传热学 书本习题答案第四版

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传热学第四版课后习题答案(杨世铭-陶文铨)

传热学第四版课后习题答案(杨世铭-陶文铨)

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律: q = σT 4 ,其中, q -热流密度;σ -斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐
射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?
答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m2.K);③ 传热系数的单位是: W/(m2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一 个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。 试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中 经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧 坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走 而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换 热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析其 原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的 表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多 的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热量 传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各 串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传 热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯 A 与 B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热, 而 B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度 变化很小,因此几乎感觉不到热。 能量平衡分析 1-1 夏天的早晨,一个大学生离开宿舍时的温度为 20℃。他希望晚上回到房间时的温度能够低一些,于是早 上离开时紧闭门窗,并打开了一个功率为 15W 的电风扇,该房间的长、宽、高分别为 5m、3m、2.5m。如果 该大学生 10h 以后回来,试估算房间的平均温度是多少? 解:因关闭门窗户后,相当于隔绝了房间内外的热交换,但是电风扇要在房间内做工产生热量:为

传热学 第四版 (章熙民 任泽霈 著) 中国建筑工业出版社 课后答案

传热学 第四版 (章熙民 任泽霈 著) 中国建筑工业出版社 课后答案

令m =
h 1 = 5.2432 1/ m 且 θ = t − t g ,则 θl = θ 0 , ch ( ml ) λδ
得到 l = 200mm , t g = 157.07 C , ∆t = 157.07 − 84 = 73.07 C ,
0
0
ξ=
157.07 − 84 × 100% = 46.52% 157.07
xc =
Rec ν 5 , Rec = 5 ×10 ,最后得到 u∞
⎛5 ⎞ Nu = ⎜ C Re 4 5 − 831⎟ Pr1 3 ,又因为已知 Nu = ( 0.0359 Re 4 5 − 831) Pr1 3 ,故 ⎝4 ⎠
传热学课后题答案及相关解题性
C = 0.02872 , Nu x ,t = 0.02872 Re x 4 5 ⋅ Pr1 3
23 题 分析 参考课本 P123 页(15)到(5-33)式。
⎛ d 2t ⎞ t = a − by + cy 2 ; y = 0, t = tw ; ⎜ 2 ⎟ = 0 ; y = δ t , t = t f 得到 ⎝ dy ⎠ w
t − tw θ y = = ,代入速度场和该温度场于能量积分方程 t f − tw θ f δ t
⎧−4ta + 2tb + 100 = 0 ⎪t − 4t + t + 500 = 0 ⎪a b c 第 7 题: ⎨ ⎪tb − 4tc + td + 500 = 0 ⎪ ⎩tc − 3td + 500 = 0
⎧ta ⎪t ⎪b ⎨ ⎪tc ⎪ ⎩td
= 133 = 216 = 240.3 = 245.8
⎞ ⎟ , τ = 328.07 s = 5.47 min ⎠

传热学第四版课后习题与思考题答案高等教育出版社

传热学第四版课后习题与思考题答案高等教育出版社

第一章思考题1.试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2.以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

r dt dtq ——九——答:① 傅立叶定律:dx,其中,q —热流密度;导热系数;dx —沿x方向的温度变化率,“一”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

q = h(t w -tf),其中,q —热流密度;h —表面传热系数;t w —固体表面温度;t f—流体的温度。

②牛顿冷却公式:4③斯忒藩—玻耳兹曼定律:q =°T,其中,q—热流密度;忘—斯忒藩—玻耳兹曼常数;T —辐射物体的热力学温度。

3.导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K):② 表面传热系数的单位是:W/(m2.K):③ 传热系数的单位是:W/(m2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4.当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5.用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

第四版传热学第一、二章习题解答

第四版传热学第一、二章习题解答

第四版传热学第⼀、⼆章习题解答传热学习题集第⼀章思考题1.试⽤简练的语⾔说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递⽅式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒⼦的热运动⽽产⽣的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发⽣宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发⽣对流换热的同时必然伴⽣有导热。

