传热学作业参考答案
传热学习题_5版_作业

传热学习题_建工5版绪 论0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚0.2m ,导热系数为45()K m W ⋅, 两侧表面温度分别为C t w ︒=1501及C t w ︒=2852,试求热流密度及热流量。
解:根据付立叶定律热流密度为:i dxdt t grad i q xλλ-=-=21212303752015028545m /W .x x t t dx dt q w w x -=-⨯-=---=-=λλ负号表示传热方向与x 轴的方向相反。
通过整个导热面的热流量为:)W (A q 1822502330375=⨯⨯-==Φ0-15 空气在一根内经50毫米,长2.5米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的对流换热系数()K m /W h ⋅=273,热流密度25110m /W q =, 是确定管壁温度及热流量Φ。
解:热流量)W (....)dl (q qA 72005520501435110=⨯⨯⨯===πΦ根据牛顿冷却公式()qA t t hA )dl (h t hA f w =-===π∆Φ管内壁温度为:C A q t t f w ︒=+=+=15573511085第一章 导热理论基础1-1 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。
解:(1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下λ铜=398 ()K m W ⋅,λ碳钢=36()K m W ⋅, λ铝=237()K m W ⋅,λ黄铜=109()K m W ⋅.所以,按导热系数大小排列为:λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢(2) 隔热保温材料定义为:温度在350℃以下时,导热系数不超过0.12 ()K m W ⋅的材料。
(3) 由附录8得,当材料的平均温度为20℃时的导热系数:膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.t ()K m W ⋅ λ=0.0424+0.×20=0.04514 ()K m W ⋅; 矿渣棉: λ=0.0674+0.t ()K m W ⋅λ=0.0674+0.×20=0.0717 ()K m W ⋅;聚乙烯泡沫塑料在常温下(附录7)3)K m /(W ..⋅-=03800350λ。
传热学第五版部分习题解答(5-7章)

《传热学》第五版部分习题解答第五章5-13 解:本题应指出是何种流体外掠平板,设是水外掠平板。
由60=m t ℃,查附录3 饱和水的热物理性质表得:610478.0-⨯=v m 2/s ,99.2=r p561082.210478.015.09.0Re ⨯=⨯⨯=⋅=-∞v x u x 41.11015.0)1082.2(0.5Re 0.5321521=⨯⨯⨯⨯==---x xδ mm98.099.241.13131=⨯==--rt p δδ mm5-18 解:55230802=+=+=wf m t t t ℃ 由附录2 ,查得空气的热物性参数为:210865.2-⨯=λW/(m.K) 61046.18-⨯=v m 2/s , 697.0=r p5561051033.41046.188.010Re ⨯<⨯=⨯⨯=⋅=-∞v l u c 所以,此流动换热为层流换热。
923.0101046.18105Re 65=⨯⨯⨯=⋅=-∞u v x c c m46.6)697.0()105(923.010865.2332.0332.03121523121Re =⨯⨯⨯⨯⨯==-r c x h p c c λW/(m 2.K)94.6)697.0()1033.4(8.010865.2332.0332.03121523121Re=⨯⨯⨯⨯⨯==-r lh p l λW/(m 2.K)88.1364.922=⨯==l h h W/(m 2.K)2.555)3080(18.088.13=-⨯⨯⨯=∆=Φt hA W5-23 解: (注意:本题可不做)参考课本p126页(15)到(5-33)式。
2t a by cy =-+;0,w y t t ==;220wd t dy ⎛⎫= ⎪⎝⎭;,t f y t t δ==得到w f w f tt t yt t θθδ-==-,代入速度场和该温度场于能量积分方程()0tf wd t u t t dy a dx y δ⎛⎫∂-= ⎪∂⎝⎭⎰,并且设t δςδ=,略去ς的高阶项,可以得到ς的表达式,进而得到t δ的表达式。
传热学习题答案(DOC)

