传热学分章作业

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传热学9-10

传热学9-10

t0
dx
H

0
具有内热源的平板导热微分方程
8
内热源强度的确定
为单位时间肋片单位体积
l
Φc
h t∞
的对流散热量 如图,在距肋基x处取一长度 为dx的微元段,该段的对流换 热量为:
根据牛顿冷却定律
δ
0
Φx
Φx+dx
x
t0
dx
H
肋片表面温度 流体温度
s = h (pdx)(t – t∞)
因此该微元段的内热源强度为:
于是肋端温度:tH = H + tf = 71.98 + 20 = 91.98 ℃ 肋片散热量:
Ac o m th m H

2 6 8 .5 W

=120×0.8×0.006×5.796×(95-20)×0.282
=70.62 W
29
本次作业
2-51;2-52;2-55; 2-58; 2-59
27
【例】一矩形肋厚6mm, 高度H=50mm, 宽800mm, 材料的 导热系数=120W/(m℃)。肋基处温度T0= 95℃, 肋片周围 流体为Tf=20 ℃, 如果取表面传热系数h= 12W/(m2℃)。 试求肋端的温度与肋片的散热量。
解: 依题意H=0.05m, = 0.006m
m hP

在温度均与的流体中 两侧流体特性相同
l
t
t0 h t∞ h t∞
温度分布对称 R = /2
24

x
2. 肋片如何选用?
Bi

1 h
=
h

≤0.25
(1)肋片应该选用大的材料还是小的材料? (2)加薄肋好还是加厚肋好? (3)如果管子两侧的h相差很大,肋片应该加在h大 的一侧还是加在h小的一侧?

数值传热学作业-第二章

数值传热学作业-第二章

第二章2-1 【解】:在此题中,给x方向和y方向的区域宽度XL和YL均赋值60,取步长为1,左侧第一个界面取为i=2,最后一个界面为i=L1=60;同理,底部第一个界面取为j=2,最后一个界面为j=M1=60,X(i)为x方向节点的位置,各控制容积的界面位置)POWER, i=2, 3, … , L1,故:按如下方程确定:XF(i)=(XL)(i−2L1−2所编程序代码如下:j=1:60power=input('输入数字');for i=2:1:60X(i)=60*((i-2)/58)^powerplot(X(i),j,'*b')hold onend(1)取power=1.5,网格沿x方向逐渐变稀,所得网格如下图1所示。

图1(2)取power=1,网格沿x方向均匀分布,所得网格如下图2所示。

图2(3)取power=0.5,网格沿x方向逐渐变密,所得网格如下图3所示。

图32-2、2-3 【解】守恒形式如下:u ðuðx=12ð(u2)ðx=ηð2uðy2方程两端积分如下:∫∫∫12ð(u2)ðxsn dtdxdywe =∫∫∫ηð2uðy2sndtdxdywet+Δttt+Δtt所以∫∫12(u w2−u e2)dtdy we =∫∫η[(ðuðy)n−(ðuðy)s]dtdxwet+Δttt+Δtt对流项:取为阶梯式,则:∫∫12(u w2−u e2)dtdywe =12[(u2)e t−(u2)w t]∆t∆yt+Δt t扩散项: 取为阶梯式,则∫∫η[(ðu ðy )n −(ðu ðy )s ]dtdx wet+Δtt=η[(ðu ðy )n t −(ðu ðy )s t]∆t∆xu 随x,y 分段线性变化,则u e2=u E 2−u P 22, u e 2=u W 2−u P22(ðu ðy )n t =u N 2−u P 2(δy )n ,(ðu ðy )n t =u P 2−u S 2(δy )n因为 (δy )n=(δy )n =∆y所以:u E 2−u W24η∆x=u N t −2u P 2+u St (∆y )22-7【解】将2,i T 、3,i T 及4,i T 对点()1,i 作Taylor 展开,有:()()()()Λ+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+=!4!3!24443332221,2,y yT y y T y y T y y T T T i i (2-7-1)()()()()Λ+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+=!42!32!2224443332221,3,y yT y y T y y T y y T T T i i (2-7-2)()()()()Λ+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+=!43!33!2334443332221,4,y yT y y T y y T y y T T T i i (2-7-3)(2-7-1)×18 +(2-7-2)×(-9)+(2-7-3)×2 得:i,1i,2i,3i,4y 011T 18T 9T 2T Ty6y=-+-∂=-∂∆ (2-7-4)由0=∂∂-=y B yT q λ,将式(2-7-4)代入得;B i,1i,2i,3i,46yq 1T 18T 9T 2T 11λ∆⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭(2-7-5)2-9解:另点2对点1做泰勒展开,有p(2,n)=p(1,n)+ðpðx |1,n∆x+ð2pðx2|1,n∆x22!….另点3对点1做泰勒展开,有p(3,n)=p(1,n)+ðpðx |1,n2∆x+ð2pðx2|1,n(2∆x)22!….将第一式乘4减去第二式,则存在下式ðp ðx |1,n=4p2−p3−3p12∆x,O(∆x2)则此式为二阶精度的边界节点1上的压力梯度表示式.。

传热学作业——精选推荐

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传热学作业第一章绪论能量平衡分析1-8.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。

导热1-10 一炉子的炉墙厚13cm,总面积为20m2,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?解:根据傅利叶公式每天用煤Q??A?t1.04?20?(520?50)??75.2KW?0.1324?3600?75.2?310.9Kg/d4 2.09?10 1-12 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tw=69℃,空气温度tf=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q?2?rlh?tw?tf? qh??dtw?tf=49.33W/(m2.k) 所以热阻分析1-21 有一台气体冷却器,气侧表面传热系数h1=95W/(m2.K),壁面厚?=2.5mm,??46.5W/(m.K)水侧表面传热系数h2?5800W/(m2.K)。