导热、对流这两种热量传递⽅式,只有在物质存在的条件下才能实现,⽽辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2.以热流密度表⽰的傅⽴叶定律、⽜顿冷却公式及斯忒藩-玻⽿兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每⼀个符号及其意义。

答:①傅⽴叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt-沿x ⽅向的温度变化率,“-”表⽰热量传递的⽅向是沿着温度降低的⽅向。

②⽜顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表⾯传热系数;wt -固体表⾯温度;f t -流体的温度。

③斯忒藩-玻⽿兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻⽿兹曼常数;T -辐射物体的热⼒学温度。

3.导热系数、表⾯传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:①导热系数的单位是:W/(m.K);②表⾯传热系数的单位是:W/(m 2.K);③传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4.当热量从壁⾯⼀侧的流体穿过壁⾯传给另⼀侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何⼀个环节来计算(过程是稳态的),但本章中⼜引⼊了传热⽅程式,并说它是“换热器热⼯计算的基本公式”。

试分析引⼊传热⽅程式的⼯程实⽤意义。

答:因为在许多⼯业换热设备中,进⾏热量交换的冷、热流体也常处于固体壁⾯的两侧,是⼯程技术中经常遇到的⼀种典型热量传递过程。

5.⽤铝制的⽔壶烧开⽔时,尽管炉⽕很旺,但⽔壶仍然安然⽆恙。

第四版《传热学》课后习题答案_杨世铭-陶文铨

第四版《传热学》课后习题答案_杨世铭-陶文铨

2 1-2 理 发 吹 风 器 的 结 构 示 意 图 如 附 图 所 示 , 风 道 的 流 通 面 积 A2 60cm , 进 入 吹 风 器 的 空 气 压 力
p 100kPa ,温度 t1 25 ℃。要求吹风器出口的空气温度 t 2 47 ℃,试确定流过吹风器的空气的质量流
量以及吹风器出口的空气平均速度。电加热器的功率为 1500W。 解: 1-3 淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟1000cm 。冷水通过电热器从 15℃被加热到 43℃。试问 电热器的加热功率是多少?为了节省能源,有人提出可以将用过后的热水(温度为 38℃)送入一个换热器去 加热进入淋浴器的冷水。如果该换热器能将冷水加热到 27℃,试计算采用余热回收换热器后洗澡 15min 可以 节省多少能源? 解: 1-4 对于附图所示的两种水平夹层, 试分析冷、 热表面间热量交换的方式有何不同?如果要通过实验来测定夹 层中流体的导热系数,应采用哪一种布置?
q
dt dt dx ,其中, q -热流密度; -导热系数; dx -沿 x 方向的温度变化率,
q数; t w -固体表面温度;
4
t f -流体的温度。
③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律: q T ,其中, q -热流密度; -斯忒藩-玻耳兹曼常数; T -辐 射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m2.K);③ 传热系数的单位是: W/(m2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一 个环节来计算 (过程是稳态的) , 但本章中又引入了传热方程式, 并说它是 “换热器热工计算的基本公式” 。 试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中 经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧 坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大) ,壶底的热量被很快传走 而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换 热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析其 原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的 表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多 的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热量 传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各 串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传 热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯 A 与 B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热, 而 B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度 变化很小,因此几乎感觉不到热。 能量平衡分析 1-1 夏天的早晨,一个大学生离开宿舍时的温度为 20℃。他希望晚上回到房间时的温度能够低一些,于是早 上离开时紧闭门窗,并打开了一个功率为 15W 的电风扇,该房间的长、宽、高分别为 5m、3m、2.5m。如果 该大学生 10h 以后回来,试估算房间的平均温度是多少? 解: 因关闭门窗户后,相当于隔绝了房间内外的热交换,但是电风扇要在房间内做工产生热量: 为

传热学第四版课后作业答案(杨世铭-陶文铨)]

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1-9 一砖墙的表面积为122m ,厚为260mm ,平均导热系数为1.5W/(m.K )。