传热学习题答案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=--⨯⨯=∆=Φδλ1-11 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/m 2。
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。
解:δλtq ∆=,)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=δλ1-12 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) 1-14 一长宽各为10mm 的等温集成电路芯片安装在一块地板上,温度为20℃的空气在风扇作用下冷却芯片。
芯片最高允许温度为85℃,芯片与冷却气流间的表面传热系数为175 W/(m 2.K)。
试确定在不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少?芯片顶面高出底板的高度为1mm 。
解:()()[]⨯⨯⨯+⨯⨯=∆=Φ001.001.0401.001.0./1752max K m W t hA (85℃-20℃) =1.5925W1-15 用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件,以进行管内流体对流换热的实验,如附图所示。
用功率表测得外表面加热的热流密度为3500W/2m ;用热电偶测得某一截面上的空气温度为45℃,内管壁温度为80℃。
设热量沿径向传递,外表面绝热良好,试计算所讨论截面上的局部表面传热系数。
传热学知到章节答案智慧树2023年青岛理工大学

传热学知到章节测试答案智慧树2023年最新青岛理工大学绪论单元测试1.热量传递过程的推动力是温差。
参考答案:对第一章测试1.平板的单位面积导热热阻的计算式应为哪一个?()参考答案:δ/λ2.导热系数的单位是:()参考答案:W/(m·K)3.两条不同温度的等温线绝不会彼此相交。
()参考答案:对4.导热系数的单位是W/(m·K)。
()参考答案:对5.热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积,λ为导热系数,h为对流传热系数):()参考答案:q=φ/A6.已知某一导热平壁的两侧壁面温差是30℃,材料的导热系数是22 W/(m·K),通过的热流密度是300 W/m2,则该平壁的壁厚是多少? ( )参考答案:2.2 m7.在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下述哪种手段? ( )参考答案:增大系统热阻8.在传热过程中,系统传热量与下列哪一个参数成反比?参考答案:传热热阻9.下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动?( )参考答案:导热;辐射10.单位时间通过单位面积的热量称为什么?一般用什么符号表示?( )参考答案:热流密度,q第二章测试1.导温系数是材料传播温度变化能力大小的指标。
()参考答案:对2.工程中很多导热现象,可归结为稳态导热过程,如通过房屋墙壁和长热力管道管壁的导热。
()参考答案:对3.傅里叶定律是指在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。
()参考答案:对4.肋片效率是指肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。
()参考答案:对5.传热过程的热阻等于壁面两侧对流热阻与壁面的导热热阻之和,相当于串联。
()参考答案:对6.导温系数的物理意义是什么?( )参考答案:反映材料内部温度趋于一致的能力7.温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率? ( )参考答案:法线方向8.接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响?( )参考答案:出现温差9.某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将哪种材料放在内层?( )参考答案:导热系数较小的材料10.物体之间发生热传导的动力是什么?( )参考答案:温差第三章测试1.物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。
华中科技大学工程传热学课后习题答案

45 2.5 2
100 80 150 KW 0.03
150 10 3 q 30 KW / m 2 A 2.5 2
1-6 一单层玻璃窗, 高 1.2m, 宽 1.5 m, 玻璃厚 0.3 mm, 玻璃导热系数为 = 1.05 W/(mK),室内外的空气温度分别为 20 ℃和 5 ℃,室内外空气与玻璃窗之间对 流换热的表面传热系数分别为 h1 = 5.5 W/(m2K) 和 h2 = 20 W/(m2K),试求玻 璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。
0 1 2 0.00378 0.00267 0.02646 0.03745 21.92% 0.02915 0.02915 0
2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料 A 和 B 做成,且δA=2δB(见附图)。已知λ A=0.1 w/m•K,λB=0.06 w/m•K。烘箱内空气温度 tf1=400℃,内壁面的总表面 传热系数 h1=50 w/m2•K。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导热问题处理,试决定所需保温材料的厚度。 环境温度 tf2=25℃,外表面总表面传热系数 h2=9.5 w/m2•K。
2-13 一直径为 30mm、 壁温为 100℃的管子向温度为 20℃的环境散热, 热损失率 为 100W/m。为把热损失减小到 50W/m,有两种材料可以同时被利用。材料 A 的导热系数为 0.5 w/m•K,可利用度为 3.14×10-3m3/m;材料 B 的导热系数为 0.1 w/m•K,可利用度为 4.0×10-3m3/m。试分析如何敷设这两种材料才能达到 上要求。假设敷设这两种材料后,外表面与环境间的表面传热系数与原来一样。
传热学7--9章部分习题答案

