传热学教案12范文

作为一名为他人授业解惑的教育工作者，通常会被要求编写教案，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。教案应该怎么写呢？以下是小编整理的《传热学教案12范文》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。

第一篇：传热学教案12范文

传热学教案1

第1章 绪论

1.1 概 述

1.1.1、传热学研究内容

传热学是研究热量传递规律的学科，研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。

热量传递过程的推动力：温差

1)物体内只要存在温差，就有热量从物体的高温部分传向低温部分; 2)物体之间存在温差时，热量就会自发的从高温物体传向低温物体。 1.1.2、传热学研究中的连续介质假设

将假定所研究的物体中的温度、密度、速度、压力等物理参数都是空间的连续函数。

1.1.3、传热学与工程热力学的关系 相同点：

传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。 不同点 a)定义：

工程热力学：热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律。

传热学：热量传递过程的规律。 b) 状态

工程热力学：研究平衡态; 传热学：研究过程和非平衡态

15 c)时间

工程热力学：不考虑热量传递过程的时间。 传热学：时间是重要参数。 1.1.4、传热学的应用

 自然界与生产过程到处存在温差—传热很普遍

 传热学在日常生活、生产技术领域中的应用十分广泛。 热量传递中的三类问题  强化传热  削弱传热  温度控制 日常生活中的例子

a 人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持22度，那么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样?为什么? b 夏天人在同样温度(如：25度)的空气和水中的感觉不一样。为什么?

c 北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保温。如何解释其道理?越厚越好?

d 冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来为什么 感到很暖和?并且经过拍打以后，为什么效果更加明显? e 为什么水壶的提把要包上橡胶?

f 不同材质(塑料、金属)的汤匙放入热水中，哪个黄油融解更快? 生产技术领域大量存在传热问题

16 a 航空航天：卫星与空间站热控制;空间飞行器重返大气层冷却;超高音速飞行器冷却; b 微电子： 电子芯片冷却

c 生物医学：肿瘤高温热疗;生物芯片;组织与器官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克;激光武器;弹药贮存

e 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵;高温水源热泵 f 新能源：太阳能;燃料电池 o 很多行业中如何让热量有效地传递成为解决问题的关键 o 大规模集成电路芯片的散热问题 o 航天飞机的有效冷却和隔热 o 材料加工行业的散热问题 传热学的研究方法  实验测定  理论分析  数值模拟

1.2 热量传递的三种基本方式

热能传递基本方式：导热(热传导)、对流、热辐射 1.2.1 导热(热传导)

1 概念

定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称导热。

如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。

2、导热的特点 • 必须有温差 • 物体直接接触

• 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量;不发生宏观的相对位移 • 没有能量形式之间的转化

3、导热的基本规律 • 1 )傅立叶定律 • 1822 年，法国物理学家

如图 1-1 所示的两个表面分别维持 均匀恒定温度的平板，是个一维导热问题。

考察x方向上任意一个厚度为 dx的微元层。

根据傅里叶定律，单位时间内通过该层的导热热量与当地的温度变化率及平板面积A成正比，即

dtAdx 1-1 式中λ是比例系数，称为热导率，又称导热系数，负号表示热量传递的方向与温度升高的方向相反。 • 2 )热流量

单位时间内通过某一给定面积的热量称为热流量，记为Φ，单位W。 • 3 )热流密度(面积热流量)

18 单位时间内通过单位面积的热量称为热流密度，记为q，单位 W/㎡。

当物体的温度仅在 x 方向发生变化时，按傅立叶定律，热流密度的表达式为:

q• 4 )导热系数λ

dtAdx 1-2 λ表征材料导热性能优劣的参数，是一种物性参数，单位： W/m·k 。

不同材料的导热系数值不同，即使同一种材料导热系数值与温度等因素有关。金属材料最高，良导电体，也是良导热体，液体次之，气体最小。

例题1-1 有三块分别由纯铜(热导率λ1=398W/(m·K))、黄铜(热导率λ2=109W/(m·K))和碳钢(热导率λ3=40W/(m·K))制成的大平板，厚度都为10mm，两侧表面的温差都维持为tw1 – tw2 = 50℃不变，试求通过每块平板的导热热流密度。

解：这是通过大平壁的一维稳态导热问题。

1.2.2 热对流 1 基本概念

1) 热对流：是指由于流体的宏观运动，从而使流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。

热对流仅发生在流体中，流体中有温差——对流的同时必伴随有导热现象。自然界不存在单一的热对流。

2) 对流换热：流体流过一个物体表面时的热量传递过程，称为对流换热。

2 、对流换热的分类

1)根据对流换热时是否发生相变分  无相变的对流换热  有相变的对流换热

沸腾换热：液体在热表面上沸腾的对流换热。

凝结换热：蒸汽在冷表面上凝结的对流换热。 2)根据引起流动的原因分：自然对流和强制对流。

20  自然对流：

由于流体冷热各部分的密度不同而引起流体的流动。如：暖气片表面附近受热空气的向上流动。  强制对流：

流体的流动是由于水泵、风机或其他压差作用所造成的。 3) 根据流动状态分为：层流和湍流。

3、对流换热的特点

• 必须有流体的宏观运动，必须有温差;

• 对流换热既有对流，也有导热;对流换热不是基本的热量传递方式。

• 流体与壁面必须直接接触; • 没有热量形式之间的转化。

4 、对流换热的基本规律 < 牛顿冷却公式 > 流体被加热时： qh(twtf)流体被冷却时： qh(tftw)如果把温差(亦称温压)记为Δt，并约定永远取正值，则牛顿冷却公式可表示为

qhtAht表面传热系数(对流换热系数) hΦ (A(twt))W(m2C)—— 当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量

h是表征对流换热过程强弱的物理量

21 影响h因素：流动原因、流动状态、流体物性、有无相变、壁面形状大小等。

一般地，就介质而言：水的对流换热比空气强烈;

就换热方式而言：有相变的强于无相变的;强制对流强于自然对流。 对流换热研究的基本任务：用理论分析或实验的方法推出各种场合下表面换热导数的关系式。

1.2.3、热辐射

1、基本概念

1)辐射和热辐射

物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。 2)辐射换热

22 辐射与吸收过程的综合作用造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递称辐射换热。 2.辐射换热的特点

