答：对流换热过程微分方程式与导热过程的第三类边界条件表达式都可以用下式表示
hx????t??? ，但是，前者的导热系数?为流体的导热系数，而且表面传热系数h是未知的；??(tw?tf)x??y?w,x?后者的导热系数?为固体的导热系数，而且表面传热系数h是已知的。
41、写出竖平壁上膜状凝结的冷凝雷诺数的表达式。 答：冷凝雷诺数：Rec?4hl?ts?tw?4?um?4Mhl?ts?tw?, 或者Rec?，其中 ?M??r??r
42、为什么用电加热时容易发生电热管壁被烧毁的现象？而采用蒸汽加热时则不会？
答：用电加热时，加热方式属于表面热流密度可控制的，而采用蒸汽加热时则属于壁面温度可控制的情形。由大容器饱和沸腾曲线可知，当热流密度一旦超过临界热流密度时，工况就有可能很快跳至稳定的膜态沸腾，使得表面温度快速上升，当超过壁面得烧毁温度时，就会导致设备的烧毁；采用蒸汽加热由于壁面温度可控制，就容易控制壁面的温升，避免设备壁面温度过度升高，使其温度始终低于设备的烧毁温度。
43、用热电偶监测气流温度随时间变化规律时，应如何选择热电偶节点的大小？
答：在其它条件相同时，热电偶节点越大，它的温度变化一定幅度所需要吸收（或放出）的热量越多，此时虽然节点换热表面积也有所增大，但其增大的幅度小于体积增大的幅度。故综合地讲，节点大的热电偶在相同的时间内吸收热量所产生的温升要小一些。由?c??cVhA定义知，V/A?f(r)，r为节点的半径，
显然，节点半径越小，时间常数越小，热电偶的相应速度越快。
44、由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关，而与导热系数无关。你认为对吗？
答：由于描述一个导热问题的完整数学表达，不仅包括控制方程，还包括定解条件。虽然非稳态导热控制方程只与热扩散率有关，但边界条件中却有可能包括导热系数。因此，上述观点不正确。
45、由对流换微分方程h????t?t?y可知，该式中没有出现流速，有人因此认为表面传热系数与流体速度
场无关。你认为对吗？
答：这种说法不正确，因为在描述流动的能量方程中，对流项含有流体速度，要获得流体的温度场，必须先获得流体的速度场，在对流换热中流动与换热是密不可分的。因此，对流换热的表面传热系数与流体速度有关。
46、什么是等温线？在连续的温度场中，等温线的特点是什么？
47.大平壁在等温介质中冷却的冷却率与哪些因素有关
48、何谓集总参数法？其应用的条件是什么？应怎样选择定型尺寸？
49、写出计算一维等截面直肋散热量的公式。
50、简述遮热罩削弱辐射换热的基本思想。
51、判定两个物理现象相似的条件是什么？
52、试述强化管内流体对流换热采用的方法，并简述理由。
53、写出辐射换热中两表面间的平均角系数的表达式，并说明其物理意义。
54、影响膜状凝结换热的主要热阻是什么？
55、大空间饱和沸腾有哪三种状态？什么是沸腾换热的临界热负荷？
56、写出傅立叶定律的数学表达式，并解释其物理意义。
57、简要说明太阳能集热器采用的选择性表面应具备的性质和作用原理。
58、试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。
二、计算题
（一）计算题解题方略
1、稳态导热问题
（1）截面直肋肋片的传热量和肋端温度的求解。
（2）单层及多层平壁在第三类边界条件下导热问题的计算，
（3）单层及多层圆筒壁在第三类边界条件下导热每米供热管道的散热损失
2、非稳态导热问题
（1）集总参数法求解任意形状物体（如热电偶）的瞬态冷却或加热问题。
（2）公式法或诺谟图法求解任意形状物体（如热电偶或平板）的瞬态冷却或加热问题。
3、对流换热问题
（1）外掠平板或管内强制对流换热问题在不同流态下的换热分析及计算。 （2）横掠单管或管束的自然或强制对流换热问题的计算。
4、辐射换热问题
（1）两个和三个非凹面组成的封闭腔体，各个表面之间的辐射换热问题的计算，（2）两个平行平板之间的辐射换热问题的计算。
5、注意事项
（1） 对流换热问题中，当流体为气流时，有时需要同时考虑对流和辐射换热；
（2） 对于长直的园管换热问题，往往要计算单位管长的换热量；
（3） 对于管内强迫对流换热问题，应注意层流和紊流时的实验关联式的选取，而且流体定性温度的在不
同边界条件下（如常壁温和常热流边界条件）确定方法有两种：算数平均法和对数平均法。
（4） 注意多个非凹面组成的封闭腔体，各个表面之间的辐射换热问题的计算中的某个表面的净辐射热量
