传热学第七章答案..汇编
《传热学》第七章 凝结与沸腾换热
适用范围：
水平管：
适用范围：
（由于管径不会很大， 一般不会到达紊流）
进行修正后，得到：
垂直壁层流膜状凝结换热平均表面传热系数：
垂直壁与水平管凝结换热强度的比较—— 由于垂直壁定型尺寸远大于水平管，因而水平管凝结换热性能 更好，在实际管外凝结式冷凝器设计中多采用水平管。
垂直壁层流膜状凝结换热另一准则方程：
层流膜状凝结换热 速度变化规律：
蒸气静止，且对液膜无黏滞应力作用
层流膜状凝结换热 温度变化规律：
ts为蒸气饱和温度
可采用对流换热微分方程组对垂直壁层流膜状凝结换热加以研究
1.X方向液膜动量方程： 将： 代入，得：
v为蒸汽密度
假定液膜流动缓慢，则惯性力项可忽略，动量方程可简化为：
一般情况下：
从而：
已知壁温：
二、管内沸腾换热
特征：由于流体温度随流向逐渐 升高，沸腾状态随流向不断改变
液相单相流 h较低
垂 直 管 内 沸 腾
Байду номын сангаас
泡状流
h升高
块状流
h高
环状流
h高
气相单相流
h急剧降低
水平管内沸腾
液 相 单 相 流
泡 状 流
块 状 流
波 浪 流
环 状 流
气 相 单 相 流
汽水分层，管上半部局部换热较差
第七章重点： 1.膜状凝结换热特征和计算方法
2.沸腾换热的四个阶段 3.热管的工作原理
谢谢观看
三、水平管束管外凝结换热
上一层管子的凝液流到下一层管 子上，使下一层管面的膜层增厚
下层管上的h比上层管的h低
计算方法：用nd代替d代入水平单管管外凝结换热计算式
热学第七章课后习题答案
热学第七章课后习题答案热学是物理学中的重要分支，研究的是热现象和热能转化。
在热学的学习过程中，课后习题是巩固知识和检验理解的重要途径。
本文将为大家提供热学第七章课后习题的答案，并结合相关理论进行解析，帮助读者更好地理解和掌握热学知识。
1. 问题：一个物体的质量是10kg，温度为20℃，求它的内能。
答案：内能可以通过公式Q = mcΔT来计算，其中Q表示内能，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度的变化。
根据题目中的条件，我们可以得知温度变化ΔT = 20℃-0℃=20℃，物体的比热容c可以通过查表得到，假设为c = 4.18J/(g·℃)。
将这些数据代入公式中，可以得到内能Q = 10kg × 4.18J/(g·℃) × 20℃ = 836J。
2. 问题：一个物体的内能为500J，质量为2kg，求它的温度变化。
答案：根据上一题的公式Q = mcΔT，可以得到温度变化ΔT = Q/(mc)。
将题目中的数据代入公式中，可以得到ΔT = 500J/(2kg × 4.18J/(g·℃)) = 59.81℃。
因此，物体的温度变化为59.81℃。
3. 问题：一个物体的质量为5kg，温度由20℃升高到50℃，求它的内能变化。
答案：内能变化可以通过公式ΔQ = mcΔT来计算，其中ΔQ表示内能变化。
根据题目中的条件，我们可以得到温度变化ΔT = 50℃-20℃=30℃，物体的比热容c可以通过查表得到，假设为c =4.18J/(g·℃)。
将这些数据代入公式中，可以得到内能变化ΔQ= 5kg × 4.18J/(g·℃) × 30℃ = 627J。
因此，物体的内能变化为627J。
4. 问题：一个物体的质量为2kg，内能为300J，求它的温度。
答案：根据上一题的公式ΔQ = mcΔT，可以得到温度变化ΔT = ΔQ/(mc)。
《传热学》第7章-凝结与沸腾换热
补充例题3
v 思路： 膜态沸腾换热套用公式计算即可。
稳定的膜态沸腾时，金属丝的电流的发热量 一部分通过沸腾换热传给了水，其余部分则 使金属丝的内能增加（温度升高），这是一 个能量平衡。
补充例题3
v 解：膜态沸腾换热系数的计算套教材中的公式，略 去。结果为： h=236.70 W/(m2.℃)
每米长金属丝的传热量为:
理论解的修正
h
=
0.943
gγρ
µH (ts
2λ3 − tw
1/ 4
)
实验证实： Re < 20
时，实验结果与理论解相吻合
Re > 20 时，实验结果比理论解高20%
所以在工程计算时将该式的系数加大20%
h
=
1.13
gγρ 2λ3
µl(ts − tw
)
1/
4
定性温度
tm
传热学
第7章 凝结与沸腾换热 Condensation and boiling
简介
蒸气被冷却凝结成液体的换热过程称为凝结换热； 液体被加热沸腾变成蒸气的换热过程称为沸腾换热
——有相变的对流换热
一般情况下，凝结和沸腾换热的表面传热系数要比单相 流体的对流换热高出几倍甚至几十倍。
7-1 凝结换热现象
膜状凝结换热 的主要阻力
=
1 2
(ts
+
tw
)
其他
单根水平圆管外壁面上的层流膜状凝结换热平均表面传热系数
h=
( ) 紊流膜状凝结换热
0.729
gγρ µd ts
2λ3 − tw
1/ 4
( ) 整个垂直壁面的平均表面传热系数
传热学思考题参考答案
传热学思考题参考答案第一章：1、用铝制水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。
而一旦壶内的水烧干后水壶很快就被烧坏。
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。
2、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。
第二章：1、扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么?有人认为,只要扩展表面细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗?答：条件：（1）材料的导热系数，表面传热系数以及沿肋高方向的横截面积均各自为常数（2）肋片温度在垂直纸面方向（即长度方向）不发生变化，因此可取一个截面（即单位长度）来分析（3）表面上的换热热阻远远大于肋片中的导热热阻，因而在任一截面上肋片温度可认为是均匀的（4）肋片顶端可视为绝热。