 不需要物体直接接触。可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。

 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。

辐射时：辐射体内热能→辐射能; 吸收时，辐射能→受射体内热能。  只要温度大于零就有能量辐射。

 物体的辐射能力与其温度性质有关。这是热辐射区别于导热，对流的基本特点。

3 热辐射的基本规律(斯蒂芬-玻尔兹曼定律)

黑体：能全部吸收投射到其表面辐射能的物体。 或称绝对黑体。(Black body)

黑体的辐射能力与吸收能力最强，黑体在单位时间内发出的辐射热量由斯忒潘—玻耳兹曼定律获得。

AT4其中 T ——黑体的热力学温度 K ;

1-7

5.6710-8W/m2K4σ——斯忒潘—玻耳兹曼常数(黑体辐射常数)，其值为;

A——辐射表面积 m2 。

23 一切实际物体的辐射能力都小于同温度下的黑体，实际物体辐射热流量也可以根据斯忒潘——玻耳兹曼定律求得： AT4其中 Φ ——物体自身向外辐射的热流量，而不是辐射换热量; ε ——物体的发射率(黑度)，其值总小于1，它与物体的种类及表面状态有关。

要计算辐射换热量，必须考虑投到物体上的辐射热量的吸收过程，即收支平衡量，详见第9章。

eg：表面积为A

1、表面温度为T

1、发射率为ε1的一物体包容在一个很大的表面温度为T2的空腔内，物体与空腔表面间的辐射换热量

综合分析

1A1(T14T24)

1.3 传热过程和传热系数 1.3.1、传热方程式 1 、概念

热量由壁面一侧的流体通过壁面传到 另一侧流体中去的过程称传热过程。 2 、传热过程的组成 一般包括串联的三个环节： ① 热流体 → 壁面高温侧;

24 ② 壁面高温侧 → 壁面低温侧; ③ 壁面低温侧 → 冷流体。

稳态过程通过串联环节的热流量相同。 3 、传热过程的计算

针对稳态的传热过程，即 Φ=const 传热环节有三种情况，则其热流量的表达式如下：

Ah1tf1tw1Atf1tw1Ah1Ah2tw2tf2

也可以表示成:: tw1tw2tw1tw2A/tw2tf2Ah2A(tf1tf2)11h1h2Ak(tf1tf2)Akt式中，k称为传热系数，单位 W/m2K

4、传热系数

概念

是指用来表征传热过程强烈程度的指标。数值上等于冷热流体间温差Δt=1 ℃，传热面积A=1m2时热流量的值。 K值越大，则传热过程越强，反之，则弱。 K的影响因素

①与传热过程的两种流体的种类; ②流速大小、传热过程是否有相变。 传热系数的表达式为: k

111h125 h25 、热阻分析 1)类比方法

• 对各种转移过程的规律进行分析与比较，充分揭示出相互之间的类同之处，并相互应用各自分析的结论，是研究转移过程的一种行之有效方法。

• 热电类比(热阻分析)是传热学常用的研究方法：即将电学中的欧姆定律及电学中电阻的串并联理论应用于传热学热量传递现象的研究。 热路与电路的相似性

2)热阻

a、热阻定义：热转移过程的阻力称为热阻。

b、热阻分类：不同的热量转移有不同的热阻，其分类较多，如：导热阻、辐射热阻、对流热阻等。 对平板导热而言又分：

面积热阻RA：单位面积的导热热阻。 热阻R：整个平板导热热阻。 c、热阻的特点

26 串联热阻叠加原则：在一个串联的热量传递过程中，若通过各串联环节的热流量相同，则串联过程的总热阻等于各串联环节的分热阻之和。 3)导热热阻

ttqtR单位面积平壁的导热热阻 面积为A的平壁，导热热阻 4)对流换热热阻

Rm2KW(A)KWtt

q1hRhtt

q111Rk1K h11h2tf1- tf2

单位面积的传热热阻：

Rk11h1h2k越大，传热越好;热阻越小，传热越好

例题1-

3、一房屋的混凝土外墙的厚度为=200mm ，混凝土的热导率为=1.5W/(m·K) ，冬季室外空气温度为tf2=-10℃, 有风天和墙壁之间的表面传热系数为h2=20W/(m2·K)，室内空气温度为tf1= 25℃,和墙壁之间的表面传热系数为h1=5 W/(m2·K)。假设墙壁及两侧的空气温度及表面传热系数都不随时间而变化，求单位面积墙壁的散热损失及内外墙壁面的温度。

解：由给定条件可知，这是一个稳态传热过程。通过墙壁的热流密度，即单位面积墙壁的散热损失为

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1.4 传热学发展简史

18世纪30年代工业化革命促进了传热学的发展 • 导热(Heat conduction)

– 钻炮筒大量发热的实验(B. T. Rumford, 1798年) – 两块冰摩擦生热化为水的实验(H. Davy, 1799年) – 导热热量和温差及壁厚的关系(J. B. Biot, 1804年) – Fourier 导热定律 (J. B. J. Fourier , 1822 年) – G. F. B. Riemann/ H. S. Carslaw/ J. C. Jaeger/ M. Jakob • 对流换热 (Convection heat transfer)

– 不可压缩流动方程 (M.Navier,1823年) – 流体流动Navier-Stokes基本方程 (G.G.Stokes,1845年)

– 雷诺数(O.Reynolds,1880年)

28 – 自然对流的理论解(L.Lorentz, 1881年)

– 管内换热的理论解(L.Graetz, 1885年;W.Nusselt,1916年)

– 凝结换热理论解 (W.Nusselt, 1916年)

– 强制对流与自然对流无量纲数的原则关系 (W.Nusselt,1909年/1915年)

– 流体边界层概念 (L.Prandtl, 1904年) – 热边界层概念 (E.Pohlhausen, 1921年)

– 湍流计算模型 (L.Prandtl,1925年; Th.Von Karman, 1939年;R.C. Martinelli, 1947年)

本章小结： (1) 导热

Fourier 定律： (2) 对流换热

Newton 冷却公式： (3) 热辐射

Stenfan-Boltzmann 定律： (4) 传热过程

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第二篇：传热比赛教案

2.7 传热比赛 【教学目标】 科学概念

1.不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。

2.像金属这样导热性能好的物体称为热的良导体;而像塑料、木头这样导热性能差的物体称为热的不良导体。

过程与方法

1.进行不同材料物体热传导性能的比较实验。 2.分析热的良导体与热的不良导体在生活中的运用。 情感态度与价值观

1.发展对探究的浓厚兴趣。

2.意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性产生影响。 【养成教育训练点】

1.培养学生的设计实验能力。 2.培养学生对探究的浓厚兴趣。 【教学重点】

通过设计实验方案并进行实验来证明热在不同物体中的传导有差异，即热的良导体与热的不良导体。

【教学难点】进行不同材料物体热传导性能的比较实验。 【教学准备】

1.教师准备：酒精灯、火柴、蜡烛、金属导热性能演示器、水壶、实验记录单。

2.学生准备：塑料勺、木勺、钢勺、杯子、热水、蜡烛、铜丝、钢丝、铝丝。

【教学过程】

一、创设情境，激情导入

1.在展示台上出示一个壶把和壶身是两种材料的水壶，倒进一些热水，请学生上来摸一下壶身。

师：手有什么感觉?