设传热壁可以看成平壁,试计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。

你能否指出,为了强化这一传热过程,应首先从哪一环节着手?解:R1?111?0.010526;R20.0025?5.376?10?5;R31.724?10?4;h1h25800?46. 5K?则111h1h2?=94.7W/(m2.K),应强化气体侧表面传热。

第二章稳态热传导平板导热2-2 一冷藏室的墙由钢皮矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为0.794mm.,152mm及9.5mm,导热系数分别为45W/(m.K),0.07W/(m.K)及0.1W/(m.K)。

传热学第五第1-4章习题解答

传热学第五第1-4章习题解答

《传热学》(第五版)第0章-第3 章习题解答第0章 绪论0-4、解答题略。

0-6 答:对流换热和对流不是同一现象.热对流是指:若流体有宏观运动,且内部存在温差,则由于流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混而产生的热量传递现象,简称对流.如热空气往上升时,把热量传给上部空间的冷空气的流动属于对流.对流换热是指流体在与它温度不同的壁面上流动时,二者之间(流体与壁面之间)产生的热量交换现象。

它是导热与热对流同时存在的复杂热传递过程。

如暖气片周围的空气受热后,沿着教室墙壁的流动;热水在热力管道内的流动等属于对流换热.0-6 答:首先,冬季和夏季的最大区别在于室外温度的不同.夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递是由室外传向室内.而冬季室外气温比较比室内低, 通过墙壁的热量传递是由室内传向室外.因此冬季和夏季墙壁内表面的温度不同,夏季高而冬季低.因此人体在冬季通过辐射而与墙壁的散热比夏季高很多.人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低,即当人体散热量少时感到热, 人体散热量多时感到冷.拉上窗帘后顿觉暖和,是因为窗帘起到了保温层的作用,减少了通过窗户向外散失的热量,故顿觉暖和!0-9 答:真空玻璃夹层:阻止热传导和对流换热;夹层内镀银:反射辐射热;热量如何通过瓶胆传到外界: 略瓶胆的玻璃尖嘴打破变得很差,因为空气进入夹层后,会由于空气与瓶胆壁面之间的对流换热而引起热量散失. 0-13:解: 61.0124161.036.08711121=++=++=h h R k λδ(m 2·K)/W 64.1610.011===k R k W/(m 2·K) 92.45)1018(64.1)(21=+=-=f f t t k q W/m 2 ∵)(111w f t t h q -= ∴47.178792.4518111=-=-=h q t t f w ℃ 又∵)(222f w t t h q -= ∴63.912492.4510222-=+-=+=h q t t f w ℃38.292.45⨯⨯==ΦqA =385.73 W0-14:解:4104.723452.0-⨯=⨯⨯==A R A λδ K/W (面积为A 2的平板表面上的热阻) 3104.4452.0-⨯===λδR (m 2·K)/W (单位面积热阻)431007.3104.4150285⨯=⨯-=∆=-R t q W/m 2 541084.161007.3⨯≈⨯⨯==ΦqA W0-15:解: ∵)(f w t t h q -= ∴15573511085=+=+=h q t t f w ℃ W7.20065.214.31050511023=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅==Φ-lR q qA π0-17:解: (1)012.0851500011121=+=+=h h R (m 2·K)/W 3.83012.011===R k W/(m 2·K) 90963624)45500(3.83=⨯-⨯=∆=ΦtA k W(2)92820024)45500(85'=⨯-⨯=∆=ΦtA k W误差%2909636909636928200%100'≈-=⨯ΦΦ-Φ=ε (3)可以忽略,因为厚度很小,金属的导热系数较大,则导热热阻λδ很小。