并不是扩展表面细长就可以按一维问题处理，必须满足上述四个假设才可视为一维问题。
2、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。
因而有人认为随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热流量会下降，试分析该观点的正确性。
答：的确肋片高度增加会导致肋效率下降及散热表面积增加，但是总的导热量是增加的，只是增加的部分的效率有所减低，所以我们要选择经济的肋片高度。
第三章：1、由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。
传热学第七章答案..
第七章思考题1。
什么叫膜状凝结，什么叫珠状凝结？膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方？ 答：凝结液体在壁面上铺展成膜的凝结叫膜状凝结，膜状凝结的主要热阻在液膜层，凝结液体在壁面上形成液珠的凝结叫珠状凝结。
2．在努塞尔关于膜状凝结理论分析的8条假定中，最主要的简化假定是哪两条?答：第3条，忽略液膜惯性力，使动量方程得以简化；第5条，膜内温度是线性的，即 膜内只有导热而无对流，简化了能量方程。
3．有人说,在其他条件相同的情况下．水平管外的凝结换热一定比竖直管强烈，这一说法一定成立?答；这一说法不一定成立,要看管的长径比。
4．为什么水平管外凝结换热只介绍层流的准则式?常压下的水蒸气在10=-=∆w s t t t ℃的水平管外凝结，如果要使液膜中出现湍流，试近似地估计一下水平管的直径要多大? 答：因为换热管径通常较小,水平管外凝结换热一般在层流范围。
对于水平横圆管：()r t t dh R w s e ηπ-=4()4132729.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=w s t t d gr h ηλρ临界雷诺数()()1600161.9Re 434541324343=-=rg t t dw s c ηλρ由100=s t ℃,查表：kg kJ r /2257= 由95=p t ℃，查表:3/85.961m kg =ρ ()K m W •=/6815.0λ()s m kg •⨯=-/107.2986η ()()mg t t rd w s 07.23.976313235=-=λρη即水平管管径达到2。
07m 时,流动状态才过渡到湍流。
5．试说明大容器沸腾的t q ∆~曲线中各部分的换热机理。
6．对于热流密度可控及壁面温度可控的两种换热情形，分别说明控制热流密度小于临界热流密度及温差小于临界温差的意义，并针对上述两种情形分别举出一个工程应用实例。
答：对于热流密度可控的设备，如电加热器，控制热流密度小于临界热流密度，是为了防止设备被烧毁,对于壁温可控的设备，如冷凝蒸发器,控制温差小于临界温差，是为了防止设备换热量下降。
第四版传热学第五、六,七 八 章习题解答
第五章复习题1、试用简明的语言说明热边界层的概念。
答：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化，而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。
2、与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？答：与完全的能量方程相比，它忽略了主流方向温度的次变化率σα22x A ，因此仅适用于边界层内，不适用整个流体。
3、式（5—4）与导热问题的第三类边界条件式（2—17）有什么区别？答：=∂∆∂-=yyt th λ（5—4）)()(f w t t h h t-=∂∂-λ （2—11）式（5—4）中的h 是未知量，而式（2—17）中的h 是作为已知的边界条件给出，此外（2—17）中的λ为固体导热系数而此式为流体导热系数，式（5—4）将用来导出一个包括h 的无量纲数，只是局部表面传热系数，而整个换热表面的表面系数应该把牛顿冷却公式应用到整个表面而得出。
4、式（5—4）表面，在边界上垂直壁面的热量传递完全依靠导热，那么在对流换热中，流体的流动起什么作用？答：固体表面所形成的边界层的厚度除了与流体的粘性有关外还与主流区的速度有关，流动速度越大，边界层越薄，因此导热的热阻也就越小，因此起到影响传热大小5、对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容？既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解，那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义？答：对流换热问题完整的数字描述应包括：对流换热微分方程组及定解条件，定解条件包括，（1）初始条件 （2）边界条件 （速度、压力及温度）建立对流换热问题的数字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系，每一种关系都必须满足动量，能量和质量守恒关系，避免在研究遗漏某种物理因素。
基本概念与定性分析5-1 、对于流体外标平板的流动，试用数量级分析的方法，从动量方程引出边界层厚度的如下变化关系式：x xRe 1~δ解：对于流体外标平板的流动，其动量方程为：221xy u v dx d y u v x y u ∂+-=∂∂+∂∂ρρ 根据数量级的关系，主流方的数量级为1，y 方线的数量级为δ则有2211111111δρδδv +⨯-=⨯+⨯ 从上式可以看出等式左侧的数量级为1级，那么，等式右侧也是数量级为1级， 为使等式是数量级为1，则v 必须是2δ量级。
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。