(追问：水只装了一点，为什么水壶就热了?热是怎样传到水壶的上面的?)(再请同学摸水壶把)

师：手有什么感觉?这是怎么回事?

水壶分别是用什么材料做成的?(请大家观察壶身、壶把) 2.猜想不同材料制成的物体在传热性能方面的不同?

师：怎样知道哪种材料传热快，哪种材料传热慢呢?本节课就让我们一起来做传热比赛吧!(板书课题)

二、学生实验验证

(一)金属、木头、塑料的导热比赛。

1.老师为大家提供实验材料：金属小勺儿、木头小勺儿、塑料小勺。你们能不能自己设计一个传热比赛的实验方案，比一比哪种实验材料的传热速度快。在实验前可以请一位同学来预测一下哪种材料的传热快哪种慢，下面请大家设计实验方案并且通过你们的实验来进一步验证你们的预测是否正确。

2.小组讨论自己的实验方案。 师：谁来汇报一下?

(生：把三把小勺放到烧杯里，倒入热水，用手摸，看哪只小勺最先变热。) 师：人的感觉可能不十分准确，那么哪个小组再来说一说?

生：把三把小勺勺柄顶端涂上凡士林把勺子放进烧杯里，哪个小勺传热快，勺柄上的凡士林就会最先融化。

3.分组实验，教师巡视指导。

师：下面各小组进行实验，实验前，老师要求同学们注意(课件出示) (1)实验中我们使用了热水，水温很高但不要烫手。 (2)凡士林的量相等。 4.汇报实验情况。

5.小结：不同材料的传热的快慢不相同，金属材料的传热较快，塑料、木头等材料传热较慢。不同材料传热的快慢不相同。像实验中的金属那样，传热能力好的物体叫做热的良导体。塑料、木头等传热能力弱的物体叫做热的不良导体。

(二)铜丝、铝丝与钢丝的导热比赛 1.提问引起兴趣。

师：通过刚才的实验我们发现，物体的导热性能是不同的，金属材料导热性能要好一些，铜、铁、铝都是金属，都是热的良导体，大家猜想一下它们的传热速度是否相同呢? 2.根据材料设计实验方法，自主研究。

根据老师给你们准备的酒精灯、铁架台、铜丝、铝丝、钢丝，火柴等材料设计实验方案，自主探究。

3.学生实验活动。

师：下面就用实验来验证你们的猜想。 温馨提示：酒精灯的使用步骤方法：

① 使用前先检察酒精灯的灯身是否完好，酒精不可超过灯身的1/2; ② 使用时，打开的灯帽要扣放在自己的右前方，以免实验中将其碰掉; ③ 火柴要自内向外划燃，点灯时注意自下向上的点燃;

④ 注意观察酒精灯的火焰，分为外、中、内三层，其中外焰的温度最高，加热时，应该用外焰加热;

⑤ 实验完毕，用灯帽灭火，盖灭后迅速提起灯帽再盖一次。 4.汇报交流：同样都是金属，但它们的导热速度也是不同的。 实验中还有什么新的发现?遇到了哪些困难，是怎样解决的? 师小结：同样是金属，但它们的导热速度也是不同的。

(三)演示铜、铁、铝金属导热性能

教师演示教科书第42页下部设计的实验，让学生再次观察比较这三种材料的导热性能。说说观察到的现象和想法。

三、认识生活中的相关应用拓展

1.请你联系生活想一想，我们是如何利用热的良导体和热的不良导体? 生1：炒菜的锅是用金属做的，是热的良导体，很快能把菜炒好。

生2：炒锅的把手是木头做的，木头可以隔热，这样炒菜时摸起来就不会烫手。

生3：我们的桌椅都是用木头做的，木头是热的不良导体，冬天坐上去不会很快的把身体的热吸走，所以不会感觉很冷。

生4：工人叔叔运用气焊进行焊接时也运用到了热传导等。 2.鼓励学生，激发学生学习兴趣。

孩子们，其实在我们的生活中有许许多多的科学现象等待我们去探索、去发现，只要你们能够留意生活，多观察，主动探究，就一定能够发现很多大自然的秘密。

四、总结

通过今天的学习，你都有哪些收获?还有什么问题想要探讨? 【板书设计】 7. 传热比赛 热的良导体

金属 不同材料物体导热性能不一样 热的不良导体

塑料、木头

第三篇：(冀教版)五年级科学上册教案 传热比赛 1

《传热比赛》教学设计

东回小学

穆丽萍

教学目标：

1.知识目标：通过实验操作活动，使学生认识热是如何传递的。 2.能力目标：通过实验的设计、操作和研讨等活动，初步培养学生根据科学程序进行探究的能力和利用热传导的知识解决实际问题的能力。

3.通过设疑、探究、研讨、运用等活动，激发学生探索“热传导”现象的兴趣，培养学生仔细观察、积极探究、求实、创新的科学品质。

教学重点：

通过实验操作活动，使学生认识热能从高温物体传向低温物体。 教学难点：

通过实验的设计、操作和研讨等活动，初步培养学生根据科学程序进行探究的能力和利用热传导的知识解决实际问题的能力。

教学流程：

一、导入

问题1：出示铁棒，如果给红色一端加热，绿色一端会不会变热? 问题2：没有给绿色一端加热，为什么它会变热? 学生都表示绿色一端会变热。

学生充分猜想热在勺中是怎样传递的，为明确实验目的埋下伏笔。 借助部分学生已有生活经验，引发新的思考。先让学生自己尝试解释热在铁棒中是如何传递的。

二、提出问题，进行猜想。 介绍凡士林

问题1：在铁棒1号位置上用凡士林粘一个乒乓球给红色一端加热会有什么现象发生?为什么?