设面向室内的表面温度为25℃,而外表面温度为-5℃,试确定次砖墙向外界散失的热量。

解:根据傅立叶定律有:WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度t w =69℃,空气温度t f =20℃,管子外径 d=14mm ,加热段长 80mm ,输入加热段的功率8.5w ,如果全部热量通过对流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系数多大? 解:根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π=49.33W/(m 2.k)1-20 半径为0.5 m 的球状航天器在太空中飞行,其表面发射率为0.8。

航天器内电子元件的散热总共为175W 。

假设航天器没有从宇宙空间接受任何辐射能量,试估算其表面的平均温度。

解:电子原件的发热量=航天器的辐射散热量即:4T Q εσ=4A QT εσ=∴ =187K 热阻分析 ;;2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A 及B 组成,且B A δδ2=(见附图)。

已知)./(1.0K m W A =λ,)./(06.0K m W B =λ,烘箱内空气温度4001=f t ℃,内壁面的总表面传热系数)./(501K m W h =。

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=2f t 25℃,外表面总传热系数)./(5.922K m W h =。

解:热损失为()()22111f f BBA A fwf t t h t t h t t q -+-=+-=λδλδ又50=fw t ℃;B A δδ=联立得m m B A 039.0;078.0==δδ2-9 双层玻璃窗系由两层厚为6mm 的玻璃及其间的空气隙所组成,空气隙厚度为8mm 。

传热学第四版课后习题及答案解析(杨世铭-陶文铨版)

传热学第四版课后习题及答案解析(杨世铭-陶文铨版)

与人处于实际气温、实际风速下的散热量相同。从散热计算的角度可以将人体简化为直径为 25cm、高 175cm、
表面温度为 30℃的圆柱体,试计算当表面传热系数为15W / m2 K 时人体在温度为 20℃的静止空气中的散热 量。如果在一个有风的日子,表面传热系数增加到 50W / m 2 K ,人体的散热量又是多少?此时风冷温度是
坏。试从传热学的观点分析这一现象。
答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走
而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换
热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。
6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析其
解:根据傅利叶公式
Q
At
1.04
20 (520 0.13
50)
75.2KW
每天用煤
24 3600 75.2 2.09 104
310.9Kg
/
d
1-11 夏天,阳光照耀在一厚度为 40mm 的用层压板制成的木门外表面上,用热流计测得木门内表面热流密度
为 15W/m2。外变面温度为 40℃,内表面温度为 30℃。试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
而外表面温度为-5℃,试确定次砖墙向外界散失的热量。
解:根据傅立叶定律有:
A
t
1.5 12
25 ()5 0.26
2076.9W
1-10 一炉子的炉墙厚 13cm,总面积为 20 m 2 ,平均导热系数为 1.04w/m.k,内外壁温分别是 520℃及 50℃。
试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是 2.09×104kJ/kg,问每天因热损失要用掉多少千克煤?

第四版传热学课后习题答案_杨世铭-陶文铨 带目录

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第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt-沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

传热学第四版完整版答案

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第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:① 傅立叶定律:dx dtq λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;ft -流体的温度。

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

传热学课后习题答案(第四版)

传热学课后习题答案(第四版)

第1章1-3 解:电热器的加热功率: kW W tcm QP 95.16.195060)1543(101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯=∆==-ττ15分钟可节省的能量:kJ J t cm Q 4.752752400)1527(15101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-1-33 解:W h h t t A w f 7.45601044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ如果取K m W h ./3022=,则W h h t t A w f 52.45301044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ即随室外风力减弱,散热量减小。

但因墙的热阻主要在绝热层上,室外风力变化对散热量的影响不大。

第2章2-4 解:按热平衡关系有:)(1222121f w BBA A w f t t h h t t -=++-λδλδ,得:)2550(5.906.01.0250150400-=++-B Bδδ,由此得:,0794.0,0397.0m m A B ==δδ 2-9 解:由0)(2121=+=w w m t t t ℃从附录5查得空气层的导热系数为K m W ⋅/0244.0空气λ 双层时:W t t A w w s 95.410244.0008.078.0006.02)]20(20[6.06.02)(21=+⨯--⨯⨯=+-=Φ空气空气玻璃玻璃λδλδ单层时:W t t A w w d 187278.0/006.0)]20(20[6.06.0/)(21=--⨯⨯=-=Φ玻璃玻璃λδ两种情况下的热损失之比:)(6.4495.411872倍==ΦΦs d题2-15解:这是一个通过双层圆筒壁的稳态导热问题。