第7章作业7-3把太阳表面近似的看成是T=5800K 的黑体,试确定太阳发出的辐射能中可见光所占的百分数。
解:λ1T=0.38×5800=2204μm.K λ2T=0.76×5800=4408μm.K F b(0-λ1)=10.19% F b(0-λ2)=55.04% F b(λ1-λ2)=44.85%7-7用特定的仪器侧得,一黑体炉发出的波长为0.7μm 的辐射能(在半球范围内)为108w/m 3,试问该黑体炉工作在多高的温度下?在该工况下辐射黑体炉的加热功率为多大?辐射小孔的面积为4×10-4m 2。
解:由普朗特定律(7-6),得:1)107.0(10742.31062107.0104388.156168−×××=−−××−−−Te所以T=1213.4K该温度下,黑体辐射力E b =5.67×10-8×1213.44=122913w/m 2 辐射炉的加热功率为:4×10-4×122913=49.2w7-17一选择性吸收表面的光谱吸收比随λ变化的特性如图所示,试计算当太阳投入辐射为G=800W/m 2时,该表面单位面积上所吸收的太阳能量与太阳辐射的总吸收比。
解:∫=4.101)5800(9.0λλd E q b∫=4.101)5800()5800(9.0)5800(/λλd E E E q b b b∫∞=4.12)5800(2.0λλd E q bλ1T=1.4×5800=8120μm.K F b(0-λ1)=86.08%F b(λ1-∞)=1-86.08%=13.92% q 1/E b =0.9×0.861=0.775 q 2/E b =0.2×0.139=0.028Q=800×(0.775+0.028)=642.4W 总吸收率642.4/800=80.3%7-19暖房的升温作用可以从玻璃的光谱的穿透比变化特性得到解释。
传热学第五章 课后习题答案

车厢外表面温度为 20℃.试估算该火车所需的制冷负荷。
解:火车所需制冷热负荷 Q1 应等于车厢从外界吸收的热量 Q2,即 Q1= Q2
车厢表面换热面积 A = 12 × (9 × 3 + 9 × 2.5) × 2 = 11882
试计算 25℃的空气、水及 14 号润滑油达到的 Rec 数时所需的平板长度,取
u∞=1m/s。
解:由 Re =
∞
得 x=
Re
∞
(1)25℃的空气,v1 = 15.53 × 10−6 2 /,故
x1 =
Re 1 5 × 105 × 15.53 × 10−6
=
= 7.765m
=
= 156.85m
∞
1
5-11 试通过对外掠平板的边界层动量方程式,沿 y 方向做积分(从 y=0 到 y≥δ)
(如附图所示),导出下列边界层的动 + = 量积分方程。提示:在
边界层外边界上 vδ≠0。
∫ (∞ − )ຫໍສະໝຸດ = ( )传热学第五章答案
5-2 对于油、空气及液态金属,分别有 ≫ , ≅ , ≪ ,试就外标等温
平板的层流流动,画出三种流体边界层中速度分布和温度分布的大致图象(要
能显示出δ与 δx 的相对大小)。
解:三种流体边界层中速度和温度分布图像如下图所示
5-8 取外掠平板边界层的流动由层流转变为湍流的临界雷诺数(Rec)为 × ,
= 0.9375Pa
边界层中空气的物性温度取t =
20+120
2
= 70℃
数值传热学 习题答案

数值传热学习题答案数值传热学习题答案数值传热学是热力学的一个重要分支,主要研究热量在物质中传递的机理和规律。
在实际工程中,我们经常会遇到各种与传热有关的问题,通过数值计算可以得到准确的答案。
下面我将为大家提供一些数值传热学习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用这门学科。
1. 一个铝制热交换器的表面积为10平方米,其表面温度为100摄氏度,环境温度为20摄氏度。
已知铝的导热系数为200 W/(m·K),求热交换器的传热速率。
答:根据传热定律,传热速率与传热面积、传热系数和温度差之间成正比。
传热速率 = 传热系数× 传热面积× 温度差。
将已知数据代入公式中,可得传热速率= 200 × 10 × (100 - 20) = 160,000 W。
2. 一个房间的尺寸为5米× 5米× 3米,墙壁和天花板的厚度为0.2米,墙壁和天花板的导热系数为0.5 W/(m·K),室内温度为25摄氏度,室外温度为10摄氏度。
求房间的传热损失。
答:房间的传热损失可以通过计算墙壁和天花板的传热速率来得到。
墙壁和天花板的传热速率 = 传热系数× 传热面积× 温度差。
墙壁和天花板的传热面积 = 2 × (5 × 5) + 2 × (5 × 3) = 70平方米。
将已知数据代入公式中,可得墙壁和天花板的传热速率= 0.5 × 70 × (25 - 10) = 525 W。
因此,房间的传热损失为525瓦特。
3. 一个水箱的体积为1立方米,初始温度为20摄氏度,水的密度为1000千克/立方米,比热容为4186 J/(千克·摄氏度),水箱的表面积为2平方米,表面温度为100摄氏度。
已知水的传热系数为0.6 W/(m^2·K),求水箱内水的温度随时间的变化。
传热学课后习题答案——第一章