问题2：发现传到1号位置就举手。

学生在理解凡士林作用的基础上，对要发生的现象进行猜测，这是一种建立在科学依据上的猜测。

这里提出的几个具有指向性的问题，为学生明确实验目的、设计出由

针对性的实验打下良好基础。

三、明确思路，进行实验。

问题1：给你们一根铝棒、凡士林、绿豆你们能不能研究出热在铝棒中是怎么传递的?

问题2：有能力的组，可以尝试一些不同的方法。

学生根据老师的提示，设计出不同的试验来观察热在铝棒中是如何传递的。

模型的构建意在帮学生明确实验的目的，掌握设计实验的思路，这样便于学生发散思维，有的小组会找到一些更好的方法。学生在这一过程中不断的闪烁出了创新的思维火花，充分发挥了他们的创造潜能。

结论：热在铝棒中从温度高的地方传向温度低的地方。

四、巩固应用，拓展延伸

问题：给你们一个铁片，你们能研究出热在圆片中是怎么传递的么?要求每个小组至少要找到两种以上的研究方法。

由于前面学生已经明确了实验目的，也清楚了实验模型，并有研究铝棒中热是如何传递的基础，所以设计出了较多可行的实验去研究热在铁片是怎样传递的。先扶后放、帮助学生以小组为单位想办法、做实验、找结论，充分发挥学生的主体作用，同时也有利于培养学生的合作精神，增强学生之间的感情。

五、汇总

问题：通过不同的试验有没有发现热在不同物体中传递的相同的地方?

在铝棒、铁片等多个活动的基础上，找出共同的特点，概括出：热从温度高的地方传向温度低的地方

在一定数量的观察活动基础上，形成对传热——热的传导的认识。

六、思考

问题：热在不同物体中传递的速度一样么?下节课就来进行传热比赛。 兴致高涨，对下节课进行传热比赛迫不急待。 设置悬念，为下节课的学习做铺垫。

《传热比赛》说课讲稿

东回小学

穆丽萍

《传热比赛》是冀教版小学科学五年级上册第14课。本课研究的是活动一。教学目标设为：1.能选择一种或几种方法进行热传导的实验。2.能通过分析实验现象得出结论。3.能理解热传导的特点。4.能举出生活中更多的热传导的例子。本课的教学重、难点是培养学生设计实验方案、进行实验和整理信息得出结论的能力。

一、培养学生自行设计实验的能力。

《科学课程标准》中提出了“科学学习要让学生成为学习的主体，以探究为核心，促进学生科学素养的形成与发展”这一基本理念，对科学探究提出了具体的内容标准。教学中，应从日常生活中的现象提出问题，大胆进行猜想，鼓励学生设计多种实验方案，选择有针对性的实验进行研究，注重培养学生的创新精神。如何促进孩子科学能力的提高是现阶段科学教学的一个难点问题。设计实验能力是科学能力的重要组成部分，设计实验主要包括了：材料选择、模型设计、结果呈现、评价交流等内容。可以说：一个好的实验设计是学生科学素养高低的具体体现;是学生素质得以发展的基本需求，它关系到学生科学素养的提高。

学生实验是小学科学课的重要形式，它不仅为学生主动学习创造了条件，而且实验本身就能很好的展示知识发生、形成的过程。为了让学生在课堂活动中学习怎样去设计观察实验活动及认识热的传导这两个主要教学任务。我把这节课的设计为导入、基本活动、扩展活动三个部分，也是逐步推进的三个层次。所以在导入部分我问：如果给红色一端加热，绿色的一端会不会热?我烧的是这边红的一端呀，没有烧那边绿的一端呀!这个问题学生根据已有的认知水平，马上可以说出会热。并解释出原因。这是一个让学生自己尝试解释的层面。

在我介绍了凡士林，并让他们观察了热在铁棒中的传递后，也就是解决了观察的方法之后，提出：观察铝棒的一端被加热时，铜棒的其他部分变热的情况，并作详细描述。这是一个实际观察、描述层面的认识。在这一层中，需要他们自己设计出实验去观察热在铝棒中是如何传递的。在传

统的授课中，往往由老师先进行演示实验，就算提供给学生材料，也是在老师的一步步带领下，走入教师精心设计的模式中。学生“照方抓药”，不动脑也照样可以完成实验操作。这种被动的实验，学生虽然动了手，却没有解决实验原理和设计的根本性问题，因此实验后收效不大。在这里我并没有直接做演示实验让孩子们观察，而是分步出示模型，让孩子们参与进来，去猜测实验的结果，让他们亲历探究过程。在让他们设计实验时，增加了一个附加问题：有能力的组，可以尝试一些不同的方法。去让他们积极动脑，为拓展活动研究热在铁片中的传递做铺垫。

最后孩子们研究了热在铜棒、铁片中传递等多个活动的基础上，找出共同的特点，概括出：热从温度高的地方传向温度低的地方。 ——在一定数量的观察活动基础上，形成对传热——热的传导的认识

二、重视学生间的互相评价

在学生汇报和展示实验方案和发现后，请其他小组的同学评价“他们是否做得科学，有哪些不足之处，还可以怎样进行改进?”让学生发现问题，解决问题，体现学生是学习的主人，教师只是起到引导作用。从提出问题，进行猜想，设计实验方案，进行实验，得出结论，让学生亲历科学探究的过程，培养学生科学探究的能力。本课采用以四人小组合作学习的形式进行，让学生分小组设计实验方案并进行实验，汇报、展示。在这些活动中，使学生学会分工合作，与小组同学进行交流，倾听别人的意见，善待批评以及审视自己的观点，获得更正确的认识，学会分析、欣赏、分享、互助„„

三、注意科学课程的教学评价。

科学课程的教学评价，其主要目的是了解学生实际的学习和发展状况，以利于改进教学、促进学习，最终实现课程宗旨，即提高每个学生的科学素养。科学课程的教学评价主要是为了促进学生的学习和发展，因此评价就不能仅在学习过程结束后再进行，而必须伴随于教学过程之中。在教学中我会随时关注学生在课堂上的表现与反应，及时给予必要的、适当的鼓励性、指导性的评价。当学生上台汇报、展示时，通过其他的同学的评价，