北京科技大学传热学第7章习题答案
北京科技大学传热学第7章习题答案7-10 Hot engine oil flows over a flat plate. The total drag force and the rate of heat transfer per unitwidth of the plate are to be determined.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 The critical Reynolds number is cr Re = 5x 105. 3Radiation effects are negligible.Properties The properties of engine oil at the film temperature of (s T + ∞T )/2 = (80+30)/2 =55°C = 328 K are (Table A-10)ρ=8673/m kg υ=123×10-6s m /2k = 0.141 W/m.°C Pr =1505Analysis Noting that L = 6 m, the Reynolds number at the end of the plate is5261046.1/10123)6)(/3(Re ×=×==?∞sm m s m LV L υ which is less than the critical Reynolds number. Thus we have laminar flow over the entire plate. Theaverage friction coefficient and the drag force per unit width are determined fromf C = 1.328 5.0Re ?L = 1.328(1.46 x 510)5.0 = 0.00347D F = N s m m kg m V A C f 3.812)/3)(/867()16)(00347.0(22322=×=∞ρ Similarly, the average Nusselt number and heat transfer coefficient are determined using the laminar flow relations for a flat plate,2908)1505()1046.1(664.0Pr Re 664.0315.05315.0=×===L k hl Nu C m W mC m W Nu l k hD D ?=?==2/3.68)2908(6/141.0 The rate of heat transfer is then determined from Newton's law of cooling to be 2020()(68.3W/m C)(61m )(8030)20.5kW s Q hA T T C ∞=?=?×?= 7-12 The top surface of the passenger car of a train in motion is absorbing solar radiation. Theequilibrium temperature of the top surface is to be determined.Assumptions l Steady operating conditions exist. 2 The critical Reynolds number , is Re cr = 5x 105. 3Radiation heat exchange with the surroundings is negligible.4 Air is an ideal gas with constantproperties.Properties The properties of air at 30°C ?300 K ar e (Table A-11)k =0.0261 W/m ?°C ν=1.57x10-5 m 2 /s Pr = 0.712Analysis The rate of convection heat transfer from the top surface of the car to the air must be equal tothe solar radiation absorbed by the same surface in order to reach steady operation conditions. TheReynolds number is[]652701000/3600/(8)Re 9.9101.5710/L m s m V L m sν∞?×===×× which is greater than the critical Reynolds number. Thus we have combined laminar and turbulent flow.Using the proper relation for Nusselt number, the average heat transfer coefficient and the heat transferrate are determined to be270,12)712.0](871)109.9(037.0[Pr )871Re 037.0(318.063/18.0=?×=?==L khl Nu C m W m C m W Nu L k hD ?=?==2./40)270,12(8/0261.0The equilibrium temperature of the top surface is then determined by taking convection and radiationheat fluxes to be equal to each otherC C m w m w C h q T T T T h q q conv s s conv radD D D 35/40/20030)(22=?