数值传热学作业-第四章

数值传热学作业-第四章

4-1解:采用区域离散方法A 时;内点采用中心差分123278.87769.9T T T ===22d T T=0dx - 有 i+1i 122+T 0i i T T T x---=∆ 将2点,3点带入 321222+T 0T T T x --=∆ 即321209T T -+= 432322+T 0T T T x --=∆4321322+T 0T T T x --=∆ 即4321209T T T -+-= 边界点4(1)一阶截差 由x=1 1dT dx =,得 4313T T -=(2)二阶截差 11B M M q x x xT T S δδλλ-=++V所以 434111. 1.36311T T T =++即 43122293T T -=采用区域离散方法B22d TT=0dx - 由控制容积法 0w edT dT T x dT dT ⎛⎫⎛⎫--∆= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以代入2点4点有322121011336T T T T T ----= 即 239028T T -=544431011363T T T T T ----= 即3459902828T T T -+= 对3点采用中心差分有432322+T 013T T T --=⎛⎫⎪⎝⎭即2349901919T T T -+= 对于点5 由x=11dT dx =,得 5416T T -= (1)精确解求左端点的热流密度由 ()21x x eT e e e -=-+所以有 ()2220.64806911x xx x dT e e q e e dxe e λ-====-+=-=++ (2)由A 的一阶截差公式210.247730.743113x T T dT q dxλ=-=-==⨯= (3)由B 的一阶截差公式0.216400.649213x dTq dxλ=-=-== (4)由区域离散方法B 中的一阶截差公式:210.108460.6504()B BT T dT dx x δ-⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭ 通过对上述计算结果进行比较可得:区域离散B 有控制容积平衡法建立的离散方程与区域离散方程A 中具有二阶精度的格式精确度相当!4-3解: 对平板最如下处理:1 2 3 4由左向右点分别表述为1、2、3、4点,x 的正方向为由左向右; 控制方程为λd 2tdx +S =0 (1)边界条件为X=0,T=75℃;X=0.1,λdTdx +ℎ(T −T f )=0;则2、3点采用二阶截差格式,有 则有以下两式:λT3−2T2+T1∆x+S=0(2)λT4−2T3+T2∆x2+S=0(3)一阶截差公式可由λdTdx+ℎ(T−T f)=0变形得到λ(T4−T3∆x)=h(T4−T f)再变形得到T4=[T3+h×∆xλT f]/(1+h×∆xλ)(4)二阶截差公式可以联立λT5−2T4+T3∆x2+S=0和λ(T5−T32∆x)=h(T4−T f),可得以下公式T4=[T3+∆x2S2λ+h×∆xλ]/(1+h×∆xλ)(5)分别联立2、3、4式与2、3、5式,把S=50×103W/m3,λ=10W/m∙℃,h=50 W/m∙℃,T f=25℃,T1=75℃,∆x= 1/30带入到式子中,则有联立2、3、4式的解为:T2=78.58℃,T3=76.59℃,T4=69.03℃联立3、4、5式的解为:T2=80.42℃,T3=80.28℃,T4=74.58℃对控制方程进行积分,并将边界条件带入,则有关于T的方程T=−2500x2+250x+75(6)把x2=130,x3=230,x3=0.1代入上述6式则有:T2=80.56℃,T3=80.56℃,T4=75.1℃相比之下,对右端点采用二阶截差的离散更接近真实值4-4解:对平板作如下分析:1 2 3 4 5 由左向右分别对点编号为1、2、3、4、5 控制方程与4-3相同,为λd 2tdx +S =0 (1)边界条件为X=0,T=75℃;X=0.1,λdTdx +ℎ(T −T f )=0;设1点和2点的距离为∆x ,另1点对2点进行泰勒展开,有d 2t dx =(T 1−T 2+dT dx ∆x )2∆x其中dT dx=T 3−T 22∆x,则有λ2T 1−3T 2+T 3∆x 2+S =0 (2)对3点进行离散有λT 4−2T 3+T 2∆x 2+S =0 (3)对右端点有: [a p +A 1ℎ+(δx )5λ]T 4=a w T 3+[S/∆x +AT f 1ℎ+(δx )5λ]代入数据有T 3−3T 2+155.56=0 T 4−2T 3+T 2=−5.56342.85T4-300T3=1681解得:T2=78.1℃,T3=78.7℃,T4=73.8℃由导热定律有T4−T3∆x =2T5−T4∆x则有T5=71.35℃4—12编写程序:M=rand(10,3)A=M(:,1);B=M(:,2);C=M(:,3);B(10)=0;C(1)=0;T=12:21;D(1)=A(1)*T(1)-B(1)*T(2)for i=2:9;D(i)= A(i)*T(i)-B(i)*T(i+1)-C(i)*T(i-1)endD(10)= A(10)*T(10)-C(10)*T(9);P(1)=B(1)/A(1);Q(1)= D(1)/A(1);for i=2:10;P(i)=B(i)/(A(i)-C(i)*P(i-1));Q(i)=(D(i)+C(i)*Q(i-1))/(A(i)-C(i)*P(i-1)); endfor i=10:-1:2;t(10)=Q(10);t(i-1)=P(i-1)*t(i)+Q(i-1);enddisp(D(1:10))disp(T(1:10))disp(t(1:10))运行结果:由运行结果可知:无论系数怎样变化,T与t都是一致的。

(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。

传热学作业学-作业

传热学作业学-作业

[4-1]:两块不同材料的平板组成如图4-73所示的大平板。

两板的面积分别为A 1和A 2,热导率分别为λ1和λ2。

如果该大平板的两个表面分别维持在均匀温度t 1及t 2,试导出通过该大平板的导热热量计算式。

t 2t 1A 1A 2λ1λ2解:取板A 为研究对象,取如下图所示的坐标,在距其侧面x 处,取一层厚dx 的微元体,列傅利叶定律的表达式,即111dt A dxφλ=- 分离变量后积分,并注意到热流量1φ与x 无关,得2211111x tx tdxdt A φλ=-⎰⎰。

即2121112111211()t t x x dt t t A x x dx A λλφ---==-⎰⎰,若设板厚为δ,则12111()t t A λφδ--=。

同理,板A2的导热量22122()t t A λφδ--=故大于板的导热量21121122()()t t A A φφφλλδ--=+=+[4-2]:有一厚度为20mm 的平面墙,热导率为1.3W/(m.K )。

为使每平方米墙的热损失不超过1500W ,在外面上覆盖了一层热导率为0.1 W/(m.K )的保温材料。

已知复合璧两侧的温度分别为750℃及55℃,试确定此时保温层的厚度。

解:通过平璧和保温层的热流密度 122121()t t q δδλλ-=+,即3311(75055)90.352010210 1.31.30.1q δδ---==⨯⨯++ 已知热量损失即导热量1500qA Φ=≤,A =1m 3固有3190.351500210 1.3δ-≤⨯+,解得10.0448m δ≥,因此,保温层厚度至少为45mm 。