【1-2】
解:根据题意可知,这是一个一维稳态传热过程。通过平壁一维稳态导热的热流密度为
由傅里叶公式有,单位时间内热损
每天产生的热损失
燃气炉需要提供的热量
所需费用
【1-4】
解:流动的空气与换热器之间是稳态对流传热。根据牛顿冷却公式
可知,换热面积
【1-7】
解:这是一个多层复合壁导热问题,各部分热阻既有串联,又有并联。简化模型如图所示
(1)由条件可知
传热学课后答案【第五版】

绪论思考题与习题(89P -)答案:1. 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到:Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。
6. 夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少。
(T T 〉外内)冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量,最终的总失热量增加。
(T T 〈外内)挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。
7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层 两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差。
10.t R R A λλ= ⇒ 1t R R Aλλ==2218.331012m --=⨯ 11.q t λσ=∆ c o n s t λ=→直线 c o n s t λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线12. i R α 1R λ 3R λ 0R α 1f t −−→ q首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导,这样使热量通过空气夹层。
(空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响a α的大小。
) 13.已知:360mm σ=、0.61()Wm K λ=∙ 118f t =℃ 2187()Wh m K =∙210f t =-℃ 22124()Wh m K =∙ 墙高2.8m ,宽3m求:q 、1w t 、2w t 、φ 解:1211t q h h σλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯=14.已知:3H m =、0.2m σ=、2L m =、45λ=()W m K ∙ 1150w t =℃、2285w t =℃求:t R λ、R λ、q 、φ解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W ∙ 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.已知:50i d mm =、 2.5l m =、85f t =℃、273()Wh m K =∙、25110Wq m =求:i w t 、φ()i w f q h t h t t =∆=-⇒iw f qt t h =+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq Wφππ===⨯⨯=16.已知:150w t =℃、220w t =℃、241.2 3.96()W c m K =∙、1'200w t =℃求: 1.2q 、'1.2q 、 1.2q ∆ 解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =∙、2285()Wh m K =∙、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==∙、1mm σ=、398λ=()Wm K ∙求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁 即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k ∙ 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯=若k ≈2h'100k kk-∆=⨯%8583.56 1.7283.56-==% 因为:1211h h,21h σλ 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
传热学第五课后习题答案

281.976
6
299.714
315.635
329.645
318.162
312.137
277.244
7
298.478
324.570
326.789
330.781
307.593
286.608
8
306.609
322.524
337.566
327.081
318.585
283.567
9
304.747
=0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m·K);
矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m·K)
=0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m·K);
由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下, λ=0.035~0. 038W/(m·K)。由上可知金属是良好的导热材料,而其它三种是好的保温材料。
4-4 一无限大平壁,其厚度为0.3m,导热系数为 。平壁两侧表面均给定为第三类边界条件,即 , ; , 。当平壁中具有均匀内热源 时, 试计算沿平壁厚度的稳态温度分布。(提示:取Δx=0.06m)
方法一 数值计算法
解:这是一个一维稳态导热问题。
(1)、取步长Δx=0.06m,可以将厚度分成五等份。共用六个节点 将平板划分成六个单元体(图中用阴影线标出了节点2、6所在的单元体)。用热平衡法计算每个单元的换热量,从而得到节点方程。
节点5:从左、右两侧通过导热导入的热流量+单元体内热源发出的热流量=0。
节点6:从左边导入的热流量+从右边通过对流输入的热流量+单元体内热源发出的热流量=0。即
将 、 、 、 , 、 和Δx=0.06m,代入上述六个节点并化简得线性方程组组1:
2020年中国石油大学北京网络学院 工程热力学与传热学-第二阶段在线作业 参考答案