+=+=→?==?∞∞??7-14 A steam pipe is exposed to windy air. The rate of heat loss from the steam is to be determined.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Radiation effects are negligible. 3 Air is an idealgas with constant properties.Properties The properties of air at 1 atm and the film temperature of (∞+T T s )/2= (90+7)/2 =48.5°C = 321.5 K are (Table A-11)k =0.0275 W/m.°C ν=1.77x10-5 m 2 /s Pr = 0.710Analysis The Reynolds number is52[(50/)(1000/)/(3600/)](0.08)Re 62,7741.7710/V Dkm h m km s h m m sν∞?===× The Nusselt number corresponding to this Reynolds number is determined to be54854132315.0]28200Re (1[]Pr)/4.0(1[Pr Re 62.03.0+++==k hD Nu 54854132315.0])28200775,62(1[])710.0/4.0(1[)710.0()775,62(62.03.0+++==265.6 The heat transfer coefficient and the heat transfer rate becomec m W m c m W Nu Dk h D D ?=?==/3.91)6.265(08.0/0275.0 2251.0)1)(08.0(m m m DL A ===ππW C m c m W T T hA Q s conv1902)790)(251.0)(/3.91()(2=??=?=∞?D D (per m length) 7-16 Air is to be preheated before entering a furnace by hot water. Determine the rate of heattransfer per unit length of the tubes.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Radiation effects is negligible. 3 The air is anideal gas.Properties The properties of fluid at the temperature of 15°C are (Table A-9)ρ= 1.225 kg/m 3 k = 0.02476C m W D/ 51.4710/kg m s ν?=×? C P =1007J/K g·℃ Pr = 0.7323The surface temperature T s =90℃,P rs =0.7132Analysis The velocity of fluid and the Reynolds number are s m s m D S V S V T T /55.61.25/8.35max =?×=?=?256.55 2.110Re 9,3571.4710m hV D ν??××===× which is greater than 1000 and Nu=8<16 (Table 7-2，7-3)7.74)7132.0/7323.0(7323.0935727.097.0)Pr (Pr/Pr Re 27.097.097.036.063.036.063.0=××××=×==s N Nu UDHeat transfer coefficient isC m W mC m W NuD k h h o o ?=?==2/5.88)7.74(021.0/02476.0 m DL N As22.4==π s kg L vNS m T /862.1.==ρThe exit temperature isCe eTi Ts Ts Te p c m h As °××=???=???=8.28)1590(90)()1007862.1/()5.8822.4()/()(.The rate of heat transfer is wTi Te m c Q p 25300)158.28(862.11007)(..=?××=??=7-19 Water is to be heated in a tube equipped with an electric resistance heater on its surface. Thepower rating of the heater and the inner surface temperature are to be determined.Assumptions 1 Steady flow conditions exist. 2 The surface heat flux is uniform. 3 The inner surfacesof the tube are smooth.Properties The properties of water at the average temperature of (80+12) 12 = 46 °C ~ 45°C are (TableA-9)ρ= 992.1 kg/m 3 k = 0.631C m W D ?/ 62/0.65810/m s νμρ?