t w1t w2t w3t w4[2-21]: 一钢制热风管,内径为160mm ,外径为170mm ,热导率λ1=58.2W/(m.K )。

热风管外包有两层保温材料,内层厚2=30mm δ,热导率λ2=0.135W/(m.K );外层厚2=80mm δ,热导率λ3=0.0932W/(m.K )。

传热学第五版章熙民_答案第一二三章

传热学第五版章熙民_答案第一二三章
x
2T x 2
x
x
T dx c f dx b U dx T 4
整理得棒温度分布的导热微分方程式:
2T x 2
x

U 4 c T b T (T 取热力学温标) f
从微分方程的形式看,应该需要一个初始条件、两个边界条 件才能获得特解。 边界条件为:1) x 0 时
q q z q I r rdrddzd r r z q r t t t ; q ; q z ; r r z
2t 1 2t 2t I 2 2 2 rdrddzd 2 r r z
q x dt 2 b x dx
q x 0 0 ,无热流量
q x 2 ( 2000 ) 45 0.05 9000 ( W / m 2 )
(2) 将二阶导数代入式(a)
qv d 2t dx
2
2 b 2 ( 2000 ) 45 180000 ( W / m 3 )
整理得:
1-10 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 ,导热系数 为 ,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。 解: 导热微分方程,就是将付立叶定律结合能量守恒定 律(没有功交换时,就是热平衡原理)推出的数学关系式。 如图所示,取一个微元体长度为 dx ,从左边导入的热量
t x 600 K ; t x 400 K ;
解:这是一维的、无内热源的、常物性的、稳态导热问题。 平板内沿厚度方向温度分布呈线性。则 温度梯度: grad t

传热学精选作业题讲解含答案

传热学精选作业题讲解含答案

Rf
1 h
1 10
0 .1(m 2 k / W
)
R总 =R +Rf
= 0 .0 1 1 2 5 + 0 .1 0 .1 1 1 2 5 ( m 2 k / W )
由 R= t得 :
P = 1
t R总
=
t1 -t f R总
=
400-298 = 917W 0 .1 1 1 2 5
传热学精选作业题讲解含答案
解 : 由 导 热 公 式 : = - A d t , dx
d x = - A d t
d x = - A
tw 2 d t
0
tw1
推导得:
Q损
=
=
A
t w1 -t w 2
1 .0 4
20 520
0 .1 3
50
7 5 2 0 0W
Q 1day t 7 5 .2 2 4 3 6 0 0 8 6 4 0 0 s
187.22 K
传热学精选作业题讲解含答案
1-24
• 在附图所示的稳态热传递过程
中,已知: tw1 = 460℃,tf2= 300℃,δ1= 5mm,δ2= 0.5mm ,λ1= 46.5W/(m·K),λ2= 1.16 W/(m.K),h2= 5800 W/(m 2·K)。 试计算单位面积所传递的热量
传热学精选作业题讲解含答案
2 - 3 . 已 知 : 1 = 2 0 m m = 0 .0 2 m , 1 1 .3W / m k
q 1 5 0 0W , 2 0 .1 2W / (m k )
t1 7 5 0 o C , t3 5 5 o C 求 2



第一至五章作业题答案

第一至五章作业题答案

ln 2.5 ln 1.6 15.47
2
1
故导热系数大的材料紧贴管壁其保温效果好。
若为平壁,则平壁
q

t1
1
t2
2
1 2
由于 1 2 所以不存在此问题。
2-20:一直径为d长为l的圆杆,两端分别与温度为t1及t2的表面接触,
杆的导热系数 为常数。试对下列两种稳态情形列出杆中温度
4、通过肋片的导热 5、具有内热源的一维导热问题(数学描述) 6、多维稳态导热的求解(形状因子)
要求
1、温度场、等温面(线)、温度梯度等概念、
导热系数和热扩散率的定义、意义 2、能写出典型简单几何形状物体导热问题的数
学描述表达式 3、导热问题的微分方程(推导、应用) 4、定解条件表达 5、单层、多层平壁,圆筒壁的分析解方程 6、肋片换热热平衡,肋片换热量简化计算 7、具有内热源一维导热问题的数学描述
第一章 内容回顾
绪论: 1.传热学的研究内容及其在科学技术和工
程中的应用 2.热能传递的三种基本方式(三定律) 3.传热过程和传热系数(热阻的倒数) 4.传热学的发展简史和研究方法
要求
1、能够从传热学角度解释一些换热现象。 2、三定律的应用,计算。 3、传热过程的分析、传热热阻计算。
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?
2020/2/22
4-15、一直径为1cm,长为4cm的钢制圆柱形肋片,初始温度为 25c。其后,肋基温度突然突然升高到200c,同时温度为 25c的气流横向掠过该肋片,肋端及侧面的表面换热系数均为 100 w(m2 k)。试将该肋等分成两段,并用有限差分法显式格 式计算从开始加热时刻起相邻4个时刻上的温度分布(以稳定性

工程热力学与传热学第三章作业参考答案

工程热力学与传热学第三章作业参考答案

“山水之乐”的具体化。3.第三段同样是写“乐”,但却是写的游人之乐,作者是如何写游人之乐的?明确:“滁人游”,前呼后应,扶老携幼,自由自在,热闹非凡;“太守宴”,溪深鱼肥,泉香酒洌,美味佳肴,应有尽有;“众宾欢”,投壶下棋,觥筹交错,说说笑笑,无拘无束。如此勾画了游人之乐。4.作者为什么要在第三段写游人之乐?明确:写滁人之游,
贯穿全篇,却有两个句子别出深意,不单单是在写乐,而是另有所指,表达出另外一种情绪,请你找出这两个句子,说说这种情绪是什么。明确:醉翁之意不在酒,在乎山水之间也。醉能同其乐,醒能述以文者,太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁,作者并未在文中袒露胸怀,只含蓄地说:“醉能同其乐,醒能述以文者,太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之
p50习题习题3214476p50习题习题33lnlnp50习题习题351331可逆绝热过程2自由膨胀lnln576kjkmcmr理想气体定值比热及比热比单原子双原子多原子摩尔定容比热ckjkmolk摩尔定压比热ckjkmolk比热比k16714129当计算精度要求不高或气体处于较低温度范围常采用定值比热忽略比热与温度的关系
Ws U mu mcv T1 T2 1746.3kJ
S 0
(2)自由膨胀
Ws 0 Q 0, U 0 T2 T1 340K
S

mcv
ln T2 T1
mR ln
v2 v1
5.76kJ/K
当计算精度要求不高,或气体处于较低温度 范围,常采用定值比热,忽略比热与温度的关系。 不同气体在标准状态下均为22.4m3,不同气体只 要其原子数相同则其摩尔定值比热相等。
江西)人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。