同学们更明白对比实验的要求，实验操作的规范性。最后让每个孩子进行自我评价，在学习中获得自信、满足、快乐。

第四篇：传热学答案

2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A及B组成，且A2B(见附图)。已知A0.1W/(m.K),B0.06W/(m.K),烘箱内空气温度tf1400℃，内壁面的总表面传热系数h150W/(m.K)。为安全起见，希望烘箱炉门的 外表面温度不得高于50℃。设可把炉门导热作为一维问题处理，试决定所需保温材料的厚度。环境温度tf225℃，外表面总传热系数h29.5W/(m.K)。

qtf1tfw2AABBh1tf1th2ttf2解：热损失为又tfw50

℃；AB

3联立得A0.078m;B0.039m

2-16 一根直径为3mm的铜导线，每米长的电阻为2.2210。导线外包有厚为1mm导热系数为0.15W/(m.K)的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为65℃，最低温度为0℃。试确定在这种条件下导线中允许通过的最大电流。

Q2lq2l(t1t2)ln(r2/r1)210.15650ln2.5/1.5119.8W解：根据题意有：

119.86IR 解得：I232.36A

-40 试由导热微分方程出发，导出通过有内热源的空心柱体的稳态导热热量计算式及壁中的温度分布。为常数。

解：有内热源空心圆柱体导热系数为常数的导热微分方程式为

1tr0rrr

2经过积分得

tc1lnrc2rr

r3/t0tw0lnr01r3因为所以得 trr0,ttw;r0,tt0r3/t0tw0lnr01lnrt0对其求导得

2-53 过热蒸气在外径为127mm的钢管内流过，测蒸气温度套管的布置如附图所示。已知套管外径d=15mm，壁厚＝0.9mm，导热系数49.1W/(m.K)。蒸气与套管间的表面传热系数h=105有的长度。 W/(m.K)2。为使测温误差小于蒸气与钢管壁温度差的0.6％，试确定套管应

h01chmh0.6100, 解：按题意应使h00.6%，chmh166.7，查附录得：mharcch(166.7)5.81， mhU。

3－7 如图所示，一容器中装有质量为m、比热容为c的流体，初始温度为tO。另一流体在管内凝结放热，凝结温度为t。容器外壳绝热良好。容器中的流体因有搅拌器的作用而可认为任一时刻整个流体的温度都是均匀的。管内流体与容器中流体间的总传热系数k及传热面积A均为以知，k为常数。试导出开始加热后任一时刻t时容器中流体温度的计算式。

解：按集总参数处理，容器中流体温度由下面的微分方程式描述 A10549.10.910348.75，H5.8148.750.119mhA(TT1)cvtt1dtd

kA此方程的解为 t0t1exp(c)

0

03－10 一热电偶热接点可近似地看成为球形，初始温度为25C，后被置于温度为200C地气流中。问欲使热电偶的时间常数c1s热接点的直径应为多大？以知热接点与气流间的表面传热系数为35W/(mK)，热接点的物性为：20W/(mk)，c400J/(kgk)，8500kg/m32，如果气流与热接点之间还有辐射换热，对所需的热接点直径有何影响？热电偶引线的影响忽略不计。

解：由于热电偶的直径很小，一般满足集总参数法，时间常数为：V/AR/3tch1350850040010.29105ccvhA

5 故cm

0.617m 热电偶的直径： d2R2310.2910 验证Bi数是否满足集总参数法 Bivh(V/A)35010.2910205 0.00180.0333

故满足集总参数法条件。

若热接点与气流间存在辐射换热，则总表面传热系数h（包括对流和辐射）增加，由ccvhA知，保持c不变，可使V/A增加，即热接点直径增加。

3－12 一块单侧表面积为A、初温为t0的平板，一侧表面突然受到恒定热流密度q0的加热，另一侧表面受到初温为t的气流冷却，表面传热系数为h。试列出物体温度随时间变化的微分方程式并求解之。设内阻可以不计，其他的几何、物性参数均以知。 解：由题意，物体内部热阻可以忽略，温度只是时间的函数，一侧的对流换热和另一侧恒热流加热作为内热源处理，根据热平衡方程可得控制方程为: dtcvhA(tt)Aqw0d t/t0t0

引入过余温度tt则: cvddhAAqw0 /t00

hABecvqwh 上述控制方程的解为:B0qw 由初始条件有：

h，故温度分布为: tt0exp(hAcv)qwh(1exp(hAcv))

3－13 一块厚20mm的钢板，加热到5000C后置于200C的空气中冷却。设冷却过程中钢板两侧面的平均表面传热系数为35W/(mK),钢板的导热系数为45W/(mK)，若扩散率为1.37510522m/s。试确定使钢板冷却到空气相差100C时所需的时间。 2 解：由题意知BihA0.00780.1

故可采用集总参数法处理。由平板两边对称受热，板内温度分布必以其中心对称，建立微分方程，引入过余温度，则得： dcvhA0d(0)tt0

 解之得：00exp(hAcv)exp(hc(V/A))exp(h)

当10C时，将数据代入得，＝3633s

3－24 一高H＝0.4m的圆柱体，初始温度均匀，然后将其四周曲面完全绝热，而上、下底面暴露于气流中，气流与两端面间的表面传热系数均为50W/(mK)。圆柱体导热系数20W/(mk)，热扩散率5.6106m2/s。试确定圆柱体中心过余温度下降到初值

2一半时间所需的时间。 解：因四周表面绝热，这相当于一个厚为20.4m的无限大平壁的非稳态导热问题，

m00.5,Bih500.2200.5 F01.7,F0由图3-6查得

2a1.70.2265.61012142s3.37h6－

11、已知：平均温度为100℃、压力为120kPa的空气，以1.5m/s的流速流经内径为25mm电加热管子。均匀热流边界条件下在管内层流充分发展对流换热区Nu=4.36。