==×C kg J C pD ?=/4179 Pr = 4.32Analysis The power rating of the resistance heater is33(992.1/)(0.008/min)7.937/min 0.132/m V kg m m kg kg s ρ?==== W C C Kg J s kg T T Cp m Q i e 37510)1280)(/4179)(/132.0()(=??=?=??D DThe velocity of water and the Reynolds number ares m m s m A V V c m /4244.04/)02.0(/)60/108(233=×==??π 62(0.4244/)(0.02)Re 12,8900.65810/m hV D m s m m sν?===× which is greater than 4000. Therefore, the flow is turbulent and the entry lengths in this case are roughly m m D L L h l h 2.0)02.0(1010==≈≈which is much shorter than the total length of the duct. Therefore, we can assume fully developedturbulent flow in the entire duct, and determine the Nusselt number from2.80)32.4()890,12(023.0Pr Re 023.04.08.03.08.0====khD Nu h Heat transfer coefficient isC m W mC m W NuD k h h D D ?=?==2/2530)2.80(02.0/631.0 Then the inner surface temperature of the pipe at the exit becomes)(,e e s T T hA Q ?=?C T m m C m W W sD D )80)](7)(02.0()[/2530(510,372??=πC T e sD 7.113,=7-20 Flow of hot air through uninsulated square ducts of a heating system in the attic is considered.The exit temperature and the rate of heat loss are to be determined.Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 The inner surfaces of the duct are smooth. 3 Airis an ideal gas with constant properties. 4 The pressure of air is 1 atm.Properties We assume the bulk mean temperature for air to be 350 K since the mean temperature ofair at the inlet will drop somewhat as a result of heat loss through the duct whose surface is at a lowertemperature. The properties of air at 1 atm and this temperature are (Table A-1 I )ρ= 1.009 kg/m 3 k = 0.0297C m W D ?/ 522.0610/m s ν?=×C kg J C pD ?=/1008 Pr = 0.706Analysis The characteristic length that is the hydraulic diameter, the mean velocity of air, and theReynolds number are,m a aa P A D c h 15.04442==== s m m s m A V V c m /4244.04/)02.0(/)60/108(233=×==??π 62(0.4244/)(0.02)Re 12,8900.65810/m hV D m s m m sν?===× which is greater than 4000. Therefore, the flow is turbulent and the entry lengths in this case are roughl y m m D L L h l h 5.1)15.0(1010==≈≈which is much shorter than the total length of the duct. Therefore, we can assume fully developedturbulent flow in the entire duct, and determine the Nusselt number from84)706.0()362,32(023.0Pr Re 023.04.08.03.08.0====khD Nu h Heat transfer coefficient isC m W mC m W NuD k h h D D ?=?==2/6.16)84(15.0/0297.0 Next we determine the exit temperature of air,26)10)(15.0(44m m m al A ======s kg m m kg V m /1009.0min)/10.0)(/009.1(33ρ(16.6)(6)/()(0.1009)(1008)()70(7085)75.7p hA mC e s s i T T T T e e C =??=??=DThen the logarithmic mean temperature difference and the rate of heat loss from the air becomesC T T T T T T T i s e s i eD 5.985706.7570ln(856.75)ln(ln ===Δ 22ln(16.6/)(6)(9.5)941Q hA T W m C m C W ?=Δ=?=D DNote that the temperature of airdrops by almost 10°C as it flows in the duct as a result of heat loss.。
传热学第五版完整版答案..
1.冰雹落地后，即慢慢融化，试分析一下，它融化所需的热量是由哪些途径得到的？答：冰雹融化所需热量主要由三种途径得到：a 、地面向冰雹导热所得热量；b 、冰雹与周围的空气对流换热所得到的热量；c 、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。
2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量，温度降低，叶面有露珠生成，请分析这部分热量是通过什么途径放出的？放到哪里去了？到了白天，叶面的露水又会慢慢蒸发掉，试分析蒸发所需的热量又是通过哪些途径获得的？答：通过对流换热，草叶把热量散发到空气中；通过辐射，草叶把热量散发到周围的物体上。
白天，通过辐射，太阳和草叶周围的物体把热量传给露水；通过对流换热，空气把热量传给露水。
4.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。
就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么？填写在各箭头上。
答：暖气片内的蒸汽或热水对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体；暖气片外壁辐射墙壁辐射人体电热暖气片：电加热后的油对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体红外电热器：红外电热元件辐射人体；红外电热元件辐射墙壁辐射人体电热暖机：电加热器对流换热和辐射加热风对流换热和辐射人体冷暖两用空调机（供热时）：加热风对流换热和辐射人体太阳照射：阳光辐射人体5．自然界和日常生活中存在大量传热现象，如加热、冷却、冷凝、沸腾、升华、凝固、融熔等，试各举一例说明这些现象中热量的传递方式？答：加热：用炭火对锅进行加热——辐射换热冷却：烙铁在水中冷却——对流换热和辐射换热凝固：冬天湖水结冰——对流换热和辐射换热沸腾：水在容器中沸腾——对流换热和辐射换热升华：结冰的衣物变干——对流换热和辐射换热冷凝：制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热融熔：冰在空气中熔化——对流换热和辐射换热5.夏季在维持20℃的室内，穿单衣感到舒服，而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣，试从传热的观点分析其原因？冬季挂上窗帘布后顿觉暖和，原因又何在？答：夏季室内温度低，室外温度高，室外物体向室内辐射热量，故在20℃的环境中穿单衣感到舒服；而冬季室外温度低于室内，室内向室外辐射散热，所以需要穿绒衣。
传热学智慧树知到答案章节测试2023年兰州理工大学
第一章测试1.传热学是研究有温差存在时的热能传递规律。
（）A:对B:错答案:A2.傅里叶定律中，热量传递方向与温度升高方向相同。
（）A:错B:对答案:A3.在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻之和。
（）A:错B:对答案:B4.热量传递过程的动力是:( )A:电压B:速度差C:温度差D:密度差答案:C5.热辐射的特点不包括下列哪一点。
( )A:辐射能与温度和波长均有关B:具有方向性C:仅能发生在流体中D:伴随能量形式的转变答案:C6.传热方程式中，传热系数的单位是:（）A:W/(m2·K)B:W/(m·K2)C:W/(m·K)D:W/(m2·K2)答案:A7.尽管各个科学技术领域中遇到的传热问题形式多样,但大致可以归纳为哪三种？（）A:温度控制B:削弱传热C:强化传热D:速度控制答案:ABC8.热能传递的三种基本方式：（）A:热传导B:热辐射C:热对流D:热膨胀答案:ABC9.下列各参数中，属于物性参数的是?（）A:密度B:传热系数C:热导率D:热扩散率答案:ACD10.下列哪几种传热方式不需要有物体的宏观运动?（）A:热对流B:热辐射C:热传导D:对流换热答案:BC第二章测试1.傅里叶导热定律数学表达式中温度梯度的方向表示温度升高的方向。
（）A:对B:错答案:A2.按照能量守恒定律，在任-时间间隔内有以下热平衡关系(以微元体为研究对象)：导入热量+内热源生成热=导出热量。
（）A:错B:对答案:A3.在研究-维平板导热问题时，导热热阻数学表达为: δ/入, 常称作面积热阻。
（）A:错B:对答案:A4.研究等截面直肋的导热问题时，一般假设沿高度方向肋片温度不变。
（）A:对B:错答案:A5.温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面称为（）A:等高线B:等温线C:等温面D:等势面答案:C6.在研究导热问题时需要通过边界条件来求解温度场，其中规定了边界上的温度值为:（）A:第三类边界条件B:第二类边界条件C:第一类边界条件D:第四类边界条件答案:C7.在传热过程中，系统的传热量与下面哪一个参数成反比：（）A:流体温差B:传热系数C:传热热阻D:传热面积答案:C8.在采用加肋片方法增强传热时，将肋片加装在一侧。