传热学作业三 (1)

传热学作业三 (1)

第三章作业(四种典型几何形状物体导热)1、有一厚mm 20的平面墙,导热系数为)/(3.1K m W ⋅,为使每平方米墙的热损失不超过1500W ,在外表面覆盖了一层导热系数为)/(12.0K m W ⋅的保温材料。

已知复合壁两侧的温度分别为750℃及55℃,试确定此时保温层的厚度。

2、在某一产品的制造过程中,在厚mm 0.1的基板上紧贴了一层透明的薄膜,其厚度为mm 2.0。

薄膜表面有一股冷空气流流过,其温度℃20=f t ,对流传热表面传热系数)/(402K m W h ⋅=。

同时,有一股辐射能q 透过薄膜投射到薄膜与基板的结合面上,如图所示。

基板的另一面维持在温度℃301=t 。

生产工艺要求薄膜与基板结合面的温度0t 应为60℃,试确定辐射热流密度q 应为多大。

薄膜的导热系数)/(02.0K m W f ⋅=λ,基板的导热系数)/(06.0K m W s ⋅=λ。

投射到结合面上的辐射热流全部为结合面所吸收。

薄膜对60℃的热辐射是不透明的。

2题图3、一蒸汽锅炉炉膛中的蒸发受热面管壁受到温度为1000℃的烟气加热,管内沸水温度为200℃,烟气与受热面管子外壁间的复合换热表面传热系数为)/(1002K m W ⋅,沸水与内壁间的表面传热系数为)/(50002K m W ⋅,管子壁厚mm 6,管壁)/(42K m W ⋅=λ,外径为mm 52。

试计算下列三种情况下受热面单位长度上的热负荷:(1)换热表面是干净的;(2)外表面结了一层厚为mm 1的烟灰,其)/(08.0K m W ⋅=λ;(3)内表面上有一层厚为mm 2的水垢,其)/(1K m W ⋅=λ4、人的眼睛在完成生物功能的过程中生成的热量要通过角膜散到周围环境中,其散热条件与是否带有隐形眼镜片有关。

如图所示,设角膜及隐形镜片均呈球形,且两者间接触良好,无接触热阻。

角膜及镜片所张的中心角占了三分之一的球体。

试确定下列条件下不戴镜片及戴镜片时通过角膜的散热量:mm r 101=,mm r 5.122=,mm r 3.163=,℃37=fi t ,℃200=f t ,)/(122K m W h i ⋅=,)/(620K m W h ⋅=,)/(35.01K m W ⋅=λ,)/(8.02K m W ⋅=λ。

传热学习题--5

传热学习题--5

第1章绪论习题1—1 一大平板,高3m、宽2m、厚0。

02m,导热系数为45 W/(m·K),两侧表面温度分别为t1 = 100℃、t2 = 50℃,试求该平板的热阻、热流量、热流密度。

1—2 一间地下室的混凝土地面的长和宽分别为11m和8m,厚为0.2m。

在冬季,上下表面的标称温度分别为17℃和10℃。

如果混凝土的热导率为1.4 W/(m·K),通过地面的热损失率是多少?如果采用效率为ηf = 0。

90的燃气炉对地下室供暖,且天然气的价格为C g = $0。

01/MJ,每天由热损失造成的费用是多少?1—3 空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为80℃,管内对流传热的表面传热系数为h = 70W/(m2·K),热流密度为q = 5000W/m2,试求管壁温度及热流量。

1-4 受迫流动的空气流过室内加热设备的一个对流换热器,产生的表面传热系数h = 1135.59 W/(m2·K),换热器表面温度可认为是常数,为65。

6℃,空气温度为18.3℃。

若要求的加热功率为8790W,试求所需换热器的换热面积。

1—5 一电炉丝,温度为847℃,长1。

5m,直径为2mm,表面发射率为0.95.试计算电炉丝的辐射功率.1—6 夏天,停放的汽车其表面的温度通常平均达40~50℃。

设为45℃,表面发射率为0。

90,求车子顶面单位面积发射的辐射功率.1—7 某锅炉炉墙,内层是厚7.5cm、λ = 1.10W/(m·K)的耐火砖,外层是厚0。

64cm、λ = 39W/(m·K)的钢板,且在每平方米的炉墙表面上有18只直径为1。

9cm的螺栓[λ = 39W/(m·K)]。

假定炉墙内、外表面温度均匀,内表面温度为920K,炉外是300K的空气,炉墙外表面的表面传热系数为68 W/(m2 ·K),求炉墙的总热阻和热流密度.1—8 有一厚度为δ = 400mm的房屋外墙,热导率为λ = 0。

传热学2~6章老师标注习题

传热学2~6章老师标注习题

第二章2-2 一冷藏室的墙由钢皮矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为0.794mm.,152mm 及9.5mm ,导热系数分别为45W/(m.K) ,0. 07W /(m.K)及0.1W/( m -K)。

冷藏室的有效换热面积为37.2 m 2 , 2 2 室内外气温分别为2C 及30'C,室内外壁面的表面传热系数可分别按1.5W /(m K)及2.5W/(m .K ) 计算。

为维持冷藏室温度恒定,试确定冷藏室内的冷却排管每小时需带走的热量。

解:由题意得2用馆—t?)1. “仏/叨“仇/斤)In *吃1r' 0'1' iIn 54/52 In 52/40 In 40/361 50000.0180.08 42 1100 0.027一个储液氨的容器近似的看成为内径为 300mm 的圆球。