由附录4可查得煤灰泡沫砖的最高允许温度为300℃。

设矿渣棉与媒灰泡沫砖交界面处的温度为t w ,则有 23212121ln 21ln 21)(d d l d d l t t πλπλ+-=Φ (a ) 23221211ln )(2ln )(2d d t t l d d t t l w w -=-=Φπλπλ (b ) 65110ln )50(12.02565ln )400(11.0:-⨯=-⨯w w t t 即由此可解得:4.167=w t ℃<300℃又由式(a )可知,在其他条件均不变的情况下,增加煤灰泡沫砖的厚度δ2对将使3d 增大,从而损失将减小;又由式(b )左边可知t w 将会升高。

第四版《传热学》课后习题答案解析

第四版《传热学》课后习题答案解析

第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt-沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;wt -固体表面温度;ft -流体的温度。

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

第四版《传热学》课后习题答案

第四版《传热学》课后习题答案

第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt-沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;wt -固体表面温度;ft -流体的温度。

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

传热学(第四版)课后题答案

传热学(第四版)课后题答案

传热学(第四版)-------中国建筑工业出版社会教材习题答案绪论8.1/12;9. 若λ不随温度变化,则呈直线关系变化;反之,呈曲线关系变化。

11. 37.5W/m 2 13.7℃ -8.5℃;12. 4104.7-⨯℃/W 3104.4-⨯ m 2℃/W 30.4KW/ m 2 182.4KW 13. 155℃ 2 KW14. 139.2 W/ m 2 1690.3 W/ m 2 辐射换热量增加了11倍。

15. 83.6 W/ (m 2K) 1.7% 管外热阻远大于管内及管壁,加热器热阻主要由其构成,故此例忽略管内热阻及管壁热阻对加热器传热系数影响不大。

第一章2.傅立叶定律及热力学第一定律,及能量守恒与转化定律。

3.⑴梯度2000,-2000。

⑵热流-5102-⨯,5102-⨯。

4.⑴4.5 KW/ m 2 ⑵由040002≠-=∇t 可知有内热源。

⑶202.5 KW/ m 3 7.)(22rt r r r a t ∂∂∂∂=∂∂τ 00><<τR r0),(t r t =τ 00=≤≤τR r)(f t t h rt-=∂∂-λ0>=τR r0=∂∂rt00>=τr8. p b C f U T xT a T ρεστ422+∂∂=∂∂ 00><<τl x0T T = 00>=τx0=∂∂xT0>=τl x第二章1. 由热流温差的关系式可以看出:由于通过多层平壁的热流相同,层厚相同的条件下,导热系数小的层温差大,温度分布曲线(直线)的斜率大。

各层斜率不同,形成了一条折线。

2. 不能。

任意给定一条温度分布曲线,则与其平行的温度分布曲线都具有同样的第二类边界条件。

3. ⑴因为描述温度分布的导热微分方程及边界条件中均未出现λ值,其解自然与λ值无关。

⑵不一定相同。

4. 上凸曲线。

5. 参见6。

6. 22221121212141441h r r r r r h r t t f f ππλπ+-+-=Φ W222211212141441h r r r r r h r R ππλπ+-+=℃/W 7. 672W ; 8. 15.08℃; 9. 90.6mm ;10. 147.4mm ;11. 500mm ; 12. 41.66W 64倍; 13. 22.2%, 51.9%, 25.9%;14. 29.9 W/ (m 2K) 5.7KW ;15. 0.75‰, 2‰, 25.9%;16. 0.204 m 2℃/W ; 17. 分别为41066.1-⨯ m 2℃/W , 0.28m 2℃/W , 0.17m 2℃/W ,231R R R << 555.4W/m ,299.9℃,144.4℃;18. 减少21.7%;19. 123.7A ;20. 大于等于243.7mm ; 21. 3.38 kg/h ;22. 有。

传热学【第四版】课后答案

传热学【第四版】课后答案

第一章 导热理论基础1. 按20℃时,铜、碳钢(1.5%C )、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。

答:铜>铝>黄铜>碳钢;隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/(m •K )膨胀珍珠岩散料:25℃ 60-300Kg/m 3 0.021-0.062 W/(m •K ) 矿渣棉: 30℃ 207 Kg/m 3 0.058 W/(m •K )软泡沫塑料: 30℃ 41-162 Kg/m 3 0.043-0.056 W/(m •K ) 2. 推导导热微分方程式的已知前提条件是什么? 答:导热物体为各向同性材料。

3.(1)m k xt /2000=∂∂ , q=-2×105(w/m 2). (2)m k xt /2000-=∂∂, q=2×105(w/m 2). 4. (1),00==x q 3109⨯==δx q w/m 2 (2) 5108.1⨯=νq w/m 35. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c ,无内热源,试推导圆柱坐标系的导热微分方程式。

答:2222211[()]t t t t a r r r r r zτφ∂∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂ 6. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c ,无内热源,试推导球坐标系的导热微分方程式。

答:2222222111[()(sin )]sin sin t t t ta r r r r r r θτθθθθϕ∂∂∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂∂ 7. 一半径为R的实心球,初始温度均匀并等于t 0,突然将其放入一温度恒定并等于t f 的液体槽内冷却。

已知球的热物性参数是λ、ρ和c ,球壁表面的表面传热系数为h ,试写出描写球体冷却过程的完整数学描述。

答:2201[()],0,00,0,0,,()f r R r Rt t r r R c r r r r R t t tr R h t t rλττρττλ==∂∂∂=><<∂∂∂=≤≤=∂>=-=-∂0,0dtr dr== 8. 从宇宙飞船伸出一根细长散热棒,以辐射换热将热量散发到外部空间去,已知棒的发射率(黑度)为ε,导热系数为λ,棒的长度为l ,横截面面积为f ,截面周长为U,棒根部温度为T0。

(完整版)第四版传热学第一、二章习题解答

(完整版)第四版传热学第一、二章习题解答

传热学习题集第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt-沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;wt -固体表面温度;ft -流体的温度。

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

传热学第四版课后习题与思考题答案高等教育出版社

传热学第四版课后习题与思考题答案高等教育出版社

第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:①傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

②牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。

③斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:①导热系数的单位是:W/(m.K);②表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多任务业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

(完整版)第四版传热学第一、二章习题解答

(完整版)第四版传热学第一、二章习题解答

传热学习题集第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。

2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答:① 傅立叶定律:dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt-沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;wt -固体表面温度;ft -流体的温度。

③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。

3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。

这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。

4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。

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第一章 导热理论基础1. 按20℃时,铜、碳钢(1.5%C )、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。

答:铜>铝>黄铜>碳钢;隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/(m •K )膨胀珍珠岩散料:25℃ 60-300Kg/m 3 0.021-0.062 W/(m •K ) 矿渣棉: 30℃ 207 Kg/m 3 0.058 W/(m •K )软泡沫塑料: 30℃ 41-162 Kg/m 3 0.043-0.056 W/(m •K ) 2. 推导导热微分方程式的已知前提条件是什么? 答:导热物体为各向同性材料。

3.(1)m k xt /2000=∂∂ , q=-2×105(w/m 2). (2)m k xt /2000-=∂∂, q=2×105(w/m 2). 4. (1),00==x q 3109⨯==δx q w/m 2 (2) 5108.1⨯=νq w/m 35. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c ,无内热源,试推导圆柱坐标系的导热微分方程式。

答:2222211[()]t t t t a r r r r r z τφ∂∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂ 6. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c ,无内热源,试推导球坐标系的导热微分方程式。

答:2222222111[()(sin )]sin sin t t t ta r r r r r r θτθθθθϕ∂∂∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂∂ 7. 一半径为R的实心球,初始温度均匀并等于t 0,突然将其放入一温度恒定并等于t f 的液体槽内冷却。

已知球的热物性参数是λ、ρ和c ,球壁表面的表面传热系数为h ,试写出描写球体冷却过程的完整数学描述。

答:2201[()],0,00,0,0,,()f r R r Rt t r r R c r r r r R t t tr R h t t rλττρττλ==∂∂∂=><<∂∂∂=≤≤=∂>=-=-∂0,0dtr dr== 8. 从宇宙飞船伸出一根细长散热棒,以辐射换热将热量散发到外部空间去,已知棒的发射率(黑度)为ε,导热系数为λ,棒的长度为l ,横截面面积为f ,截面周长为U,棒根部温度为T0。

外部空间是绝对零度的黑体,试写出描写棒温度分布的导热微分方程式和相应的边界条件。

答:0)273(422=+-∂∂f Ut b x t εσλ x=0 , t+273=T 041)273(,+=∂∂-==t xtx b x εσλ第二章 稳态导热1. 为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线?答:因为不同材料的平壁导热系数不同。

2. 导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,若平壁两侧都给定第二类边界条件,问能否惟一地确定平壁中的温度分布?为什么?答:不能。

因为在导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热中tx∂∂为常数,q 为定值,由t q x λ∂=-∂求解得qt x c λ=-+常数c 无法确定,所以不能惟一地确定平壁中的温度分布。

3. 导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,试问(1)若平壁两侧给定第一类边界条件t w1和t w2,为什么这一导热过程的温度分布与平壁的材料无关?为什么?(2)相同的平壁厚度,不同的平壁材料,仍给定第一类边界条件,热流密度是否相同。

答:(1)因为在该导热过程中12w w t t dtc dx δ-==-(2)不相同。

因为t q x λ∂=-∂,t x∂∂为定值,而λ不同,则q 随之而变。

4. 如果圆筒壁外表面温度较内表面温度高,这时壁内温度分布曲线的情形如何?答:圆筒壁内的温度分布曲线为11121221ln()()ln w w w w w d d t t t t t t d d =--<5. 参看图2-19,已知球壁导热系数λ为常数,内外表面分别保持t w1和t w2,度推导空心球壁导热量计算公式和球壁的导热热阻。

答:球体的22222222211()(2)020t t t t r r r r r r r r rt t r r r∂∂∂∂∇==+=∂∂∂∂∂∂+=∂∂当r=r 1时,t=t w1当r=r 2时,t=t w2对上式进行求解得212111dt dr c rt c c r==-+1211221211w w t c c r t c c r =-+=-+ ⇒22111212211111w w w w w r r c t t t t c t r r -=--=+-所以球体的温度分布为2212121111w w w w w t t t t t t r r r r r r --=-++-- 球体的导热量计算公式为Q=Aq=4πr 2q,且2122221121212211121214()14.411111()4w w w w w w t t dt q r r dr c rr r t t t t Q r c r c r r r r λλλπλπλλππλ-=-=-=----=-=-==--空心球壁的导热量为1212111()4w w t t r r πλ--,导热热阻为12111()4r r πλ-6. 同上题,若已知边界条件改为第三类边界条件,即已知t f1,h 1和t f2,h 2试推导通过空心球壁传热量的计算公式和球壁的传热热阻。