传热学3-7章问答题及答案
第三章 非稳态热传导一、名词解释非稳态导热：物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。
数Bi ：Bi 数是物体内部导热热阻λδ与表面上换热热阻h 1之比的相对值，即：λδh Bi =o F 数：傅里叶准则数2τl a Fo =，非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度。
二、解答题和分析题1、数Bi 、o F 数、时间常数c τ的公式及物理意义。
答：数Bi ：λδh Bi =，表示固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比。
2τl a Fo =，非稳态过程的无量纲时间，表征过程进行的深度。
hA cVc ρτ=， c τ数值上等于过余温度为初始过余温度的36.8%时所经历的时间。
2、0→Bi 和∞→Bi 各代表什么样的换热条件？有人认为0→Bi 代表了绝热工况，是否正确，为什么？答：1）0→Bi 时，物体表面的换热热阻远大于物体内部导热热阻。
说明换热热阻主要在边界，物 体内部导热热阻几乎可以忽略，因而任一时刻物体内部的温度分布趋于均匀，并随时间的推移整体地下降。
可以用集总参数法进行分析求解。
2）∞→Bi 时，物体表面的换热热阻远小于物体内部导热热阻。
在这种情况下，非稳态导热过程刚开始进行的一瞬间，物体的表面温度就等于周围介质的温度。
但是，因为物体内部导热热阻较大，所以物体内部各处的温度相差较大，随着时间的推移，物体内部各点的温度逐渐下降。
在这种情况下，物体的冷却或加热过程的强度只决定于物体的性质和几何尺寸。
3）认为0→Bi 代表绝热工况是不正确的，0→Bi 的工况是指边界热阻相对于内部热阻较大，而绝热工况下边界热阻无限大。
3、厚度为δ2，导热系数为λ，初始温度均匀并为0t 的无限大平板，两侧突然暴露在温度为∞t ，表面换热系数为h 的流体中。
试从热阻的角度分析0→Bi 、∞→Bi 平板内部温度如何变化，并定性画出此时平板内部的温度随时间的变化示意曲线。
答：1）0→Bi 时，平板表面的换热热阻远大于其内部导热热阻。
传热学智慧树知到答案章节测试2023年沈阳农业大学
绪论单元测试1.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是什么？（）A:减少导热与热对流B:减少热对流与热辐射C:减少导热D:减少热对流答案:A2.炉墙内壁的外到外壁的热传递过程（）。
A:导热B:复合换热C:对流换热D:热对流答案:A3.热流密度的定义式决定了它与温度梯度成正比，且方向相反。
（）A:错B:对答案:B4.热传递的三种基本方式：____，____，____。
答案:5.利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的耗电量大，并说明原因。
答案:第一章测试1.下列材料中导热系数最大的是 ( ) 。
A:天然金刚石B:纯铁C:纯铜D:黄铜答案:C2.在稳态导热过程中，决定物体内温度分布的是（）。
A:导热温系数B:密度C:导热系数D:传热系数答案:C3.若已知某种气体的密度为0.617kg／m3，比热为1.122kJ／(kg·K)，导热系数为0.0484W／(m.K)，则其导温系数是多少? ( )A:69.9×10-6m2／sB:1.43×104m2／sC:14.3m2／sD:0.0699m2／s答案:A4.物体加热或冷却过程中温度分布变化的三个阶段____，____ 和新的稳态阶段。
答案:5.试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。
【无匹配项】答案:第二章测试1.当采用加肋片的方法增强传热时，最有效的办法是将肋片加在哪一侧？( )A:流体温度较高的一侧B:传热系数较小的一侧C:流体温度较低的一侧D:传热系数较大的一侧答案:B2.导热热阻的单位为（）。
A:W/m.KB:m2.KC:m2.K/WD:W/m2答案:C3.肋壁总效率为肋壁实际散热量与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
（）A:对B:错答案:A4.肋（片）效率是在肋片表面平均温度下，肋片的 ____ 与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量的比值。
答案:5.稳态导热过程也可以有其他热量传递方式参与其中。
传热学-第7章 传热过程的分析和计算2
四、强化传热的考虑
kAtf1 tf 2
• 为强化传热，有三条途径：
★方法1：提高温差 ★方法2：提高传热系数
14
★如何提高传热系数？
k
1 h1
1 h2
1
1 h1
1 h2
1
数学上可以证明
k min( h1, h2 )
提高较小的表面传热系数值，强化薄弱环节，效果最好
15
• h1＝1000，h2＝10，没有强化前：k=9.90 W/(m2.K)
t m in
Δtmax、Δtmin 均指端差，即同一端热流体与冷流体间的温差。 Δtmax 是其中大温差， Δtmin 则是其中小温差。
26
平均温差的另一种更为简单的形式是算术平均温差，即
tm,算术
tmax
2
tmin
tm,对数
t max tmin ln t max
t m in
t1' t1"
t
' 2
温差 t f 1 沿t f 2整 个壁面不是常数，必须采用整个面积上的平均温差
t m
kAtm
25
（一）简单顺流及逆流换热器的对数平均温差
t1'
t1"
t1'
t
' 2
t
" 2
t
" 2
t1"
t
' 2
顺流
逆流
换热器中流体温度沿程变化的示意图
可以推导出顺流和逆流的平均温差公式为
对数平均温差
tm
t max tmin ln t max
第7章 传热过程与换热器
导热
Φ
第四版传热学第六,七八章习题解答
第五章复习题1、试用简明的语言说明热边界层的概念。