中国石油大学北京网络学院
工程热力学与传热学-第二阶段在线作业
参考答案
1.(
2.5分)干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:
A、未饱和水
B、饱和水
C、湿蒸汽
D、过热蒸汽
我的答案:D 此题得分:2.5分
2.(2.5分)湿空气的d一定时,温度越高,其吸湿能力:
A、越强
B、越弱
C、相等
我的答案:A 此题得分:2.5分
3.(2.5分)湿空气压力一定时,其中水蒸气的分压力取决于:
A、含湿量
B、相对湿度
C、露点
我的答案:A 此题得分:2.5分
4.(2.5分)再热循环的目的是:
A、提高蒸汽初温
B、提高蒸汽初压
C、降低冷凝压力
D、增加蒸汽干度
我的答案:D 此题得分:2.5分
5.(2.5分)回热循环的主要目的是:
A、提高蒸汽初温
B、提高蒸汽初压
C、降低冷凝压力
D、提高进入锅炉的给水温度。
传热学习题(含参考答案)

传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)l、某厂巳用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程,可采取的措施中()是最有效,最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案:D2、分子筛对不同分子的吸附能力,下列说法正确的是()A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案:D3、生物化工的优点有()。
A、选择性强,三废少B、前三项都是C、能耗低,效率高D、反应条件温和正确答案:B4、有一种30°c流体需加热到80°C'下列三种热流体的热量都能满足要求,应选()有利于节能A、150°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C的蒸汽正确答案:A5、下列物质不是三大合成材料的是()。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案:B6、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高()的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案:D7、下列阀门中,()不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案:A8、对于反应级数n大于零的反应,为了降低反应器体积,选用()A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案:D9、当提高反应温度时,聚合备压力会()。
A、不变B、增加至10k g/cm2C、降低D、提高正确答案:D10、安全阀应铅直地安装在()A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案:B11、环氧乙烧水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器()A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案:A12、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是()A、表面光滑,颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙,颜色较浅D、表面粗糙,颜色较深正确答案:A13、离心泵设置的进水阀应该是()。
传热学课后习题答案

传热学课后习题答案绪论•传热有哪几种基本形式,其每种基本形式的特点是什么?•试用传热理论来分析热水瓶中的传热过程及其基本形式?•试分析航空发动机五大部件中的传热问题?(五大部件为进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。
)•目前预测世界环境温度在不断升高,这种气象变化与传热学有什么关系?•试分析家用电器中的传热现象(如冰箱、空调、烘箱等)?如何节省能源,提高效率?第一章•何谓导热系数?影响因素是什么?•试比较有内热源和无内热源时平壁导热的温度分布规律 ( 设= 常数;)•管外包两种不同导热系数材料以减少热损失,若,试问如何布置合理?•等截面伸展体稳态导热时,肋端边界条件的影响为何?•=C 时,在平壁、圆筒壁和球壁中温度分布是何规律?•何谓热阻?平壁、圆筒壁和球壁的热阻如何表达?对流热阻如何表示?•谓接触热阻?影响因素是什么?•已知导热系数为 2.0W/(mK) 的平壁内温度分布为 T(x)=100+150x ,试求单位面积的导热热流量?9* 、由 A 、 B 、 C 、 D 四种材料构成复合平壁(图 1-30 )λ A =75W/(m.K), δ A =20cm;λ B =60W/(m.K), δ B =25cm;λ C =58W/(m.K), δ C =25cm;λ D =20W/(m.K), δ B =40cm;A A =A D =2m 2 ,AB =A C试求: 1) 各项导热热阻及热流图; 2) 通过复合壁的热流量; 3 ) 材料 D 左面的温度。
10* 、试考虑如图 1—31 所示图形中的一维稳定热传导。
假定无内热生成,试推导出导热系数的表达公式。
已知,, A 、 T 、 x 的单位分别为K 和 m 。
11 、一则著名绝热材料制造厂所作的电视广告声称,对绝热材料来说,重要的不是材料的厚度,而是热阻 R 。
欲使 R 值等于 19 ,需 4Ocm 的岩石, 38cm 的木头或 15cm 的玻璃纤维。
传热学第五版课后习题答案