答:2111112222222212112212124()4()11111()4111()4w f f f w f w w Q r h t t t t Q r h t t Q r r r h r h t t Q r r πππλλπλ=--=-⇒=--+-=-传热热阻为2212112211111()4r r r h r h πλλ--+7.答:通过砖墙总散热:φ=672(W ) 8.答:内表面温度t w1=1.5℃9.答:加贴泡沫层厚度δ=0.091(m)=91(mm) 10. 答:保温层厚度147.0≥δ(m )=147(mm) 11. 答:红砖层厚度应改为500(mm ) 12. 答:该双层玻璃窗的热损失41.66(W )单层玻璃;其它条件不变时热损失2682.68(W )13.答:第一层占总热阻比:22.2%第二层占总热阻比:51.9% 第三层占总热阻比:25.9%14.答:表面传热系数 K=30.23 W/(m 2·K ) 热流通量q=5687.2 W/m 2 15. 方案(1)K=29.96 W/(m 2·K ) 方案(2)K=29.99 W/(m 2·K ) 方案(3)K=37.4 W/(m 2·K ) 16.答:取修正系数96.0=ϕ单位面积导热阻:0.204(m 2·K )/W 17.答:(1)单位长度管壁中:第一层材料导热阻:W m (kR /)1066.1241∙⨯=-λ 第二层材料导热阻:()W m k R /517.022∙=λ 第三层材料导热阻:()W m k R /2796.023∙=λ (2)每米蒸汽管热损失 q 1=314.0(W/m) (3)t w2=299.95℃ t w3=137.61℃18. 解:调换后是调换前的79 % 19.电流是6.935(A ) 20.解:保温层材料厚度71.5mm21.解:取保温材料外表面温度为室温25℃时,蒸发量m=1.85 kg/h 22. 解:有, 224h d c λ=23. 根据现有知识,试对肋壁可以使传热增强的道理作一初步分析。

答:肋壁加大了表面积,降低了对流换热的热阻,直到了增强传热的作用。

24. 一直径为d ,长度为l 的细长圆杆,两端分别与温度为t 1和t 2的表面紧密接触,杆的侧面与周围流体间有对流换热,已知流体的温度为t f ,而t f <t 1或t 2,杆侧面与流体间的表面传热系数为h ,杆材料的导热系数为λ,试写出表示细长杆内温度场的完整数学描述,并求解其温度分布。

答:把细长圆杆看作肋片来对待,那么单位时间单位体积的对流散热量就是内热源强度。

2()4()()2f f v h t t ddx h t t q d d dxππ--=-=- 224()0f d t ht t dx d λ--= 0<x<l x=0 t=t 1 x=l t=t令m =,则224()0f d t h t t dx d λ--=可化为222()f d tm t t dx=- 肋的过余温度为θ=t-t f ,则θ1=t 1-t f ,θ2=t 2-t f ,222d m dxθθ=12exp()exp()c mx c mx θ=+-根据边界条件,求得:211exp()exp()exp()ml c ml ml θθ--=--122exp()exp()exp()ml c ml ml θθ-=--所以该杆长的温度分布为:2112exp()exp()exp()exp()exp()exp()exp()exp()ml ml mx mx ml ml ml ml θθθθθ---=+-----25. 解:温度[]x ch 9.18472.088.44-=θ 散热量φ=321.33(W) 26. 解:t f =100℃测温误差:△t=16℃27. 解:材料改变后,测出t L =99.85% 误差:100-99.85=0.15℃ 28. 答:(1)铝材料961.0=f η (2) 钢材853.0=f η29. 答:总散热量包括肋表面管壁面散热之和:11.885kW 31. 答:散热量:484.29(W/m )32. 答:γ3≥H ,()W 21.154=φ 34. 答:接触面上温差51.4℃第三章 非稳态导热1. 何谓正常情况阶段,这一阶段的特点是什么? 答:正常情况阶段:物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律,该阶段为物体加热或冷却过程中温度分布变化的第二阶段。

2. 何谓集总参数分析,应用这种方法的条件是什么?应怎样选择定型尺寸?答:当Bi<0.1时,可以近似地认为物体的温度是均匀的,这种忽略物体内部导热热阻,认为物体温度均匀一致的分析方法称为集总参数法。

给出任意形态的物体,由于它的导热系数很大,或者它的尺寸很小,或者它的表面与周围流体间的表面传热系数很小,因此物体的Bi 准则小于0.1,可以采用集总参数法。

3. 试举例说明温度波的衰减和延迟性质。

答:综合温度的振幅为37.1℃,屋顶外表面温度振幅为28.6℃,内表面温度振幅为4.9℃,振幅是逐层减小的,这种现象称为温度波的衰减。

不同地点,温度最大值出现的时间是不同的,综合温度最大值出现时间为中午12点,而屋顶外表面最大值出现时间为12点半,内表面最大值出现时间将近16点,这种最大值出现时间逐层推迟的现象叫做时间延迟。

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