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工程传热学
- 下列哪个是非稳态导热的表达式（ ）
- 壁面与温度为tf的流体接触。如果对流换热系数h为零，那么该条件相当于（ ）
- 对于圆管内湍流流动，入口段的长度合适的是( )
- 以下特点不是对流换热必须包括的 ( )
- 对于同一非稳态导热问题，在采用那种差分格式求解时计算量更小？（ ）
- 如果锅炉水冷壁的管子里结了一层水垢，其他条件不变时，管壁温度与无水垢时相比将（ ）
太阳与地球间的热量传递属于哪种传热方式？（ ）
- 稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（ ）
物质的导热系数，一般来说：金属的λ最大，气体的λ（ ）。
- 表征了给定流场的惯性力与其黏性力的对比关系，也就是反映了这两种力的相对大小。反应流场的稳定性，判断流态（层流，紊流），也决定着（平板）边界层理论是否适用以及速度边界层的厚度。( )
- 下面几项中，不是影响蒸汽凝结换热分析解的因素是( )
- 下列哪个表示非稳态导热过程的无量纲时间（ ）
- 在某一传热过程中，若传热热阻减少为原来的一半，则传热系数是原来的多少倍？（ ）
- 对于大容器沸腾换热，表面传热系数最大的区域是 ( )
- 流体绕流圆柱体时会发生边界层分离，若Re=2105，则分离点可能发生在（以前滞止点为0º计算） ( )
- 翅片管换热器的翅片应安装在( )。
- 两个表面间的角系数受什么因素的影响？（ ）
- 流体绕流圆柱体换热时，若Re=2105，则表面传热系数沿角度变化曲线中极小值的个数是 ( )
- 已知热流体进口温度为80℃，出口温度为50℃，而冷流体出口温度为10℃，出口温度为30℃。则换热器为逆流时的平均温差为（）。（ ）
- 流体运动按照 可以分为单相流体对流换热和多相流体对流换热。( )
- 下面那些是用数值方法求解物理问题时，一般会遇到的问题？（ ）
- 下列关于物体单色吸收比，正确的是：（ ）
- （多选）空间辐射热阻与（）无关 ( )
- 关于热辐射的特点，下列说法正确的是：（ ）
- 对于基尔霍夫定律“吸收比等于发射率”，下列说法中正确的是：（ ）
- 一切温度高于0 K的物体都会向外辐射能量（ ）
- 努谢尔特数与非稳态导热分析中的比渥数形似相似，他们都表示边界上无量纲温度梯度，都可以用于固体和流体的计算分析。（ ）
- 边界层中的温度变化率的绝对值在贴壁处最大。（ ）
- 对流换热流场计算时选取定性温度一般根据不同的流场选择方式不同。（ ）
- 导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。 （ ）
- 普朗克定律中温度T是摄氏度（ ）
- 复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理。 （ ）
- 一般珠状凝结的换热性能远比膜状凝结为好。（ ）
- 流体在管内流动属于存在着两个明显的流动区段，即流动进口（或发展）区段和流动充分发展区段。（ ）
- 液体发生沸腾时，液体与壁面温差越大，表面传热系数越大。（ ）
- 表面发射率和表面吸收比都是物体的固有参数。（ ）
- 普朗特数（Pr）反映了给定流场的热对流能力与其热传导能力的对比关系。（ ）
- 对于流体平行流过平板时的流动换热，当雷诺数Rex ＞ 5105时，要将整个平板上的换热按湍流换热准则式计算。（ ）
- 换热光管外侧加肋片后，肋管外表面积与管内面积的比值称为肋化系数。（ ）
- 在相同的进出口温度下，换热器采用逆流流动形式可以获得最大平均温差。（ ）
- 表面辐射热阻和角系数无关（ ）
- 在辐射换热过程中，只能有高温物体向低温物体辐射能量（ ）
- 一个表面对它自身的角系数总为0（ ）
- 流体受壁面加热或冷却而引起的自然对流换热与流体在壁面附近的由温度差异所形成的浮升力无关。（ ）
- 热扩散率和导热系数都是反映物体的导热能力大小的物性参数 （ ）
- 热扩散率a愈大，则在同样的外部加热或冷却条件下物体内各处的温差越大 （ ）