传热学习题_建工版V0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚0.2m ,导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为w1t 150C =︒及w1t 285C =︒ ,试求热流密度计热流量。
解:根据付立叶定律热流密度为:2w2w121t t 285150q gradt=-4530375(w/m )x x 0.2λλ⎛⎫--⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。
通过整个导热面的热流量为:q A 30375(32)182250(W)Φ=⋅=-⋅⨯=0-15 空气在一根内经50mm ,长2.5米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的h=73(W/m ².k),热流密度q=5110w/ m ², 是确定管壁温度及热流量Ø。
解:热流量qA=q(dl)=5110(3.140.05 2.5) =2005.675(W)πΦ=⨯⨯ 又根据牛顿冷却公式wf hA t=h A(tt )qA Φ=∆⨯-=管内壁温度为:w f q 5110t t 85155(C)h 73=+=+=︒1-1.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。
解:(1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下,λ铜=398 W/(m ·K),λ碳钢=36W/(m ·K), λ铝=237W/(m ·K),λ黄铜=109W/(m ·K). 所以,按导热系数大小排列为: λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢(2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m ·K). (3) 由附录8得知,当材料的平均温度为20℃时的导热系数为: 膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m ·K) =0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m ·K); 矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m ·K) =0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m ·K);由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下, λ=0.035~0. 038W/(m ·K)。
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第九章 4.一工厂中采用0.1MPa的饱和水蒸气在—金属竖直薄壁上凝结,对置于壁面另一侧的物体进行加热处理。已知竖壁与蒸汽接触的表面的平均壁温为70 ℃,壁高1.2m,宽300 mm。在此条件下,一被加热物体的平均温度可以在半小时内升高30℃,试确定这一物体的平均热容量(不考虑散热损失)。 解:本题应注意热平衡过程,水蒸气的凝结放热量应等于被加热物体的吸热量。
P=0.1Mpa=105Pa,ts=100℃,r=2257.1kJ/kg, tm=21( ts+ tw)= 21(100+70) ℃=85℃。 查教材附录5,水的物性为:ρ=958.4kg/m3;λ=0.683 W/(m2·℃);µ=282.5×10-6N·s/m2 假设流态为层流:
4132)(13.1wsttlrg
h
416332)70100(2.1105.282102257683.081.94.95813.1 W/(m2·℃)
=5677 W/(m2·℃)
36102257105.2822.13056774)(4Rer
tthlwsc
=1282<1800
流态为层流,假设层流正确 Φ=ltth
ws)(
=5677×(100−70)×1.2×0.3W=61312W 凝结换热量=物体吸热量 Φ∆τ=mcp∆t
61068.330603061312tmc
p
J/℃
16.当液体在一定压力下做大容器饱和沸腾时,欲使表面传热系数增加10倍,沸腾温差应增加几倍?如果同一液体在圆管内充分发展段做单相湍流换热,为使表面传热系数增加10倍,流速应增加多少倍?维持流体流动所消耗的功将增加多少倍?设物性为常数。
解 ①由米洛耶夫公式:
{5.033.222
5.033.211
122.0122.0pthpth
10)(33.21212tth
h
所以 69.21033.2112tt 即当h增大10倍时,沸腾温差是原来的2.69倍。 ②如为单相流体对流换热,由D-B公式可知8.0muh,即 8.011mcuh,8.022mcuh 10)(8.01212mm
uuh
h
故 8.17108.0112mmuu
即h2为h1的10倍时,um2是um1的17.8倍。 ③2mudlfp
由布拉修斯公式,4141)(3164.0Re3164.0dufm 故 常数)ccuuddlpmm(2))((3164.04747 154)8.17()(47471212mmuup