球外包有厚为30mm 的多层结构的隔热材料。

隔热材料沿半径方向的当量导热系数为1.8 10 W/(m.K),球内液氨的温度为-195.6 C ,室温为25 C , 液氨的相变热为199.6kJ/kg 。

试估算在上述条件下液氨每天的蒸发量。

1.8 10,〔25-(-195.6)〕40.822W1 1解:2-23有一批置于室外的液化石油气储罐, 直径为2m ,通过使制冷剂流经罐外厚为 1cm 的夹层来维持罐内 的温度为-40 C 。

夹层外厚为30cm 的保温层,保温材料的导热系数为 0.1 W/(m.K)。

在夏天的恶劣条件2下,环境温度为 40C ,保温层外表面与环境间的复合换热表面传热系数可达 维持液化气-40 C 的温度,对10个球罐所必须配备的制冷设备的容量。

罐及夹层钢板的壁厚可略略而不计。

t 1 - t 2G = A11■: ;1 ■:;' 2 ■:;31.51+ + 2.530-(-2)0.000794 0.152 0.0095 + +37.245 =357.14W357.14X 3600= 1285.6KJ2-17 一蒸汽锅炉炉膛中的蒸发受热面管壁受到温度为受热面管子外壁间的复合换热表面传热系数为2W/(m .K),管壁厚 6mm,1000C 的烟气加热,管内沸水温度为200 C ,2W/(m烟气与 5000管壁’=42W/(m .K),外径为52mm 。

武汉理工工程热力学和传热学作业

武汉理工工程热力学和传热学作业

图4-5
13.1kmol理想气体从初态p1=500kPa,T1=340K绝热膨胀到原来体积的2倍。设气体Mcp=33.44kJ/(kmol·K),Mcv=25.12kJ/(kmol·K)。试确定在下述情况下气体的终温,对外所做的功及熵的变化量。(1)可逆绝热过程;(2)气体向真空进行自由膨胀。
第六章水蒸汽的热力性质和热力过程
6.现有两股温度不同的空气,稳定地流过如图2-1所示的设备进行绝热混合,以形成第三股所需温度的空气流。各股空气的已知参数如图中所示。设空气可按理想气体计,其焓仅是温度的函数,按{h}kJ/kg=1.004{T}K计算,理想气体的状态方程为pv=RT, R=287J/(kg·K)。若进出口截面处的动、位能变化可忽略,试求出口截面的空气温度和流速。
(3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。
(4)100℃的水和15℃的水混合。
6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于室II的压力。大气压力为760mmHg。试求:
(1)真空室以及I室和II室的绝对压力;
(2)表C的读数;

图2-1
7.某气体从初态p1=0.1MPa,V1=0.3m3可逆压缩到终态p2=0.4MPa,设压缩过程中p=aV-2,式中a为常数。试求压缩过程所必须消耗的功。
8.如图2-2所示,p-v图上表示由三个可逆过程所组成的一个循环。1-2是绝热过程;2-3是定压过程;3-1是定容过程。如绝热过程1-2中工质比热力学能的变化量为-50kJ/kg,p1=1.6MPa,v1=0.025m3/kg,p2=0.1MPa,v2=0.2m3/kg。(1)试问这是一个输出净功的循环还是消耗净功的循环?

桂林电子科技大学热力学与传热学基础作业及答案

桂林电子科技大学热力学与传热学基础作业及答案
2-8 解:(1)压缩过程中每千克空气所作的压缩功为:
w = q − Δ u = −50 − 146.5 = −196.5kJ / kg
(2)忽略气体进出口宏观动能和势能的变化,则有轴功等于技术功,所以生产每 kg 压 缩空气所需的轴功为:
ws = q − Δ h = −50 − 146.5 − (0.8 0.175 − 0.1 0.845) 103 = −252kJ / kg
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程,这种说法是否正确? 答:不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情 况下使系统回复到初态,并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这是什幺原因? 答:水温较高时,水对热水瓶中的空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自 动顶开。而水温较低时,热水瓶中的空气受冷,压力降低,小于环境压力,瓶塞被自动吸紧。
= 2708600W = 2708.6kW
所以气体流过系统时对外输出的功率为: P = Ws = 2708.6kW
小贱制作
第三章
1. 循环的热效率公式
思考题
t
=1−
q2 q1

t
= 1 − T2 T1
有何区别?各适用什么场合?
答:前式适用于各种可逆和不可逆的循环,后式只适用于可逆的卡诺循环。
2. 循环输出净功愈大,则热效率愈高;可逆循环的热效率都相等;不可逆循环的热效率一
2-4 解:状态 b 和状态 a 之间的内能之差为:
ΔUab = Ub − Ua = Q − W = 100 − 40 = 60kJ
所以,a-d-b 过程中工质与外界交换的热量为:
Qa−d −b = ΔUab + W = 60 + 20 = 80kJ