- 网格傅里叶数体现控制体的导热性能与热储蓄性能之间的对比关系。（ ）
- 黑色的物体不一定是黑体（ ）
- 傅里叶数越大，热扰动越深入的传递到物体内部。 （ ）
- 格拉晓夫数反映了自然对流流场中的流体惯性力与其粘性力之间的对比关系。（ ）
A:t=f (z, x) B:t=f (x, y) C:t=f (x, y, z) D:t=f (y, т)
答案:t=f(y,τ)
A:绝热 B:稳态 C:tw=tf D:tw=常数
答案:绝热
A:l/d = 2200 B:l/d ＜ 0.06Re C:l/d = 0.06Re D:l/d = 50
AI参考:正确答案是C：l/d = 0.06Re。入口段的长度合适的是当l/d = 0.06Re时，该选项符合圆管内湍流流动的入口段长度要求。湍流流动时，入口段的长度应该足够长，以使流体有足够的时间来调整和适应新的流动条件，避免出现流动的不稳定和漩涡等不良现象。因此，选项C是正确的。其他选项A、B、D都不符合湍流流动的入口段长度要求。'
A:温差 B:来流是层流 C:宏观运动 D:直接接触
AI参考:正确答案是B:来流是层流。对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递过程，必须满足以下条件：温差、宏观运动和直接接触。其中，来流可以是湍流或层流，但不一定必须是层流。因此，选项B“来流是层流”不是对流换热必须包括的特点。'
A:两者计算量一样 B:隐式格式 C:显式格式 D:不确定
答案:正确AI参考:对于同一非稳态导热问题，在采用显式格式求解时计算量更小。显式格式在处理导热问题时，能够更快地适应物理上的间断性，从而更好地捕捉瞬态过程，计算结果也更精确。同时，由于它基于离散的时间步长，每一时间步都需要重新初始化网格，使得计算量相对较大。因此，选项C“显式格式”是正确答案。'
A:提高 B:降低 C:随机改变 D:不变
答案:提高
A:热传导 B:热对流 C:热辐射 D:其他都不是
答案:热辐射
A:愈小 B:愈大 C:不变
A:较大 B:最小 C:最大 D:较小
AI参考:正确答案是D:较小。金属的导热系数最大，气体的导热系数最小。因此，选项D“较小”是正确答案。原因：导热系数是指在稳定传热条件下，物体在一定温差下单位面积上热量的传递能力，表示物质的导热性能。一般来说，金属中的金属是良好的导热材料，导热系数较大；而气体是良好的热绝缘体，导热系数较小。因此，选项D“较小”是符合题目要求的正确答案。'
A:普朗特数 B:贝克莱数 C:雷诺数 D:欧拉数
A:凝结液膜过冷 B:蒸汽饱和 C:蒸汽有过热 D:有蒸汽流速
AI参考:正确答案是C：蒸汽有过热。蒸汽过热不是影响蒸汽凝结换热分析解的因素。蒸汽过热是由于蒸汽在加热设备中吸收热量而使其温度升高，超过了饱和温度，导致蒸汽发生相变时没有凝结液膜形成。而凝结液膜过冷、蒸汽饱和和有蒸汽流速都会影响蒸汽凝结换热分析解。凝结液膜过冷会影响液膜的厚度和流动，从而影响换热；蒸汽饱和会影响蒸汽的压力和温度，从而影响凝结速率；有蒸汽流速会影响蒸汽的扩散和传热，从而影响换热。因此，选项C不是影响蒸汽凝结换热分析解的因素。'
A:Pr B:Bi C:Re D:Fo
AI参考:正确选项为B:Bi。Bi是无量纲时间，表示非稳态导热过程的时间因子，用于描述热量在物体中传递的时间长度。其他选项A、C、D分别表示Prandtl数、Reynolds数和Froude数，它们与导热过程无关。'
A:1倍。 B:2倍。 C:0.5倍。 D:5倍。
AI参考:正确选项为B：2倍。在传热过程中，传热系数是衡量传热效率的一个重要参数。如果传热热阻减少为原来的一半，意味着传热过程中的热阻减小，传热效率提高。由于传热系数与传热热阻成反比，所以传热系数会相应地增加为原来的两倍。因此，答案为B：2倍。'
A:过渡沸腾区 B:自然对流沸腾区 C:膜态沸腾区 D:核态沸腾区