求：估计在换热充分发展区的对流换热表面传热系数。

pRT1200002873731.121kg/m3解：空气密度按理想气体公式计算，

空气的与压力关系甚小，仍可按一物理大气压下之值取用，

100℃时：

21.9106

kg/ms,Re1.1211.521.90.025100.03210.025619192300,

故为层流。按给定条件得：

h4.36d4.365.6W/mK2。

6－

13、已知：一直管内径为16cm，流体流速为1.5m/s，平均温度为10℃，换热进入充分发展阶段。管壁平均温度与液体平均温度的差值小于10℃，流体被加热。

求：试比较当流体分别为氟利昂134a及水时对流换热表面传热系数的相对大小。 解：由附录10及13，10℃下水及R134a的物性参数各为：

R134a：0.0888W/mK,0.201810水：0.574W/mK,1.30610对R134a：

Re1.50.0160.2018100.86626m/s,Pr3.915；

2m/s,Pr9.52；

1.1893100.45,2531.3W/mKh0.0231189303.9150.08880.0162

对水：

Re1.50.0161.306100.8618376,0.4h0.023183769.520.5740.0165241W/mK2

对此情形，R134a的对流换热系数仅为水的38.2%。

6-

25、已知：冷空气温度为0℃，以6m/s的流速平行的吹过一太阳能集热器的表面。该表面尺寸为1m1m，其中一个边与来流方向垂直。表面平均温度为20℃。

求：由于对流散热而散失的热量。

tf020210解：℃

610℃空气的物性 14.1610Reul61.014.1610112,2.511052,Pr0.705

x64.2372810

Nu0.664RehPr3384.68

2384.682.51101.0

29.655w(mk)2

s111.0m

hs(twt0)9.655(200)193.1

6-2

7、已知：一个亚音速风洞实验段的最大风速可达40m/s。设来流温度为30℃，平板壁温为70℃，风洞的压力可取1.01310Pa。

求：为了时外掠平板的流动达到510的Rex数，平板需多长。如果平板温度系用低

55压水蒸气在夹层中凝结来维持，平板垂直于流动方向的宽度为20cm时。试确定水蒸气的凝结量。

tm7030250解：℃，查附录8得：

6

0.0283W/mK,17.9510Re40x17.95100.56m/s,Pr0.698，

1

2 x5105,x17.95104050.50.224m， 416.5，

Nu0.664RePr1/30.6645100.6981/

3 h416.50,0283/0.22452.62W/mK,

2 2hAt52.620.20.224703094.3W,

在t70℃时，气化潜热r2334.110J/kg，

3 凝结水量G94.336002334.11030.1454kg/h。

6-3

3、已知：直径为0.1mm的电热丝与气流方向垂直的放置，来流温度为20℃，电热丝温度为40℃，加热功率为17.8W/m。略去其它的热损失。

求：此时的流速。

解：

qlhdtwtf,hdtwtf30ql17.80.110540202833W/mK2

定性温度tm20402℃，

60.0267W/mK,1610Nu28330.02670.1101/0.4663m/s,Pr0.701

210.61。先按表5-5中的第三种情况计算，

10.610.6836NuRe0.683侧u2.1459360，符合第二种情形的适用范围。

57.6m/sd故得：Re161036030.110。

6-

34、已知：可以把人看成是高1.75m、直径为0.35m的圆柱体。表面温度为31℃，一个马拉松运动员在2.5h内跑完全程（41842.8m），空气是静止的，温度为15℃。不计柱体两端面的散热，不计出汗散失的部分。

求：此运动员跑完全程后的散热量。

u41842.842.536004.649m/s

解：平均速度，定性温度

62tm3115223℃，空气的物性为：0.0261W/mK,15.3410Re4.6490.3515.3416m/s,Pr0.702，

1060724104 ，按表5-5.有：

0.02661060720.805 Nu0.0266Re0.805295.5，

h295.50.0261/0.3522W/mK, Aht3.14160.351.75223115677.3W

在两个半小时内共散热2.53600677.360959606.09610J6-

37、已知：如图，最小截面处的空气流速为3.8m/s，

tf2635℃，肋片的平均表面温度为65℃，98W/mK,肋根温度维持定值:s1/ds2/d2,d10mm,规定肋片的mH值不应大于1.5.在流动方向上排数大于10. 求：肋片应多高

解：采用外掠管束的公式来计算肋束与气流间的对流换热，定性温度“

tm3565250℃，0.0283W/mK,17.951021176m/s，

2 Re3.80.0117.95106，由表（5-7）查得C0.482,m0.556，

34.050.02830.0196.4W/mKNu0.48221170.55634.05,h

,

d980.018-

15、已知材料AB的光谱发射率与波长的关系如附图所示，试估计这两种材料的发射率m4h496.419.83,H1.随温度变化的特性，并说明理由。

解：A随稳定的降低而降低；B随温度的降低而升高。 理由：温度升高，热辐射中的短波比例增加。 9—30、已知：如图，（1）所有内表面均是500K的黑体；（2）所有内表面均是＝0.6的漫射体，温度均为500K。 求：从小孔向外辐射的能量。 解：设小孔面积为2A2，内腔总表面壁为

2A1，则：

2A2r13.14160.0168.0410m1，

A1r2d1Hr2r12222223.14160.020.040.040.020.016x1,2A2A18.0410436.736103m，42

4x2,11，6.736100.11941,2A20T1T2。

，

4411/21x2,11/11x1,2211,28.0410（1）1,

1,25.6752.85W4；

8.04105.6754（2）21，10.6，

10.11941/0.612.64W9-

45、已知：用裸露的热电偶测定圆管气流的温度，热电偶的指示值为t1＝170℃。管壁温度tw＝90℃，气流对热节点的对流换热系数为h＝50W/（m·K），热节点表面发射率为＝0.6。 求：气流的真实温度及测温误差。 解：htft10T1Tw442

， tft14C0T1h40.65.67Tw441704.433.6350100100

184.41704

17014.1℃84，测温误差：.4184.4100％7.8％

第五篇：传热学试题

1 .对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为( a ) A .复合换热、导热、对流换热 B .导热、对流换热、复合换热 C .对流换热、复合换热、导热 D .复合换热、对流换热、导热 2 .温度对辐射换热的影响 对对流换热的影响。(b )

A .等于

B .大于

C .小于

D .可能大于、小于

3 .对充换热系数为 1000W/(m 2 · K) 、温度为 77 ℃的水流经 27 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为( d )

A . 8 × 10 4 W/m 2 B . 6 × 10 4 W/m 2 C . 7 × 10 4 W/m 2 D . 5 × 10 4 W/m 2 4 .流体流过管内进行对流换热时，当 l/d 时，要进行入口效应的修正。(c ) A .> 50 B .= 80 C .< 50 D .= 100 5 .炉墙内壁到外壁的热传递过程为( d )