p
即um2是um1的17.8倍时,压强增大了154倍。耗功量mPAuN,故 27418.1715412N
N
耗功量增大了2741倍。因此,以增大流速来提高表面传热系数将使耗功率增大了若干倍,从而增大了换热器的运行成本。 第十章 11.—种玻璃对0.3~2.7µm波段电磁波的透射比为0.87,对其余波段电磁波的透射比为零,求该玻璃对5800 K和300 K黑体辐射的总透射比。 解:①温度为5800 K时:
0.3×5800=1740,由教材表(10.1)查得0361.0)3.00(TbF
2.7×5800=15660,由教材表(10.1)查得971.0)7.20(TbF 该玻璃对5800K黑体辐射的总投射率为: 813.0)0361.0971.0(87.087.0)7.23.0(TTbF
②温度为300 K时: 0.3×300=90,由教材表(10.1)查得0)3.00(TbF
2.7×300=810,由教材表(10.1)查得5)7.20(105.1TbF 该玻璃对300K黑体辐射的总投射率为:55)7.23.0(10305.1105.187.087.0TTbF 14.表面的光谱发射率ελ曲线,如教材图10.16所示。求表面温度分别为500℃和1500℃
时的总发射率ε。 解:表面温度为500 ℃时的发射率为:
dEdEdEdEdEdEbbbbbb,0,6,62,20,0,04.07.03.0
=)1(4.0)(7.03.0)60()20()60()20(TbTbTbTbFFFF (1) 当2T=2×(500+273)=1546时,由教材表10.1查得)20(TbF=0.0165 当6T=6×(500+273)=4638时,由教材表10.1查得)60(TbF=0.585 代入式(1)得ε=0.569 21.一直径为20 mm热流计探头,用以测定一微小表面积A1的辐射热流。该表面的面积为4×10−4m2,温度T1=1200K。探头与A1的相互位置,如图所示。探头测得的热流为2.14×10−3W。设A1是漫射表面,探头表面的吸收率可取为1。试确定A1的发射率(环境对探头的影响可忽略不计)。
解:由能量平衡得; ddAIdcos
bE
I
4812001067.5 (因为A1是漫射表面)
24104mdA
45coscos 22245cos41rdrAdd
=2245.045cos100020(41) Wd31014.2 代入求得ε=0.149 第十一章
5.如图所示表面间的角系数可否表示为:2,31,3)21,(3XXX,3,23,13),21(XXX?如有错误,请予更正。
答:分解性原理的基本形式为: kiijiikjiiXAXAXA,,),( 利用互换性原理可改写为:ikkijjkjiiXAXAXA,,),(
对于2,31,3)21,(3XXX,完整的书写形式为2,331,33)21,(33XAXAXA,化简后则为2,31,3)21,(3XXX,故2,31,3)21,(3XXX正确。 对于3,23,13),21(XXX,根据分解性原理,正确的书写形式为: 3,223,113),21(3),21(XAXAXA,故3,23,13),21(XXX不正确。 6.有2块平行放置的平板的表面发射率均为0.8,温度分别为:t1=527℃及t2=27℃,板间距远小于板的宽度和高度。试计算:①板1的本身辐射;②对板l的投射辐射;③板1的反射辐射;④板1的有效辐射;⑤板2的有效辐射;⑥板1,2间的辐射换热量。 解:①板1的本身辐射:
24811/)273527(1067.58.0mWEEb
=18579W/m2 ②对板1的投射辐射,即为板2的有效辐射2J。为此,先求两板 间的辐射换热量:
111)(11121424421212,11TTEEqbb
=18.018.01)300800(1067.5448W/m2 =15177 W/m2 因22222,11bEJq,则:
2,12212)11(qEGJbb
= 248/15177)18.01(3001067.5mW = 22/3794/459mWmW =4253 2/mW ③板1的反射辐射:
111EJG
2,1111)11(qEJb
248/15177)18.01(8001067.5mW =194302/mW 221/18579/19430mWmWG
2/851mW ④板1的有效辐射:J1=19430 2/mW ⑤板2的有效辐射:J2=42532/mW ⑥板1,2间的辐射换热量: 22,1/15177mWq 8.有一3m ×4m的矩形房间,高2.5m,地表面温度为27℃,顶表面温度为12℃。房间四周的墙壁均是绝热的,所有表面的发射率均为0.8,试用网络法计算地板和顶棚的净辐射换热量和墙表面的温度。P163 解:设地面为表面1,顶面为表面2,四周为表面3,则: 辐射网络图如图所示:
由6.15.24DX,2.15.23DY,查教材图11.26得,291.01,22,1XX 由角系数的完整性 709.0291.0112,13,13,2XXX 求个辐射热阻
211
11
10208.0438.08.011mAR
22,112,1
1286.0291.01211mXAR
212
22
10208.0438.08.011mAR
23,113,1
1117.0709.01211mXAR
23,223,2
1117.0709.01211mXAR
由于3面为绝热面,由 01133333AJEb 知 33JEb 网络图如下图所示: