传热学课后习题答案
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温流体的表面传热系数为114 W /(m2，.K根) 据
工艺要求，要加热到580℃以上才能消除应力，试 说明1h后，能否满足工艺要求？
35W /(m .K ) a 0.037m2 / h
分析：哪里温度最低？
0
0
p1
0
p2
0
m 0
p1
m 0
p2
2lx
1
2l y
2700kg / m3 215W /(m.K )
c 950J /(kg.K)
Fo 8.064
215 16.38
hR 525 0.025
r 1.25 0.5
R 2.5
查图： m 0.38 0.98
0
m
m 0.38 0.98
0
m
m 0.380.98 0.372 0 o m
3－9 作业：
初始温度为200℃，直径为5cm的铝质长圆柱体， 突然暴露在温度为70℃的环境中，表面传热系 数 h 52.5W /(m2.K )。试计算1min后，半径为 1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。
2700kg / m3 215W /(m.K )
c 950J /(kg.K)
铜： 380W / m.K
8940kg / m3
cp 385J / kg.K
已知：00t－0 5t0f0℃ 38 538 3－0560℃0℃
立方体 6 6 6mm3
380W / m.K
8940kg / m3
cp 385J / kg.K
解：
t用集t总0 参数2法3分2 析，53然8后验算。306℃
A 0.006 0.006 166.7
V 0.006 0.0060.006
已知：00t－0 5t0f0℃ 38 538 3－0560℃0℃
求：
exp( hA )
0
cV
ln hA
0 cV
已知： 0 t3022℃2℃t f A1804.0003022℃58m2
t0.t2f℃ 0.2℃ V 3.84107 m3
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
求：
ln hA 0 cV
解得： 240s
t t f (t0 t f ) 0.372
t t f (t0 t f ) 0.372
70 (200 70)0.372
118.36℃
求热损失：
16.38 Bi 1 0.061
hR
16.38
Fo 8.064
Bi2Fo 0.0612 8.064 0.03 查图： Q 0.64
Q0
Q 0.64 Q0
Qo
cV0
l
c R2 (t0 t f )
2700 900 0.0252 (200 70)
619953.75J
Q 0.64Q0 0.64 619953.75 396770.4
3.97105 J / m
3－11
一温度为21℃，横截面积为50mm×100mm的矩 形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力， 宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高
解：a 215 8.4105 m2 / s c 950 2700
Fo
a
R2
8.4105 60 0.0252 8.064
初始温度为200℃，直径为5cm的铝质长圆柱体，
突然暴露在温度为70℃的环境中，表面传热系
数 h 52.5W /(m2.K )。试计算1min后，半径为 1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。
3－2 工程上常用非稳态导热的方法测得燃气轮 机表面的传热系数，一种方法是：把边长为 6mm的铜质立方体埋入机片，使立方体只有一 面与高温燃气接触，立方体与叶片间加有一薄 层高温粘结剂。因粘结剂的热扩散率较小，叶 片与立方体之间可近似视为绝热，设初温为 38℃他铜块与538℃的高温燃气接触3.7s后，温 度升为232℃。求叶片表面的传热系数。
入病人口中后，至少要多长时间才能将体温
计从40℃的病人口中取出。
水银泡的当量物性值为：
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
已知： 0 t022℃ t f 1h8 41000W22/℃m2.K
t0.t2f℃ 0.d2℃ 0.007m H 0.01m
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
求：
解：AA1 0.d020025dH8m2
V 14140144.0d020H002..500800m772220.001.0073.804.01107 m3
已知： 0 t302℃t f A1804.0003022℃58m2
t0.t2f℃ 0.2℃ V 3.84107 m3
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
解： 0 21 593 572℃ 35 6.14
hl 114 0.05
Fo
a
l2
0.037 1 14.8 0.052
0 572℃
6.14
hl
查图： m 0.11
o
Fo 14.8
0
m 0
p1
m 0
p2
0.112
0.0121
0.01210 0.0121 (572) 6.92
t t f 6.92
t t f 6.92 593 6.92 586.08℃
可以满足工艺要求。百度文库
作业
3－1
温度计的水银泡长1cm、直径为7mm。温度计
自酒精溶液取出时，由于酒精蒸发，体温计
水银泡维持18℃。护士将体温计插入病人口
中，水银泡表面的当量传热数
，
如果测量误差要求不超过0.2℃，求体温计插
求：
分析： 8W / m.K
Bi hR 100 0.0037 0.044 0.1
8
可以用集总参数法。
已知： 0 t30 22℃2t℃f h1814000W32/℃m2.K
t0.t2f℃ 0.d2℃ 0.007m H 0.01m
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
一温度为21℃，横截面积为50mm×100mm的矩 形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力， 宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高
温流体的表面传热系数为114 W /(m2，.K根) 据
工艺要求，要加热到580℃以上才能消除应力，试 说明1h后，能否满足工艺要求？
35W /(m .K ) a 0.037m2 / h
工艺要求，要加热到580℃以上才能消除应力，试 说明1h后，能否满足工艺要求？
35W /(m .K ) a 0.037m2 / h
分析：哪里温度最低？
0
0
p1
0
p2
0
m 0
p1
m 0
p2
2lx
1
2l y
2700kg / m3 215W /(m.K )
c 950J /(kg.K)
Fo 8.064
215 16.38
hR 525 0.025
r 1.25 0.5
R 2.5
查图： m 0.38 0.98
0
m
m 0.38 0.98
0
m
m 0.380.98 0.372 0 o m
3－9 作业：
初始温度为200℃，直径为5cm的铝质长圆柱体， 突然暴露在温度为70℃的环境中，表面传热系 数 h 52.5W /(m2.K )。试计算1min后，半径为 1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。
2700kg / m3 215W /(m.K )
c 950J /(kg.K)
铜： 380W / m.K
8940kg / m3
cp 385J / kg.K
已知：00t－0 5t0f0℃ 38 538 3－0560℃0℃
立方体 6 6 6mm3
380W / m.K
8940kg / m3
cp 385J / kg.K
解：
t用集t总0 参数2法3分2 析，53然8后验算。306℃
A 0.006 0.006 166.7
V 0.006 0.0060.006
已知：00t－0 5t0f0℃ 38 538 3－0560℃0℃
求：
exp( hA )
0
cV
ln hA
0 cV
已知： 0 t3022℃2℃t f A1804.0003022℃58m2
t0.t2f℃ 0.2℃ V 3.84107 m3
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
求：
ln hA 0 cV
解得： 240s
t t f (t0 t f ) 0.372
t t f (t0 t f ) 0.372
70 (200 70)0.372
118.36℃
求热损失：
16.38 Bi 1 0.061
hR
16.38
Fo 8.064
Bi2Fo 0.0612 8.064 0.03 查图： Q 0.64
Q0
Q 0.64 Q0
Qo
cV0
l
c R2 (t0 t f )
2700 900 0.0252 (200 70)
619953.75J
Q 0.64Q0 0.64 619953.75 396770.4
3.97105 J / m
3－11
一温度为21℃，横截面积为50mm×100mm的矩 形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力， 宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高
解：a 215 8.4105 m2 / s c 950 2700
Fo
a
R2
8.4105 60 0.0252 8.064
初始温度为200℃，直径为5cm的铝质长圆柱体，
突然暴露在温度为70℃的环境中，表面传热系
数 h 52.5W /(m2.K )。试计算1min后，半径为 1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。
3－2 工程上常用非稳态导热的方法测得燃气轮 机表面的传热系数，一种方法是：把边长为 6mm的铜质立方体埋入机片，使立方体只有一 面与高温燃气接触，立方体与叶片间加有一薄 层高温粘结剂。因粘结剂的热扩散率较小，叶 片与立方体之间可近似视为绝热，设初温为 38℃他铜块与538℃的高温燃气接触3.7s后，温 度升为232℃。求叶片表面的传热系数。
入病人口中后，至少要多长时间才能将体温
计从40℃的病人口中取出。
水银泡的当量物性值为：
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
已知： 0 t022℃ t f 1h8 41000W22/℃m2.K
t0.t2f℃ 0.d2℃ 0.007m H 0.01m
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
求：
解：AA1 0.d020025dH8m2
V 14140144.0d020H002..500800m772220.001.0073.804.01107 m3
已知： 0 t302℃t f A1804.0003022℃58m2
t0.t2f℃ 0.2℃ V 3.84107 m3
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
解： 0 21 593 572℃ 35 6.14
hl 114 0.05
Fo
a
l2
0.037 1 14.8 0.052
0 572℃
6.14
hl
查图： m 0.11
o
Fo 14.8
0
m 0
p1
m 0
p2
0.112
0.0121
0.01210 0.0121 (572) 6.92
t t f 6.92
t t f 6.92 593 6.92 586.08℃
可以满足工艺要求。百度文库
作业
3－1
温度计的水银泡长1cm、直径为7mm。温度计
自酒精溶液取出时，由于酒精蒸发，体温计
水银泡维持18℃。护士将体温计插入病人口
中，水银泡表面的当量传热数
，
如果测量误差要求不超过0.2℃，求体温计插
求：
分析： 8W / m.K
Bi hR 100 0.0037 0.044 0.1
8
可以用集总参数法。
已知： 0 t30 22℃2t℃f h1814000W32/℃m2.K
t0.t2f℃ 0.d2℃ 0.007m H 0.01m
8000kg / m3 cp 430J / kg.K
一温度为21℃，横截面积为50mm×100mm的矩 形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力， 宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高
温流体的表面传热系数为114 W /(m2，.K根) 据
工艺要求，要加热到580℃以上才能消除应力，试 说明1h后，能否满足工艺要求？
35W /(m .K ) a 0.037m2 / h