A .热对流 B .复合换热 C .对流换热 D .导热 6 .下述哪个参数表示传热过程的强烈程度?( a ) A . k B .λ C .α c D .α 7 .雷诺准则反映了 的对比关系?(b ) A .重力和惯性力 B .惯性和粘性力 C .重力和粘性力 D .浮升力和粘性力 8 .下列何种材料表面的法向黑度为最大? c A .磨光的银 B .无光泽的黄铜 C .各种颜色的油漆 D .粗糙的沿

9 .在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率 同温度下该物体的黑度。(c ) A .大于 B .小于 C .恒等于 D .无法比较

10 .五种具有实际意义的换热过程为：导热、对流换热、复合换热、传热过程和(a ) A .辐射换热 B .热辐射 C .热对流 D .无法确定

第二部分 非选择题

二、填空题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分)

11 .已知某大平壁的厚度为 10mm ，材料导热系数为 45W/(m · K) ，则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为 。

12 .已知某换热壁面的污垢热阻为 0.0003 ( m 2 · K )，若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为 340W ( m 2 · K )，则该换热壁面有污垢时的传热系数为 。 13 .采用小管径的管子是 对流换热的一种措施。 14 .壁温接近换热系数 一侧流体的温度。

15 .研究对流换热的主要任务是求解 ，进而确定对流换热的热流量。 16 .热对流时，能量与 同时转移。

17 .导热系数的大小表征物质 能力的强弱。

18 .一般情况下气体的对流换热系数 液体的对流换热系数。 19 .在一定的进出口温度条件下， 的平均温差最大。 20 . 是在相同温度下辐射能力最强的物体。

三、名词解释(本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 21 .稳态导热 22 .稳态温度场 23 .热对流 24 .传热过程 25 .肋壁总效率

四、简答题(本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分)

26 .不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值?其影响程度如何?凝汽器如何解决这个问题?

27 .写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式，它是根据什么原理建立起来的?它在导热问题的分析计算中有何作用?

五、计算题(本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分)

28 .两块平行放置的平板 1 和 2 ，相关尺寸如图示。已知： t 1 =177 ℃、 t 2 =27 ℃、ε 1 =0.8 、

ε 2 =0.4 、 X 1 ， 2 = 0.2 。试用网络法求：

• 两平板之间的辐射换热量;

• 若两平板均为黑体表面，辐射换热量又等于多少?

29 .一台逆流式换热器用水来冷却润滑油。流量为 2.5kg /s 的冷却水在管内流动，其进出口温度分别为 15 ℃ 和 60 ℃ ，比热为 4174J/(kg · k) ;热油进出口温度分别为 110 和 70 ，比热为 2190 J/(kg · k) 。传热系数为 400W ( m 2 · k )。试计算所需的传热面积。

传热学

(二)参考答案

一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分) 1• A 2 . B 3 . D 4 . C 5 . D 6 . A 7 . B 8 . C 9 . C 10 . A

二、填空题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分)

11 . 2.22 × 10 - 4 ( m 2 · k ) /W (若没写单位，扣 0.5 分。)

12 . 308.5W/ ( m 2 · k ) [ 或 309W/ ( m 2 · k )或 308W/ ( m 2 · k ) ] (若不写单位，扣 0.5 分) 13 .强化 14 .较大

15 .对流换热系数(或α c 均可) 16 .质量(或物质) 17 .导热 18 .小于 19 .逆流 20 .黑体

三、名词解释(本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 21 . 【参考答案】

发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。

(或：物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。) 22 .【参考答案】

温度场内各点的温度不随时间变化。(或温度场不随时间变化。) 23 .【参考答案】

依靠流体各部分之间的宏观运行，把热量由一处带到另一处的热传递现象。 24 .【参考答案】

热量由固体壁面一侧的热流体通过固体壁面传递给另一侧冷流体的过程。 25 .【参考答案】

肋侧表面总的实际散热量与肋壁 测温度均为肋基温度的理想散热量之比。

四、简答题)本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分) 26 .【参考答案及评分标准】

( 1 )因在工业凝汽器设备的凝结温度下，蒸汽中所含有的空气等气体是不会凝结的，故称这些气体成分为不凝结气体。当蒸汽凝结时，不凝结气体聚积在液膜附近，形成不凝结气体层，远处的蒸汽在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过这个气体层，这就使凝结换热过程增加了一个热阻，即气相热阻，所以 α c 降低。( 3 分)

( 2 )在一般冷凝温差下，当不凝结气体含量为 1% 时，换热系数将只达纯净蒸汽的 40% 左右，后果是很严重的。( 3 分，答 50% 左右也可)

( 3 )这是凝汽器必须装设抽气器的主要原因之一。( 2 分) 27 . 【参考答案及评分标准】

( 1 )直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为： ( 3 分)

( 2 )它是根据导热基本定律(或傅里叶定律)和能量守恒定律建立起来的。( 2 分)

( 3 )作用：确定导热体内的温度分布(或温度场)。( 3 分)

五、计算题(本大题共 2 小题，每小题 12 ，共 24 分) 28 . 【参考答案及评分标准】

( 1 ) (3 分 ) 4

=1105.65W ( 1 分)

• 若两表面为黑体表面，则

(2 分 ) ( 3 分)

=1492.63W ( 1 分)

( 2 分)

若不写单位，扣 0.5 分若直接把值代入而没写出公式，也可给分。 29 . 【参考答案及评分标准】

已知： q m2 =2.5kg/s

• 计算平均温差

( 2 )计算水所吸收的热量

( 3 分)

( 3 )计算传热面积

由 得

(4 分 )

( 5 分)

若不写单位，扣 0.5 分若没写公式，直接把值代入，也可给分。

传热学

(三)

本试题分两部分，第一部分为选择题， 1 页至 2 页，第二部分为非选择题， 3 页至 7 页。本试题共 7 页;选择题 20 分，非选择题 80 分，满分 100 分。考试时间 150 分钟。

第一部分 选择题

一、单项选择题(本大题 10 小题，每小题 2 分，共 20 分)

在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确项前的字母填在题后的括号内。 1. 在锅炉的炉墙中：烟气 内壁 外壁 大气的热过和序为 : 【 】 A. 辐射换热 , 导热 , 复合换热 B. 导热，对流换热，辐射换热 C. 对流换热泪盈眶，复合换热，导热 D. 复合换热，对流换热，导热

