传热学试卷及答案6套

一、填空题（每小题2分，共16分）

1、导温系数a表征了物体 的能力；流体

粘度和a的比值组成 的无量纲数是 。

2、强化遮热板作用的方法是 和 。

3、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过

研究传递和

传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。 4

、

第

一

类

边

界

条

件

是 。 5、若炉膛内的火焰温度在1400℃，则炉膛火焰中最

大光谱辐射能量所对应的波长约为 。 6、一台换热器，冷流体的入口温度为20℃, 出口温

度为50℃，热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃，则该换热器的效能为 。

7、当Pr1时，热边界层的厚度 流动边界层的厚

1 / 34

度。

8、一个含有内热源的大平板，其导热系数为

50W/mK，测得在稳定情况下，其内部温度分布

x2，则平板内的内热源生成率为为：t502500W/m3。

二、单项选择题（每小题2分，共16分） 1、下列表述正确的是 。

A、对漫射表面，光谱吸收比等于光谱发射率 B、吸收比等于发射率 C、定向辐射强度与空气方向无关

2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数 自然对流的表面传热系数。

A、小于 B、等于 C、大于 D、无法比较

3、下列 材料表面的法向黑度为最小。

A、水 B、镀锌的铁皮 C、各种颜色油漆 D、磨光的铬

4、在其他条件相同的情况下，下列 物质的导热能力最差。

2 / 34

A、合金钢 B、空气 C、水 D、油

5、格拉晓夫准则Gr越大，则表征 。

A、浮升力越大 B、粘性力越大 C、惯性力越大 D、动量越大 6、当量直径

de4AP中P表示 。

A、长度 B、宽度 C、润湿周长 D、周长

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、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。 A、圆筒的长度 B、圆筒外径 C、圆筒内径 D、圆筒壁厚度

三、简答与分析题（每小题5分，共20分） 1、当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？

为什么？

2、当大气中三原子气体比例增加时，会出现所谓大

3 / 34

气温室效应，试说明其原 因？

3、什么是沸腾换热的临界热流密度？为什么有些换

热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态下工作？

4、图1示出了常物性、有均匀内热源、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置，试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式（不需要整理）。

3102h,t图1

y4x

四、计算题（每小题12分，共48分）

1、 水以1.2kg/s的流量在内径为30mm的管内流动，管

4 / 34

子内表面温度为100℃，

进口处水的温度为40℃。试求水被加热到80℃时所需管长。（不考虑修正）

2、热电偶的热接点可近似地看作球形，已知其直径

d0.5mm3，材料的密度8500kg/m、比热容

c400J/kg/K导热系数110W/mK。、热电偶的初

始温度为25℃，突然将其放入120℃的气流中，热电偶表面与气流间的表面传热系数为80

试求：⑴ 热电偶的时间常数；

⑵ 热电偶的过余温度达到初始过余温度

的1%时所需要的时间。

W/m2K。

3、有一圆柱体，如图2所示，表面1温度T1550K，发射率10.8，表面2温度T2275K，发射率20.4，圆柱面3为绝热表面，角系数X3,10.308。 求： ⑴ 表面1的净辐射损失；

⑵ 绝热面3的温度。

5 / 34

0.3m

4、质量流量为2000kg/h的变压器油在螺旋盘管中流过，油温从t180 ℃被冷却至t130 ℃，其定压比热容

cp12.093kJ/kgK。进口温度为t220℃的冷水在盘

管外流动用来冷却变压器油，出口处水温t225℃，水的定压比热容cp24.174kJ/kgK。水侧表面传热系数为

580W/m2K，油侧表面传热系数为

150W/m2K。钢盘管的导热系数为40W/mK，污垢

热阻总共为0.000 7m2K/W。若盘管的直径为04. m，管的外径壁厚为57 mm35. mm。求螺旋盘管的最小长度、盘数与水的质量流量。

附：管内强制对流实验关联式

6 / 34

Nu0.023Re0.8Prn（湍流）DNu1.86RePr（层流）L

13饱和水的热物理性质

t℃ 50 60 70

kg/m 3cpkJ/kgK 102W/mK 106m2/s Pr 3.54 2.99 2.55 988.0 983.2 977.7 4.174 4.179 4.187 64.8 65.9 66.8 0.556 0.478 0.415

7 / 34

传热学试卷2

一、填空题（每小题2分，共16分）

1、蒸汽在壁面上凝结有两种形式，即珠状凝结和 ；通常其中 的表面传热系数更大些。

2、大空间自然对流换热处于 流态时有自模化特

征，此时表面传热系数与 无关。

3、4个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有 个角系数。

4、有效辐射J由 和 两部分组成。

5、第二类边界条件是 。 6、实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比称为 。

7、基尔霍夫定律数学表达式为 。

8、换热器热计算的计算方法有平均温差法和

8 / 34

两种方法。

二、单项选择题（每小题2分，共16分） 1、下列材料在常温下导热系数最大的是 。

A、纯铜 B、纯铁 C、黄铜 D、天然

金刚石

2、下列工质Pr的数最小的是 。

A、水 B、空气 C、液态金属 D、变压

器油

3、水平圆筒外的自然对流换热的特征长度应取 。 A、圆筒的长度 B、圆筒外径 C、圆筒内径 D、圆筒壁厚度

4、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是 。 A、减少导热与对流换热 B、减少导热

C、减少对流换热 D、减少对流和辐射换热

5、自然对流换热的Gr数表示 之比的一种度量。

A、惯性力与粘性力 B、浮升力与粘性力 C、浮升力与惯性力

6、对于管内湍流换热的实验关联式，当管长较短时，

9 / 34

需要进行入口效应修正，其修正系数是一个 的值。

A、大于1 B、小于1 C、等于1 7、饱和水蒸汽在水平圆管外凝结，且ld，圆管的

壁温恒定，则以下的方案 可以增加单位时间内的凝结水量。

A、将圆管垂直放置 B、将圆管倾斜放置 C、在圆管外面加装低肋管

8、定向辐射强度与方向无关的规律称为 。 A、普朗克定律 B、四次方定律 C、维恩位移定律 D、兰贝特定律

三、简答与分析题（每小题5分，共20分） 1、某办公室由中央空调系统维持恒温，人们注意到

尽管冬夏两季内都是20℃，但感觉却不同。 2、一个常物性、含均匀内热源的二维稳态导热问题，

在直角坐标系中利用有限差分的数值方法求解，试列出任意内部节点的差分方程（不需要整理）。 3、在夏天的室外，人们感觉穿浅颜色的衣服会比深

颜色的衣服凉爽，在钢厂的高温车间，工人穿浅

10 / 34

颜色或深颜色衣服是否会有区别？并解释。 4、换热微分方程与导热问题的第三类边界条件表达式有什么区别？

四、计算题（每小题12分，共48分）

1、水流过l10m的直管时，从25℃被加热到35℃，

管子内径为20mm，水在管内的流速为2m/s，求管壁的平均温度是多少？

2、直径为30mm的钢球，具有均匀的初始温度450℃，突然将其放入温度保持为100℃的恒温介质中，已知钢的导热系数为46.5W/(mK)，比热为0.5kJ/kgK，密度为7600kg/m，钢球与介质间的表面换热系数为

2W/mK11.6

3，求：钢球的时间常数及钢球被冷却到

0.475，并

150℃所需的时间。

3、下图表示一个半球表面3，其黑度为3且处于辐射平衡中。被半球表面所覆盖的圆盘的一半为灰体表面，记作表面1，其黑度10.35，温度

T1555K，而圆盘的另一半表面即表面

2为T2333K的

黑体。半球的直径为0.3m。试求： ⑴ 画出该系统的辐射网络图；

11 / 34

⑵ 计算表面1和表面2之间的辐射换热量。

3 1 2 4、有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在

管内流动，水的入口温度为20℃，出口温度为40℃，流量为3kg/s，热油入口温度为120℃，出口温度为修正系数2500WmK60℃，传热系数为

，温差

0.97。若水和油的定压比热容分别为

4.174kJ/kgK和2.148kJ/kgK，试求油的流量和所

需的传热面积。

附：管内强制对流实验关联式

12 / 34

Nu0.023Re0.8Prn（湍流）DNu1.86RePr（层流）L

13饱和水的热物理性质

t℃ 30 40 50 kg/m 3cpkJ/kgK 102W/mK 106m2/s Pr 5.42 4.31 3.54 995.6 992.2 988.0 4.174 4.174 4.174 61.8 63.5 64.8 0.805 0.659 0.556

13 / 34

传热学试卷3

一、四选一填空题（每空2分，共20分）

1. 【 】在采暖散热器的外部加装肋片是因为它的外表面

A. 对流传热系数小； B. 导热系数大； C. 对流传热系数大； D. 导热系数小

2. 【 】为了提高炉温的测量精度，所采用的热

电偶应尽量

A. 全裸； B. 加套管并带抽气式； C. 带

14 / 34

套管式； D. 无所谓

3. 【 】实际物体的吸收比取决于它的

A. 有效辐射特性； B. 本身情况和投入辐射特性；

C. 自身情况； D. 投入辐射特性 4. 【 】要提高遮热板的隔热效果，其遮热板最好采用

A. 高表面黑度； B. 粗糙表面； C. 低表面黑度； D. 光滑表面

5. 【 】将叉排布置的管束与顺排布置的管束相

比，叉排布置管束的特点是

A. 传热量小、阻力大； B. 传热量小、阻力小；

C. 传热量大、阻力小； D. 传热量大、阻力大

6. 【 】在凝汽器上加装抽气器的目的是为了

A. 增加凝汽器进汽阻力； B. 减少凝汽器进汽阻力；

C. 增加凝汽器传热量； D. 减少凝汽器传热量

7. 【 】电厂中的凝汽器是属于 A. 相变式换热器； B. 对流式换热器； C. 辐射式换热器；D. 导热式换热器

8. 【 】若使一根较长的热棒在静止环境中尽快冷却下来，最好应将其

A. 任意放置； B. 竖直放置； C. 斜着放置； D. 水平放置

9. 【 】太阳能热水器能在严冬季节也可提供热水，它是利用什么原理进行蓄热的

15 / 34

A. 导热原理； B. 温室效应原理； C. 对流原理； D. 凝结换热原理

10.【 】在工业上常见的温度范围内，不参与辐射换热的气体是

A. 水蒸气； B. 烟气； C. 空气； D. 煤气

二、分析题（每小题4分，共20分）

1. 已知厚度为δ的两个单层平壁，两侧温度分别维持在t1和t2，试根据图中温度变化曲线确定(a)、(b)图中在0和δ处的导热系数λx＝0、λx＝δ哪个大；为什么？

2. 已知A、B两种材料的光谱发射率与波长的关系如图（a）、(b)所示，试估计这两种材料的发射率随温度变化的特性；并说明理由。

16 / 34

3. 试用简捷方法确定图中的角系数X1，2和 X2，1

4. 温度均为310K的两个物体同置于太阳光的照射下。试根据两物体表面的光谱吸收比随波长变化的图示，确定那种物体可作为灰体处理，为什么？

5. 有一台液-液换热器，甲、乙两种介质分别在管内、外做强制对流传热。实验测得的传热系数k与两种流体速度的变化情况如图所示。试分析该换热器的主要热阻在那一侧，为什么？

17 / 34

三、计算题（每小题12分，共60分）

1. 在一外径为89的蒸汽管道外包覆厚为40、平均导热系数为0.11 ×k的矿渣棉；同时又在其外包覆厚为50、平均导热系数为0.12 ×k的粉煤灰泡沫砖。已知蒸汽管道和粉煤灰泡沫砖的外表面温度分别为500℃和50℃。试检查矿渣棉与煤灰泡沫砖交界处是否超温？（已知：粉煤灰泡沫砖的最高允许温度为300℃）

2. 一块厚50的钢板，被加热到400℃后置于10℃的空气中冷却。设冷却过程中钢板两个侧面的平均表面

2

传热系数为35(m·K)，钢板的导热系数为45(m·K)，

－52

热扩散率为1.37×10m。试确定使钢板冷却到与空气温度相差10℃时所需要的时间。

3. 水以0.6 的流速流过管长20m、管道内截面尺寸

18 / 34

为0.1m´0.1m、且管内壁温均匀的直方管时，若将初温30℃的水加热到50℃，求：① 该管段的传热量；② 确定管壁与流体的传热温差是否满足要求。

4. 用壁温低于某饱和温度下的水平钢管来凝结水蒸气。试求在其它条件均相同的情况下，采用下列两种方案中哪种方案能使凝结液产生的更多？① 用10根直径d =10的钢管呈一横向水平排列；② 用1根直径D =100的钢管呈水平布置。

5. 今用一个壳侧为单程的壳管式换热器来冷凝100℃的饱和水蒸气，要求每小时内凝结100蒸汽。已知该换热器的冷却水流经的钢管管径为20、长为1m，其进口水温为25℃、出口水温为33℃。设该换

2

热器的传热系数为1800 ×k。求制作换热器最多所用钢管的根数。

19 / 34

传热学试卷4

一、四选一填空题（每空2分，共20分）

1. 【 】靠的非常近的两个等面积平行大平板，可以近似地认为他们之间的角系数为

A. 0.5 B. 1 C. 0 D. 0.25

2. 【 】管槽内流体层流流动与湍流流动的分界

点的临界Re数一般取做

A. 4500 B. 10000 C. 5000 D. 1600

3. 【 】半径为R的钢球，与周围环境间的表面

传热系数为h，自身导热系数为，则可以采用集总参数法分析钢球非稳态温度场变化规律的条件是

A. hR/0.1 B. hR/0.2 C. hR/0.05 D. hR/0.0333

4. 【 】Bi准则数趋近于无穷大，相当于边界条件是

A. 第一类边界条件 B. 第二类边界条件

C. 第三类边界条件 D. 二者之间没有联系

5. 【 】用同样冰箱储存相同的物质时，耗电量大的是

20 / 34

A. 结霜的冰箱 B. 未结霜的冰箱

C. 结霜的冰箱和未结霜的冰箱 D. 不确定

6. 【 】下列各参数中，属于物性参数的是

A. 传热系数K B. 吸收率 C. 发射率 D. 表面传热系数h

7. 【 】下列工质中Pr数最小的是

A. 空气 B. 水 C. 变压器油 D. 水银

8. 【 】按照导热机理，水导热系数最小的状态是

A. 冰 B. 液态水 C. 水蒸汽 D. 冰水混合物

9. 【 】当管道外径为d2的管道采取保温措施时，选用材料临界热绝缘直径dc应

A. 大于d2 B. 没有要求 C. 小于d2 D. 等于d2

10.【 】对提高表面传热系数手段是

A. 降低流速 B. 增大直径

C. 采用入口段效应 D. 采用导热系数小的流体

二、分析题（每小题4分，共20分） 1. 分别写出、、各准则的表达式，并说明各物理含义。

2. 凝结换热有哪两种形式？哪种表面传热系数大些？为什么？

21 / 34

3. 实际物体的发射率ε与其吸收比α从影响因素上看有何区别？

4. 当采用肋片增强传热时，应把肋片加装在哪一侧？为什么？

5. 试解释为什么高温过热器一般采用顺流与逆流的混合布置？

三、计算证明题（每小题12分，共60分）

1. 两根不同直径的蒸汽管道，外面都覆盖一层厚度

相同、材料相同的热绝缘层。如果管

子表面以及热绝缘层外表面的温度都相同，试问：两

管每米长度的热损失相同吗？若不 同，哪个大？试证明之。

2. 有一可忽略其内部导热热阻，初始温度为20℃的

小金属球，放入800℃的炉中加热，

10秒后该球温度为200℃，试确定该球的时间常数；

并计算金属球温度上升到300℃所需 时间？

3. 有一烟筒的表面发射率为0.9，表面温度为80℃，

外径为0.1m。该烟筒垂直穿过室温

为20℃，墙壁的温度为17℃的大房间，烟筒在大房

间内的长度为2m。试计算烟筒在大房 间的总散热量。

4. 水以0.8的流量在内径为25的管内流动，管子内

表面温度为100℃，进口处水

22 / 34

的温度为40℃。试求水被加热到80℃时每米管长所

需热量。（不考虑修正）

5. 有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在

管内流动，水的入口温度为20℃，出

口温度为40℃，流量为3；热油入口温度为120℃，

出口温度为60℃，传热系数为 2

500×k，温差修正系数ψ=0.97。若水和油的比热分

别为4174()和2148

()。试求油的流量和所需的传热面积。

传热学试卷5

一、填空题（每小题2分，共20分）

1、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为 。

23 / 34

2、当Pr1时，热边界层的厚度

流动边界层的厚度。

1 3、如本题附图所示，1、2分别表示两个相对的

2 第3题附

为 。

半球表面，则角系数

X1,24、采用集总参数法的物体，其内部温差趋近于 。 5、采用小直径的管子是 对流换热的一种措施。 6、凡波长0.38~0.76m的电磁波，属于 。 7、由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为 。 8、时间常数定义式为 。

9、距离间隔和时间间隔在数值计算方法中称为 。 10、常物性、无内热源的一维稳态导热微分方程是 。

二、单项选择题（每小题3分，共30分）

1、将初始温度为t0的小钢球放入温度为t的水槽中，如果用集总参数法来分 析，则当经过的时间tc时，小钢球的温度为 。

A、tt0t/2 B、t0.632t0.368t0

24 / 34

C、t0.368t0.632t0

2、削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应 。

A、大一点好 B、小一点好 C、大、小都

一样 D、无法判断

3、下列 材料表面的法向黑度为最大。

A、磨光的银 B、无光泽的黄铜 C、各种颜色油漆 D、粗糙的铅

4、在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 。 A、导温系数 B、导热系数 C、传热系数 D、密度

5、在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为 。

A、逆流大于顺流 B、顺流大于逆流 C、两者相等 D、无法比较

6、温度对辐射换热的影响 对对流换热的影响。 A、等于 B、大于 C、小于 D、可能大于、小于

25 / 34

7、当量直径

de4AP中P表示 。

A、长度 B、宽度 C、周长 D、润湿周长

8、空气自然对流换热表面传热系数的数值范围为 。

A、1~10 B、10~20 C、20~30 D、30~50 9、对于灰体，吸收率愈大，其发射率 。 A、愈小 B、愈大 C、适中 D、不变

10、物体被加热时，其第三类边界条件可表示为 。

tthtftWhtftWA、nW B、nW thtWtfC、nW

三、简答与分析题（每小题8分，共40分） 1、凝结换热有哪两种形式？哪种表面传热系数大些？为什么？

2、试用传热学来解释由于大气污染造成地球气温上升加速的原因？

26 / 34

3、在用热电偶测定气流的非稳态温度场时，怎样才

能改善热电偶的温度响应 特性？

4、分别写出Bi、Nu、Gr各准则的定义式，并说明各物理意义？

5、为强化传热，可采取哪些具体措施？ 四、计算题（每小题20分，共60分）

1、 水以1.2kg/s的流量在内径为30mm的管内流动，管

子内表面温度为100℃，

进口处水的温度为40℃。试求水被加热到80℃时所需管长。（不考虑修正）

2、一个厚度10cm的平壁，一侧绝热，另一侧暴露于

温度为20℃的流体中，内热源0.3106W/m3，

2450W(mK)， 对流换热表面的传热系数为

平壁的导热系数为18WmK。试确定平壁中的最高温度及其位置。

3、一直径为0.8m的薄壁球形液氧储存容器，被另一

个直径为1.2m的同心薄壁容器所包围。两容器表面为不透明漫灰表面，发射率均为0.05，两容器表

27 / 34

面之间是真空的，如果外表面的温度为27℃，内表面的温度为-178℃，试求由于蒸发使液氧损失的质量流量。液氧的蒸发潜热 2.1310附：管内强制对流实验关联式

Nu0.023Re0.8Prn（湍流）DNu1.86RePr（层流）L

135J/kg。

饱和水的热物理性质表

t℃ 30 40 50 60 70

kg/m 3cpkJ/kgK 102W/mK 106m2/s Pr 5.42 4.31 3.54 2.99 2.55 995.6 992.2 988.0 983.2 977.7 4.174 4.174 4.174 4.179 4.187 61.8 63.5 64.8 65.9 66.8 0.805 0.659 0.556 0.478 0.415

28 / 34

传热学试卷6

一、填空题（每小题2分，共20分）

1、凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于

W/(mK)的材料称为保温

材料。

2、第一类边界条件是 。

3、毕渥数Bi的定义式为 ，傅里叶数Fo的定义式为 。

4、研究对流换热的一种方法是比拟法，它是指通过

研究 传递和 传递之间的共性，以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。

5、大空间自然对流换热处于 流态时有自模化特

征，此时表面传热系数与

29 / 34

无关。

6、固体辐射表面的有效辐射J由 和 两部分组成。

7、5个等温、常物性表面构成的封闭系统，此系统一共有 个角系数。

8、无相变对流换热的强化思路是努力减薄 ，强化 的扰动和混合。

9、同温度下黑体的辐射力 灰体的辐射力。 10、换热器热计算的计算方法有平均温差法和 两种方法。

二、单项选择题（每小题3分，共30分） 1、下列材料在常温下导热系数最大的是 。

A、纯铜 B、纯铁 C、黄铜 D、天然

金刚石

2、下列工质Pr的数最小的是 。

A、水 B、空气 C、液态金属 D、变压

器油

3、水平圆筒外的自然对流换热的特性长度应取 。 A、圆筒的长度 B、圆筒外径 C、圆筒内径

30 / 34

D、圆筒壁厚度

4、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是 。 A、减少导热与对流换热 B、减少导热

C、减少对流换热 D、减少对流和辐射换热

5、自然对流换热的Gr数表示 之比的一种度量。

A、惯性力与粘性力 B、浮升力与粘性力 C、浮升力与惯性力

6、对于管内湍流换热的实验关联式，当管长较短时，

需要进行入口效应修正，其修正系数是一个 的值。

A、大于1 B、小于1 C、等于1 7、饱和水蒸汽在水平圆管外凝结，且ld，圆管的

壁温恒定，则以下的方

案 可以增加单位时间内的凝结水量。

A、将圆管垂直放置 B、将圆管倾斜放置 C、在圆管外面加装低肋管

8、一根未保温的钢管内通入100℃的饱和水蒸汽，用

来加热室内的空气，如果需要增加传热量，则可

31 / 34

以通过 方法来实现。

A、在管内安装肋片 B、降低管道的厚度 C、在管外安装肋片

9、定向辐射强度与方向无关的规律称为 。 A、普朗克定律 B、四次方定律 C、维恩位移定律 D、兰贝特定律

10、单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的 。

A、有效辐射 B、辐射力 C、反射辐射 D、投入辐射

三、简答与分析题（每小题8分，共40分） 1、某办公室由中央空调系统维持恒温，人们注意到

尽管冬夏两季内都是20℃，但感觉却不同。 2、一个常物性、含均匀内热源的二维稳态导热问题，

在直角坐标系中利用有限差分的数值方法求解，试列出任意内部节点的差分方程（不需要整理）。 3、写出换热器的效能和传热单元数的定义式，并说

明它们的物理意义？

4、换热微分方程与导热问题的第三类边界条件表达

32 / 34

式有什么区别？

5、在夏天的室外，人们感觉穿浅颜色的衣服会比深

颜色的衣服凉爽，在钢厂的高温车间，工人穿浅颜色或深颜色衣服是否会有区别？并解释。 四、计算题（每小题20分，共60分）

1、水流过l10m的直管时，从25℃被加热到35℃，

管子内径为20mm，水在管内的流速为2m/s，求管壁的平均温度是多少？

2、直径为30mm的钢球，具有均匀的初始温度450℃，突然将其放入温度保

持为100℃的恒温介质中，已知钢的导热系数为46.5W/(mK)，比热为

0.5kJ/kgK，密度为的表面换热系数为

2W/mK11.6

3kg/m7600，钢球与介质间

，求：钢球的时间常数及钢球被冷

却到150℃所需的时间。

3、有一台壳管式换热器用来冷却润滑油。冷却水在

管内流动，水的入口温度

33 / 34

为20℃，出口温度为40℃，流量为3kg/s，热油入口温度为120℃，出口 温度为60℃，传热系数为500W系数0.97。若水和

m2K，温差修正

油的比热分别为4.174kJ/kgK和2.148kJ/kgK，试求油的流量和所需 的传热面积。

附：管内强制对流实验关联式

Nu0.023Re0.8Prn（湍流）DNu1.86RePr（层流）L

13饱和水的热物理性质表

t℃ 30 40 50 kg/m3 cpkJ/kgK 102W/mK 106m2/s Pr 5.42 4.31 3.54 995.6 992.2 988.0 4.174 4.174 4.174 61.8 63.5 64.8 0.805 0.659 0.556

34 / 34