与任意两个表面之间的辐射换热量的区别与联系。
（二）计算题例题
1、室内一根水平放置的无限长的蒸汽管道， 其保温层外径d=583 mm，外表面实测平均温度及空气温度分别为 ，此时空气与管道外表面间的自然对流换热的表面传热系数h=3.42 W /(m2 K), 墙壁的温度近似取为室内空气的温度，保温层外表面的发射率 问：（1） 此管道外壁的换热必须考虑哪些热量传递方式； （2）计算每米长度管道外壁的总散热量。(12分) 解：
（1）此管道外壁的换热有辐射换热和自然对流换热两种方式。 （2）把管道每米长度上的散热量记为q
l当仅考虑自然对流时，单位长度上的自然对流散热
近似地取墙壁的温度为室内空气温度，于是每米长度管道外表面与室内物体及墙壁之间的辐射为：
总的散热量为ql?ql,c?ql,r?156.5?274.7?431.2(W/m)
2、如图所示的墙壁，其导热系数为50W/(m·K),厚度为50mm，在稳态情况下的墙壁内的一维温度分布为：
20
t=200-2000x，式中t的单位为C，x单位为m。试求： (1)墙壁两侧表面的热流密度；
(2)墙壁内单位体积的内热源生成的热量。
解：(1)由傅立叶定律： 所以墙壁两侧的热流密度：
d2tqv?0得： (2) 由导热微分方程2?dx?
d2tqv???2???(?4000)?4000?50?200000W/m3
dx
3、一根直径为1mm的铜导线，每米的电阻为2.22?10?。导线外包有厚度为0.5mm，导热系数为0.15W/(m·K)的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为65C，绝缘层的外表面温度受环境影响，假设为40C。试确定该导线的最大允许电流为多少？
解：(1)以长度为L的导线为例，导线通电后生成的热量为IRL,其中的一部分热量用于导线的升温，其
20
0
?3tw1?tw2d2dTmL热量为?E??c?：一部分热量通过绝热层的导热传到大气中，其热量为：??。
d14d?ln22??Ld1根据能量守恒定律知：IRL????E??E?IRL??
22t?td2dTm即?E??c?L?I2RL?w1w2
d14d?ln22??Ld1(2)当导线达到最高温度时，导线处于稳态导热，
dTmt?t?0?0?I2RL?w1w2
d1d?ln22??Ld1I2R?tw1?tw265?40?33.98(W/m)，?0，
12d21lnln2??0.1512??d1I2R?33.98?I?
33.9833.98??123.7(A) ?3R2.22?104、25C的热电偶被置于温度为250C的气流中，设热电偶节点可以近似看成球形，要使其时间常数?c?1s，
0
0
问热节点的直径为多大？忽略热电偶引线的影响，且热节点与气流间的表面传热系数为h=300W /(m2 K)，热节点材料的物性参数为：导热系数为20W/(m·K)，??8500kg/m3，c?400J/(kg?K)如果气流与热节点间存在着辐射换热，且保持热电偶时间常数不变，则对所需热节点直径大小有和影响？
?cVV4?R3/3R?ch?5解：（1）?c?,????1?300/(8500?400)?8.82?10(m) 2hAA3?c4?R故热电偶直径：d?2R?2?3?8.82?10?5?0.529(mm) 验证毕渥数Bi是否满足集总参数法：
Bi?hV/A?300?8.82?10?5??0.0013?0.1 满足集总参数法条件。
20(2)若热节点与气流间存在辐射换热，则总的表面传热系数h（包括对流和辐射）将增加，由?c?要保持?c不变，可以使V/A增加，即热节点的直径增加。
?cVhA知，
5、空气以10m/s速度外掠0.8m长的平板，tf?80C,tw?300C，计算该平板在临界雷诺数Rec下的hc、
1/21/3全板平均表面传热系数以及换热量。（层流时平板表面局部努塞尔数Nux?0.332RePr，紊流时平板表
0面局部努塞尔数Nux?0.0296Re4/5Pr1/3，板宽为1m，已知Rec?5?105，定性温度tm?550C时的物性参数为：??2.87?10W/(m?K)，??2?18.46?10?6m2/s，Pr?0.697）
解：(1)根据临界雷诺数求解由层流转变到紊流时的临界长度
tm?1(tf?tw)?550C,此时空气得物性参数为： 2??2.87?10?2W/(m?K)，??18.46?10?6m2/s，Pr?0.697