第一章 部分习题参考答案-高建强

第一章 部分习题参考答案-高建强

m1 / n
ρ
= uA ,定性温度 t = (t1 + t2 ) / 2 = (50 + 90) / 2 = 70 ℃
3
第 1 章 传热学基础
u=
m1 66.53 = = 1.3m / s nρA 231 × 977.8 × 3.14 × 0.00852 ud
Re =
ν
=
1.3 × 0.017 = 53253 0.415 × 10− 6
2
第 1 章 传热学基础
1-12 厂房外有一外径为 300mm 蒸汽管道,其外侧敷设有厚度为 30mm 的保温材料。若在某段 时间, 测得保温层外侧壁温为 40℃, 室外空气温度为 20℃, 风速为 3m/s (横向吹过该管道) 。 (1)试利用特征数关联式计算管道外侧对流换热的表面传热系数; (2)计算单位管长上外 侧的对流散热量。 附:空气横掠圆管对流换热实验关联式为 Nu = C Re Pr
2
式中 x 的单位为 m,平壁材料的导热系数为 0.5 W/(m⋅K)。计算通过平壁两侧的热流密度。 解:t1=200℃,t2=200-2000×0.32=20℃,Δt= t1- t2=180℃ 热流密度
q=
Δt 180 = = 300W / m 2 δ / λ 0.3 / 0.5
1-6 一炉子的炉墙厚 13cm,总面积 20m2,平均导热系数 1.04 W/(m·K),内、外壁温分别为 520℃和 50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃煤的发热值为 2.09×104kJ/kg,问每天因 热损失要用掉多少千克煤? 解:将炉墙可以看成是一个平板。 散热量:
4
1-7 有一根蒸汽管道,直径为 150mm,外敷设导热系数为 0.12 W/(m·K) 的蛭石保温材料。 若已知正常情况下,保温层内、外表面温度分别为 250℃、45℃。为使单位长度的热损失不 大于 160W/m,问蛭石层的厚度是多少才能满足要求? 解:保温层可以看成一个圆筒,则单位长度的热损失:

建工版(第5版)《传热学》第3章作业参考解答

建工版(第5版)《传热学》第3章作业参考解答

第82页第4题已知:电熨斗T 0=T f ,体积V ,表面积A ,ρ、c 、λ均为已知且为常数内有恒热源q V ,表面换热系数h =const. 求: T (τ ) 解:认定电熨斗表面Biot 数远远小于1,也即可以将其温度看成均匀的。

按能量守恒原理,)()(cVT d d T T Ah Vd q f V ρττ=−−所以,⎪⎩⎪⎨⎧=−−==ff VT TT T cV Ah c q d dT 0)(τρρτ 注意到,)]([)()(AhV q T T cV AhT T AhV q cV Ah T T cV Ah c q V f f V f V +−−=+−=−−ρρρρ令,)(AhVq T T u V f +−= 则,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−=−==Ah V q u u cV Ah d duV 0τρτ解之得,)exp(τρcV AhAhV q u V −−=或,)]exp(1[τρcV Ah AhV q T T V f −−+=问题:当时间足够长时,系统将进入稳定状态,那么,电熨斗所能达到的平衡温度是多少?第82页第7题已知:热电偶,d =0.5mm ,ρ=8930 kg/m 3, c =400 J/(kg ⋅°C), t 0=25°C, t f =120°C ,h =95W/( m 2⋅°C)求: θ/θ0=1%时τ=?以及对应的温度t 。

解:d dd A V 616123==ππ 1-3s 3191.0105.040089309566=××××===−cd h A V c h cVAhρρρ 因为,)exp(0τρθθcVAh −= 所以,s43.141100ln 3191.01ln0===θθρτhAcV此时,%100=−−=ff t t t t θθ 所以,C05.119)12025(01.0120)(01.00D =−+=−+=f f t t t t 注意到,λλ00792.0Bi ,)K W/(m 95 m,10333.86125==⋅=×==−A V h h d A V 。

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8-10一长圆管被置于方形通道的正中间,如附图 所示,试确定每一对边的角系数、两邻边的角系数 及任一边对管子的角系数。
θ α
8-18一管状电加热器内表面温度为900k,ε=1,试 计算从加热表面投入到圆盘上的总辐射能。
解:作虚拟表面3、4
8-24 两块无限大平板的表面温度分别为t1和t2,发 射率分别为ε1及ε2,其间遮热板的发射率为ε3,试 画出稳态时三板之间辐射换热的网络图。
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。有一块厚为3mm的玻璃,经测 定,其对波长为0.3-2.5μm的辐射能的穿透比为 0.9,而对其它波长的辐射能可以认为完全不穿透。 试据此计算温度为5800K的黑体辐射及温度为 300K的黑体投射到该玻璃上时各自的总穿透比。
7-23一直径为20mm的热流计探头,用以测定一 微小表面积A1的辐射热流,该表面的温度 T1=1000K。环境温度很低,因而对探头的影响 可以忽略不计。因某些原因,探头只能安置在与 A1表面法线成45°处,距离l=0.5m(见附图)。 探头测得的热量是1.815×10-3w。表面A1是漫射 的,而探头表面的吸收比可近似的取为1。试确定 A1的发射率。A1的表面积为4×10-4m2。
3.写出对流换热过程中的无量纲准则Re数、Pr数、 Pe数和Gr数的物理量组成,指出它们各自表示的 物理意义?并指出Nu数与导热过程中产生的Bi数 的差别?
Re

u L

; Pr

a; Pe
Pr• Re;Gr

gTL3
2
Re――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比 关系;Pe――表征给定流场的流体热对流能力与其热 传导(扩散)能力的对比关系; Pr――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的 对比关系; Gr――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体 惯性力与其黏性力的对比关系。
热系数λ=17.5w/m•K,试问在稳态工况下表面3的
tw3温度为多少?
δ
解:
表面1到表面2的辐射换热量=表面2到表面3的导热
0 (T24
T14 )


t w3
tw2

ε=1.0
t w3
tw2
0 (T24 T14 )
127

5.67 (44 34 ) 0.1 17.5
a 15.2 4.23 10 6 (m2 / s) c 7820 460
1 15.2 2.45 Bi h 125 0.05
F0
a 2

