一、填空题(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于________侧的对流传热系数，而壁温接近于________侧流体的温度值。(2) 热传导的基本定律是________, 其表达式为dQ= -。(3) 间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻________（大、小）一侧的值。间壁换热器管壁温度tW接近于值________（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈________（大、小），其两侧的温差愈________大、小）。(4)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈________，其两侧的温差愈________。(5)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在________，减少热阻的最有效措施是________。(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3，导热系数1<2<3，在稳定传热过程中，各层的热阻________________________________________________________________，各层导热速率________________________________________________________________。(7)传热的基本方式有________、________和________三种。(8) 水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的________倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的________倍。（设条件改变后仍在湍流范围）(9) 导热系数的单位为________________________________，对流传热系数的单位为________________________________________，总传热系数的单位为________________________________________。

填空题解析

(1) 空气；饱和水蒸气

在传热实验中，饱和水蒸气的对流传热系数远大于空气的对对流传热系数，因此总传热系数K更接近热阻大的一侧（空气侧）；壁温则接近热阻小的一侧（饱和水蒸气侧）的温度。

(2) 傅里叶定律；$\lambda A\frac{dt}{dn}dn$

热传导的基本定律是傅里叶定律，表达式为$dQ=-\lambda A\frac{dt}{dn}dn$（负号表示热量传递方向与温度梯度相反）。

(3) 大；小；大；大

总传热系数$K$近似于热阻大的一侧（因热阻大的一侧主导总热阻）；壁温$t_W$接近热阻小的一侧流体温度；多层等厚平壁中，导热系数$\lambda$越小，热阻$R=b/\lambda$越大，根据$Q=\Delta t/R$$，传热速率$Q$固定时，温差$\Delta t=QR$越大。

(4) 小；小

导热系数$\lambda$越大，热阻$R=b/\lambda$越小；温差$\Delta t=QR$越小（$Q$固定）。

(5) 滞流层内（或热边界层内）；提高流体湍动程度

无相变对流传热中，热阻主要集中在滞流内层（速度梯度和温度梯度最大）；减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度（增强混合，减小边界层厚度）。

(6)$R_1>R_2>R_3$；$Q_1=Q_2=Q_3$

稳定传热时各层导热速率$Q$相等（稳定传热）；热阻$R=b/\lambda$，$b_1>b_2>b_3$，$\lambda_1<\lambda_2<\lambda_3$，则$R_1=b_1/\lambda_1>R_2=b_2/\lambda_2>R_3=b_3/\lambda_3$。

(7)传导；对流；对流；辐射

传热基本方式：热传导（微观粒子热运动）、对流传热（流体宏观运动）、热辐射（电磁波传递）。

(8)1.74；3.48

水在管内湍流时，对流传热系数$α∝u^{0.8}$，流速$u$提2倍，$α$为$2^{0.8}≈1.74$；管径$d$改为1/2，流量$q_v=uA=u(\pi d^2/4)$不变，则$u$变为原来的4倍（$d→d/2$，$A→1/4$，$u→4u$），$α∝u^{0.8}→(4u)^{0.8}=4^{0.8}≈3.48$。

(9)$W/(m·℃)$；$W/(m^2·℃)$；$W/(m^2·℃)$

导热系数$λ=Q·n/(A·Δt)$，单位$W/(m·℃)$；对流传热系数$α=Q/(A·Δt)$，单位$W/(m^2·℃)$；总传热系数$K=Q/(A·Δt)$，单位$W/(m²·℃)。