AI参考:对于大容器沸腾换热，表面传热系数最大的区域是膜态沸腾区（C）。膜态沸腾也称表面沸腾，是液体在固体表面形成的局部汽化现象。在膜态沸腾区，液体的表面张力与表面蒸汽压力达到平衡，使得液体与换热表面之间的相互作用力达到最小，因此表面传热系数最大。其他选项中，过渡沸腾区（A）和自然对流沸腾区（B）的表面传热系数相对较小，核态沸腾区（D）主要发生在小容器中，与大容器沸腾换热无关。因此，本题的正确选项为C：膜态沸腾区。'
A:不发生分离 B:80º C:140º D:40º
AI参考:正确答案是C：140º。根据边界层分离的原理，当Re值大于临界Re值时，流体会在边界层发生分离，分离点位置与Re值大小有关。当Re=2×105时，临界分离角为140º，因此分离点可能发生在140º之前的前滞止点处。'
A:h小的一侧 B:管外 C:管内 D:h大的一侧
A:两个表面的相对位置与几何形状 B:表面反射率 C:表面温度 D:表面发射率
AI参考:两个表面间的角系数受“两个表面的相对位置与几何形状”的影响。'
A:2 B:4 C:3 D:1
AI参考:正确答案是C：3。流体绕流圆柱体换热时，若Re=2×105，则表面传热系数沿角度变化曲线中极小值的个数是3个。解释：流体绕流圆柱体换热时，表面传热系数沿角度变化曲线呈现多个极小值，这些极小值的位置和数量与流体的物性、圆柱体的几何参数以及换热条件等因素有关。根据题意，Re=2×105是一个较大的数值，说明流体具有一定的粘性，对圆柱体的换热产生一定的影响。因此，在考虑多个极小值的同时，还需要考虑流体的物性和圆柱体的几何参数等因素的影响。综合以上因素，可以得出表面传热系数沿角度变化曲线中极小值的个数为3个，即C选项为正确答案。'
A:42.6℃ B:44.8℃ C:39.9℃ D:49.9℃
AI参考:根据已知条件，热流体进口温度为80℃，出口温度为50℃，冷流体出口温度为30℃，则热流体的平均温差为（50-80）/（80-30）= -3.75 ℃/Δt。而冷流体出口温度为10℃，则其平均温差为（30-10）/（30-50）= -4.75 ℃/Δt。由于逆流时，热流体的平均温差与冷流体的平均温差相等，因此答案为选项B：44.8℃。'
A:形成原因 B:是否与时间相关 C:是否存在多相状态 D:与固体壁面接触方式
AI参考:流体运动按照是否存在多相状态可以分为单相流体对流换热和多相流体对流换热。因此，选项C：是否存在多相状态是正确答案。'
A:精度。 B:稳定性。 C:收敛性。 D:可行性。
AI参考:正确选项是：A:精度；C:收敛性。数值方法求解物理问题时，通常会遇到精度、稳定性、收敛性和可行性等问题。其中，精度是指数值解的准确性，取决于算法的选取和数值求解过程中的一些细节；稳定性是指数值解的持续性和一致性，会影响解的可靠性和可信度；收敛性是指数值解的逐步逼近过程，取决于算法的收敛特性和初始条件的选取；可行性是指数值方法是否适合求解特定问题，需要考虑问题的复杂性和求解空间等因素。因此，选项A和C是正确的。'
A:白色的物体对所有波段的辐射吸收比都很小 B:日光下，吸收了所有可见光的常温物体呈黑色 C:植物叶片呈绿色，因为其对绿色波段的太阳光吸收比较大 D:实际物体的吸收比是随投射波长变化而变化的
AI参考:正确选项为：D：实际物体的吸收比是随投射波长变化而变化的。物体单色吸收比指的是物体对不同波长光的吸收能力。D选项说明了实际物体的吸收比是随投射波长变化而变化的，这是因为不同物体对不同波长光的吸收能力不同，因此物体颜色与其单色吸收比有关。其他选项A、B、C虽然涉及到物体的颜色和吸收，但是它们的表述不够准确和全面，因此不正确。'
A:表面间相对位置 B:表面发射率大小 C:表面面积 D:表面温度
AI参考:正确选项为：ABCD空间辐射热阻与表面间相对位置、表面发射率大小、表面面积、表面温度等因素都有关。其中，表面间相对位置和表面发射率大小直接影响热辐射的传递效率，而表面面积则会影响热辐射的总体量，表面温度则直接决定了热辐射的强度。因此，这些因素都会对空间辐射热阻产生影响。'
A:任何物体，只要温度高于0K，就会产生热辐射 B:热辐射伴随着能量的交换 C:热辐射可以在真空中传播 D:辐射能与温度和波长都有关
AI参考:关于热辐射的特点，下列说法正确的是：（ABCD）A:任何物体，只要温度高于0K，就会产生热辐射。 B:热辐射是与温度有直接关系的物理现象，它会伴随着能量的交换。这是因为在物体热辐射的过程中，会产生电磁波并向外辐射能量。物体温度越高，产生的电磁波波长越短。这种现象可以在真空中传播。热辐射的基本特性就是在辐射体温度不变的情况下，每单位时间、从表面向外所发射的能量都是相同的。一般来说，对于高温热源（高于几千K），波长多在可见光或更短的波长范围。同时，这个过程中也伴随着能量的交换。所以B选项是正确的。C:由于热辐射是一种电磁波，所以它可以在真空中传播。 D:热辐射的强度与物体的温度、物体的颜色、距离辐射体的距离都有关系。通常随着温度的升高，其热辐射的强度会增大。同时，物体的颜色也会影响其热辐射的强度。此外，距离辐射体的距离越远，接收到的热辐射就越弱。因此辐射能与温度和波长都有关是正确的。因此，ABCD都是正确的选项。'
A:实际物体只有在与黑体投入辐射处于热平衡条件下成立 B:同温度下黑体的辐射力最大 C:漫灰表面吸收比等于发射率总成立 D:研究物体与太阳能的作用时也可应用基尔霍夫定律
AI参考:正确选项为：B:同温度下黑体的辐射力最大，D:研究物体与太阳能的作用时也可应用基尔霍夫定律。基尔霍夫定律是描述热辐射的基本规律，其中吸收比等于发射率是定律的一个重要结论。对于实际物体，吸收比和发射率与物体的表面性质、温度等因素有关，但与是否与黑体投入辐射处于热平衡条件无关。在同温度下，黑体的辐射力最大，因此B选项正确。漫灰表面并非总是吸收比等于发射率，只有在某些特定条件下才成立，因此C选项不正确。在研究物体与太阳能的作用时，基尔霍夫定律同样适用，因为太阳辐射可以视为热辐射，D选项正确。A选项中“只有在与黑体投入辐射处于热平衡条件下成立”表述不明确，因此不作为正确选项。'
A:对 B:错
AI参考:答案：B：错。 物体向外辐射能量的条件是温度高于绝对零度，但温度高于0 K的物体不一定向外辐射能量，还与物体的材料、表面状态等因素有关。因此，这个说法是不准确的。"
A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。努谢尔特数与非稳态导热分析中的比渥数形似相似，他们都表示边界上无量纲温度梯度，可以用于固体和流体的计算分析。努谢尔特数是非稳态导热中的无量纲温度梯度，而比渥数是流体动力学的无量纲温度梯度，两者虽然相似，但并不完全相同。"
A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。边界层中的温度变化率的绝对值在贴壁处最小，因为流体在贴壁表面受到粘性阻力的作用，使得边界层内的流体速度逐渐降低，导致边界层内的温度变化率减小。因此，该题错误。"
A:对 B:错
AI参考:正确。在对流换热流场计算时，选取定性温度的方法需要根据不同的流场选择方式来决定，因此选项A正确。定性温度通常是根据换热表面的物理性质、边界条件、对流流体特性等因素来确定，并且对于不同的流场选择方式，其定性温度的选取方式也可能有所不同。因此，定性温度的选择应根据实际情况来确定，需要根据不同的流场选择方式进行考虑和分析。选项B错误。因此，答案为A。"
A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。 导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用，描述了热量传递过程中的物理现象。因此，该判断题是正确的。"
A:对 B:错
AI参考:答案：B。 普朗克定律中温度T指的是绝对温度，而不是摄氏度。因此，该题正确答案是B。"
A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。 复合平壁是由不同材料组成的平壁，各种不同材料的导热系数相差不是很大时，可以当做一维导热问题来处理。这是因为导热系数是沿着单一方向的热流量密度，对于相差不是很大的材料组成的复合平壁，可以认为各个方向的导热系数相差不大，因此可以将其视为一维导热问题。"
A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。 珠状凝结的换热性能通常比膜状凝结好，因为珠状凝结中液滴之间的空隙较大，使得气体流动更加顺畅，传热性能更好。而膜状凝结中液滴相互靠近，形成了较大的膜厚度，阻碍了气体的流动和传热。因此，这个判断题是正确的。"
A:错 B:对
AI参考:流体在管内流动属于存在着两个明显的流动区段，即流动进口（或发展）区段和稳定流速区段。因此，流动充分发展区段不属于该题目的正确选项，即答案为A：错。"
A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。液体发生沸腾时，液体与壁面温差越大，表面传热系数越小。这是因为液体发生沸腾时，温度保持不变，而壁面温度保持较高，因此液体与壁面温差越大，表面传热系数越小。因此，本题判断错误。"
A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。 表面发射率和表面吸收比都是物体的固有参数，描述了物体的热辐射特性。因此，选项B是正确的。"
A:对 B:错
AI参考:正确答案是B：错。 普朗特数（Pr）是一个物理学参数，用于描述流体的热对流能力和热传导能力的相对强度，而不是反映它们之间的对比关系。因此，选项B是错误的。"
A:错 B:对
AI参考:答案：B：对。 当雷诺数Re大于5×105时，流体流动已经处于湍流状态，此时应该按照湍流换热准则式计算整个平板上的换热。因此，该判断题是正确的。"
A:对 B:错
A:错 B:对
A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。表面辐射热阻和角系数有关。角系数是指表面材料的热发射特性，不同材料的表面辐射热阻会因角系数的不同而不同。因此，表面辐射热阻和角系数是相关的。"
A:错 B:对
A:对 B:错
AI参考:B:错。一个表面对它自身的角系数总为零是一个几何学中的基本原理，用于描述二维平面上点与直线之间的关系。所以，这个说法是正确的。答案是B:错。"
A:对 B:错
AI参考:流体受壁面加热或冷却而引起的自然对流换热与流体在壁面附近的由温度差异所形成的浮升力无关。因此，答案是B：错。流体受壁面加热或冷却产生的自然对流换热是由于壁面对流体的温度差而引起的，而浮升力则是由于流体密度差形成的力，与流体在壁面附近的温度差异无关。所以，自然对流换热与浮升力没有直接关系。"
A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。 热扩散率和导热系数都是反映物体的导热能力大小的物性参数。热扩散率描述的是热量在物体内部扩散和传递的速度，而导热系数则描述了热量在物体表面传递的速度，两者都是衡量物体导热能力的重要指标，因此判断题正确。"
A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。 热扩散率a是描述物体热传导能力的一个参数，它表示物体在单位时间内单位面积的温度变化量。热扩散率a愈大，物体内部的温度分布越均匀，即同样的外部加热或冷却条件下物体内各处的温差越小。因此，该判断题表述错误，正确答案是B。"
A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。 网格傅里叶数是一个用于描述控制体导热性能和热储存性能之间对比关系的物理量，它可以用来衡量控制体的热传导能力和热储存能力的相对关系。因此，该判断题是正确的。"
A:对 B:错
AI参考:正确答案是B：错。黑色的物体不一定是黑体，这是因为物体的颜色与物体表面的颜色和物体的材料有关。即使物体的颜色为黑色，如果物体表面粗糙或光滑，它可能反射出不同的颜色，因此黑色物体不一定是黑体。"
A:对 B:错
A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。格拉晓夫数是一个无量纲数，用于描述自然对流流场中的流体惯性力与粘性力之间的相对大小。它不是一个反映对比关系的数值，而是一个用于描述流体流动特性的无量纲数。因此，这个说法是错误的。"
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