4.23 10 6 360 0.05 2
0.61
由图3-6查得θm/θ0=0.85
tm=t∞-0.85(t∞- t0)=5+0.85(200-20)=47℃
面传热系数为h,物体的体积V,参与换热的面积
A,比热容和密度分别为c和ρ,物体的内热阻可
忽略不计,试列出物体温度随时间变化的微分方
程式。
解:
cV

dt
d
hA(t
t ) A (T 4
T4 )

0
t(0) t0
3-9一热电偶的ρcV/A之值为2.094kJ/m2·K,初始温 度为20℃,后将其置于320℃的气流中。试计算在气 流与热电偶之间的表面传热系数为58 w/m2·K及116 w/m2·K的两种情形下,热电偶的时间常数。
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。
δA δB
解:按热平衡关系,有:
t f1 tw
1 A B
2 (tw t f 2 )
h1 tf1
h2 tf2
tw
A B
400 50 9.5(50 25)
132 .7
tw3
tw1=27℃
tw2=127℃
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λA=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
A1
8-2 设有如附图所示的两个微小面积A1、A2, A1=2×10-4m2,A2=3×10-4m2,A1为漫射表面, 辐射力E1=5×104W /m2,试计算由A1发出而落到 A2上的辐射能。
8-6试用简捷方法确定本题附图中的角系数X1,2。
解:(1)A1X1,2=A2X2,1,X2,1=1, X 1, 2
解:不考虑空气隙时侧得的导热系数记为λ0,则


At

d 2
4
150
0.02915
0
58.2
已知空气隙的平均厚度Δ1、Δ2均为0.1mm,并设导热系数分别为λ1、
λ2,则试件实际的导热系数应满足: 1 1 At
所以 1 1
0 1 2
分章作业
1-1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?
(a)中热量交换的方式主要有热传导和热辐 射。
(b)热量交换的方式主要有热传导,自然对 流和热辐射。
1-7一炉子的炉墙厚13cm,总面积为20m2,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?
3-48 一初始温度为25℃的正方形人造木块被置 于425℃的环境中,设木块的6个表面均可受到加 热,表面传热系数h=6.5W/m2.K,经过4小时50 分24秒后,木块局部地区开始着火。试推算此种 材料的着火温度。已知木块的边长0.1m,材料试 各向同性的,λ=0.65 W/m.K,ρ=810kg/m3, c=2550J/kg.K。 解:木块温度最高处位于角顶,这是三块无限大 平板相交处。
解:根据牛顿冷却公式
Q
8.5
49.3w / m2 • c
At 3.14 0.014 0.08 (69 20)
1-14宇宙空间可近似的看作0K的真空空间。一 航天器在太空中飞行,其外表面平均温度为 250K,表面发射率为0.7,试计算航天器单位 表面上的换热量?
解:航天器单位表面上的换热量
0 1 2

0
1 1 1 2

0.0001 0.00378
0.0001 0.00267

0.02646
0.03745

21.92
0.02915
0.02915
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
%
0
2-11一根直径为3mm的铜导线,每米长的电阻为 2.22×10-3Ω。导线外包有1mm、导热系数 0.15w/m.k的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为65℃ 最低温度0℃,试确定这种条件下导线中允许通过的最 大电流。
解:最大允许通过电流发生在绝缘层表面温度为65℃, 最低温度0℃的情形。此时每米导线的导热量
Q 2 t 3.14 0.15 65 119.9W / m
l
ln d2 d1
ln
5 3
最大允许通过电流满足 Im2R 119.9
所以 I m 232 .4A
3-6一初始温度为t0的固体,被置于室温为t∞的房 间中。物体表面的发射率为ε,表面与空气间的表
Bi 6.5 0.05 0.5 1 0.65
由图3-7查得θs/θm=0.8
F0

a
r2

0.65 17424 810 2550 0.052
2.19
由图3-6查得θm/θ0=0.41 θs/θ0=(θm/θ0)( θs/θm)=0.8×0.41=0.328 角顶处无量纲温度:(θs/θ0)3=0.0353 所以角顶温度等于411℃。
8-28一平板表面接受到的太阳辐射为1262W/m2, 该表面对太阳能的吸收比为α,自身辐射的发射率为 ε。平板的另一侧绝热。平板的向阳面对环境的散热 相当于对-50℃的表面进行辐射换热。试对ε=0.5、 α=0.9;ε=0.1、α=0.15两种情况,确定平板表面 处于稳定工况下的温度。
8-37两个相距1m、直径为2m的平行放置的圆盘, 相对表面的温度分别为t1=500℃,t2=200℃,发射 率分别为ε1=0.3及ε2=0.6,圆盘的另外两个表面的 换热略而不计。试确定下列两种情况下每个圆盘的净 辐射换热量: 1.两圆盘被置于t3=20℃的大房间中; 2.两圆盘被置于一绝热空腔中。
1 2 B B
50 0.1 0.06
由此得,δ =0.0396m
2-8在如图所示的平板导热系数测定装置中,试件 厚度δ远小于直径d。由于安装制造不好,试件与冷 热表面之间存在着一厚度为Δ=0.1mm的空气隙。 设热表面温度t1=180℃,冷表面温度t2=30℃,空 气隙的导热系数可分别按t1、t2查取。试计算空气 隙的存在给导热系数的测定带来的误差。通过空气 隙的辐射换热可以忽略不计。(Φ=58.2w d=120mm)
1. 非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶 段,它们各自有什么特征?
答:非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正 规状况阶段.前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响, 也就是说热扰动还没有扩散到整个系统,系统中仍然存在着
初始状态,此时的温度场必须用无穷级数加以描述;而后者
却是热扰动已经扩散到了整个系统,系统中各个地方的温度
解:时间常数 cV
hA
对h=58 w/m2·K,有 2.094 103 36.1s
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