2. 由表面 1 和表面 2 组成的封闭系统中： X 1,2 _____ X 2,1 。 A. 等于 B. 小于 C. 可能大于，等于， 小于 D. 大于 3. 流体流过短管内进行对流换热时其入口效应修正系数 【 】 A.=1 B. >1 C. <1 D. =0 4. 在其他条件相同的情况下 , 下列哪种物质的导热能力最差 ? 【 】 A. 空气 B. 水 C. 氢气 D. 油 5. 下列哪种物质中不可能产生热对流 ? A. 空气 B. 水 C. 油 D. 钢板 6.Gr 准则反映了 ________ 的对比关系。 A. 重力和惯性力 B. 惯性力和粘性力 C. 重力和粘性力 D. 角系数 7. 表面辐射热阻与 ________ 无关。 A. 表面粗糙度 B. 表面温度 C. 表面积 D. 角系数

8. 气体的导热系数随温度的升高而 【 】 A. 减小 B. 不变

C. 套管式换热器 D. 无法确定

9. 下列哪种设备不属于间壁式换热器 ? 【 】 A.1-2 型管壳式换热器 ? B. 2-4 型管壳式换热器 C. 套管式换热器 D. 回转式空气预热器 10. 热传递的三种基本方式为 【 】 A. 导热、热对流和传热过热 B. 导热、热对流和辐射换热 C. 导热、热对流和热辐射 D. 导热、辐射换热和对流换热

第二部分 非选择题

二、填空题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分)

11. 在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为 180 和 100 ，冷流体的进出口温度分别为 40 和 80 ， 则对数平均温差为 ___________ 。

12. 已知一灰体表面的温度为 127 ，黑度为 0.5 ， 则其车辆射力为 ____________ 。 13. 为了达到降低壁温的目的，肋片应装在 ________ 一侧。 14. 灰体就是吸收率与 ________ 无关的物体。

15. 冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于 ________ 换热。 16. 传热系数的物理意义是指 _________ 间温度差为1时的传热热流密度。 17. 黑度是表明物体 ________ 能力强弱的一个物理量。

18. 肋壁总效率为 _______ 与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。

19. 在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻 _______ 一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。

20. 1-2型管壳式换热器型号中的“2”表示 _________ 。

三、名词解释(本大题5小题，每小题4分，共20分) 21. 换热器的效能(有效度) 22. 大容器沸腾 23. 准稳态导热

24. 黑体 25. 复合换热

四、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分) 26. 气体辐射有哪些特点?

27. 为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式?

五、计算题(本大题2小题，每小题12分，共24分)

28. 某炉墙由耐火砖和保温板组成，厚度分别为 200mm 和 80mm ，导热系数分别为 0.8W/(m. K) 和 0.11W/(m. K) ，炉墙内外侧壁温分别为 600 。 C 和 70 。 C 。求炉墙单位面积的热损失和两层材料间的温度。

29. 以 0.8m/s 的流速在内径为 2.5cm 的直管内流动，管子内表面温度为 60 。 C ，水的平均温度为 30 。管长2 m 。试求水所吸收的热量。(已知 30 。 C 时 , 水的物性参数为： C p =4.17KJ/(kg.K), λ =61.8 × 10 -2 W/(m.K), ρ =995.7kg/m 3 , μ =0.805 × 10 -6 m 2 /s, ) Pr=5.42, 水 60 。 C 时的 υ =469.9 × 10 -6 kg/(m.s)) 。已知水在管内流动时的准则方程式为

(1) Nu f =0.027Re f 0.8 Pr f 0.4 ε 1 ε R 适用条件： Re f =10 4 — 1.2 × 10 5 , Rr f =0.6-120, 水与壁面间的换热温差 t ≤ 30C ° (2) Nu f =0.027Re f 0.2 Pr f 1/3 ( μ f / μ w ) 0.11 ε 1 ε R 适用条件： Re f =10 4 ~ 1.75 × 10 6 , Pr f = 0.6 ~ 700, 水与壁面间的换热温差 t > 30 以上两个准则方程式的定性温度均为流体的平均温度(μ w 的定性温度为管内壁温度) , 特性尺度为管内径。

传热学

(三)参考答案

一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分) 1 . A 2. C 3. B 4. A 5. D 6. D 7. D 8. C 9. D 10. C

二、填空题(本大题共 10 小题，每小 2 分，共 20 分)

11 . 61.7 ° C 或 61.7 ° C( 若不写单位 , 扣 0.5 分 ) 12 . 725.76W/m 2 或 726W/m 2 ( 若不写单位 , 扣 0.5 分 ) 13 .冷流体

14 .波长或 “ λ ” 复合 15. 复合

16 .热冷流体 ( 或"冷热流体"也可，"热流体和冷流体 ) 也可 ) 17. 辐射 18. 肋壁实际散热量

19. 较大或 “ 大"、“较高” 20. 管程数

三、名词解释(本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 21 .【参考答案及评分标准】

换热器的实际传热量与最大可能传热量之比。或 22 .【参考答案及评分标准】

高于液体饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾。

• 【参考答案及评分标准】

物体内各点温升速度不变的导热过程。

• 【参考答案及评分标准】

吸收率等于 1 的物体。

• 【参考答案及评分标准】

对流换热与辐射换热同时存在的综合热传递过程。

四、简答题(本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分) 26 .【参考答案及评分标准】

( 1 )气体的辐射(和吸收)对波长有强烈的选择性，即它只能辐射和吸收某些波长范围内的能量。

( 2 )气体的辐射(和吸收)是在整个容积中进行的。固体和液体不能穿透热射线，所以它们的辐射(和吸收)只在表面进行。

评分标准：( 1 )答出 4 分：( 2 )答出 4 分。 27 .【参考答案及评分标准】

( 1 )因为在一定的进出口温度条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，即采用逆流方式有利于设备的经济运行。

( 2 )但逆流式换热器也有缺点，其热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端，使得该处的壁温较高，即这一端金属材料要承受的温度高于顺流型换热器，不利于设备的安全运行。 ( 3 )所以高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式，即在烟温较高区域采用顺流布置，在烟温较低区域采用逆流布置。

评分标准：( 1 )答出 2 分;( 2 )答出 2 分;

( 3 )答出 3 分。

五、计算题(本大题共 2 小题，每小题 12 分，共 24 分)

• 28 .【参考答案及评分标准】 29 .【参考答案及评分标准】