答：在壁面附近的一个薄层内，流体温度在壁面的法线方向上发生剧烈变化，而在此薄层之外，流体的温度梯度几乎为零，固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。
2、与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？答：与完全的能量方程相比，它忽略了主流方向温度的次变化率σα22x A，因此仅适用于边界层内，不适用整个流体。
3、式（5—4）与导热问题的第三类边界条件式（2—17）有什么区别？答：=∂∆∂-=yyt th λ（5—4）)()(f w t t h h t-=∂∂-λ （2—11）式（5—4）中的h 是未知量，而式（2—17）中的h 是作为已知的边界条件给出，此外（2—17）中的λ为固体导热系数而此式为流体导热系数，式（5—4）将用来导出一个包括h 的无量纲数，只是局部表面传热系数，而整个换热表面的表面系数应该把牛顿冷却公式应用到整个表面而得出。
4、式（5—4）表面，在边界上垂直壁面的热量传递完全依靠导热，那么在对流换热中，流体的流动起什么作用？答：固体表面所形成的边界层的厚度除了与流体的粘性有关外还与主流区的速度有关，流动速度越大，边界层越薄，因此导热的热阻也就越小，因此起到影响传热大小5、对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容？既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解，那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义？答：对流换热问题完整的数字描述应包括：对流换热微分方程组及定解条件，定解条件包括，（1）初始条件 （2）边界条件 （速度、压力及温度）建立对流换热问题的数字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系，每一种关系都必须满足动量，能量和质量守恒关系，避免在研究遗漏某种物理因素。
基本概念与定性分析5-1 、对于流体外标平板的流动，试用数量级分析的方法，从动量方程引出边界层厚度的如下变化关系式：x xRe 1~δ解：对于流体外标平板的流动，其动量方程为：221xy u v dx d y u v xy u ∂+-=∂∂+∂∂ρρ 根据数量级的关系，主流方的数量级为1，y 方线的数量级为δ则有2211111111δρδδv +⨯-=⨯+⨯ 从上式可以看出等式左侧的数量级为1级，那么，等式右侧也是数量级为1级， 为使等式是数量级为1，则v 必须是2δ量级。
(完整版)《传热学》第7章_相变对流传热
第7章 相变对流传热
3. 管内凝结 管内凝结传热情况与蒸气流速有很大关系:当蒸气流速较低时,凝结
液主要聚集在管子底部,蒸气在管子上半部；当蒸气流速比较高时,形成 环状流动,中间蒸气四周凝结液,随着流动进行,凝结液占据整个截面。
4. 蒸气流速 努塞尔理论分析忽略了流速的影响，只适于流速较低的场合。当蒸
16
第7章 相变对流传热
家用空调的冷凝器中已成功应用了二维和 三维的微肋管。 低肋管凝结传热的表面传热系数比光管提 高2-4倍，锯齿管可以提高一个数量级，微 肋管可以提高2-3倍。 及时排液的技术： 两种加快及时排液的方法： 第一：在凝液下流的过程中分段排泄，有效地控制了液 膜的厚度，管表面的沟槽又可以起到减薄液膜厚度的作 用。主要用于立式冷凝器。 第二：右图中的泄流板可以使布置在该板上不 水平管束上的冷凝液体不会集聚到其下的其它 管束上。主要用于卧式冷凝器。
的潜热改为过热蒸气与饱和液的焓差即可。 6. 液膜过冷度及温度分布的非线性
努塞尔理论分析忽略了液膜过冷度的影响，并假设液膜中的温度呈
线性分布，利用r`代替公式中的潜热r即可兼顾以上两个因素。
r r 0.68cp tr tw
上式也可以表示为：
r r1 0.68 Ja
其中，Ja是雅各布数，定义为
竖壁凝结传热壁面的平均表面传热系数可以表示为：
h hl
xc l
ht
1
xc l
hl，ht分别是层流和湍流层的平均表面传热系数， xc是流态转折点的高度，l为壁面的总高度
整个壁面的平均表面传热系数可以通过以下实验关联式计算：
Nu Ga1/3 58 Prw1/ 2
Prw/ Prs
Re 1/ 4 Re 3/ 4 253
传热学第七章-热辐射基本定律-2
, cons.t
, cons.t
3 实际物体辐射与吸收之间的关系－基尔霍夫 定律
假定两块平行平板距离很近， 从一块板发出的辐射能全部 落到另一块板上。若板1为 黑体表面，板2为任意物体 的表面。
T2
T1
E
Eb
Eb (1-)Eb
两者的辐射力、吸收比和表
面温度分别为Eb、 b(=1)、 T1、E、 和T2。
黑体是理想的吸收体，它对一切波长和所有方向入射 辐射的吸收比均等于1。于是对黑体有：
bb b b ,1
2、 实际物体的吸收-灰体
实际物体表面对热辐射的吸收是针对投入辐射而言 的。实际物体对入射辐射吸收的百分数称之为该物 体的吸收比。
物体对某一特定波长的辐射能所吸收的百分数定义 为光谱吸收比，记为()。
率可近似地表示为：1.5m时, () = 0.1; =1.510m时, () = 0.5; > 10m时, () = 0.8。（ 非灰体）；炉墙内壁接受来自燃烧着的煤层的辐射， 煤层温度为2000K。设煤层的辐射可作为黑体辐射， 炉墙为漫射表面，试计算炉墙发射率及其对煤层辐射 的吸收比。
分析：（1）
由表7-1查得: Fb(02) 0.6341
0.4 50.634 0.1 1 (10.63)41
0.322
EEb0.3225.67m2W k421500K004
7.13105W/2m
（2）计算可见光范围的辐射能，取可见光波长为
0.38~0.76 m
1 T 0 0 .3m 8 m 2K 5 9 05 m 0 K 0
几种金属导体在不同方向上的定向发射率（）
④单色方向发射率
,
E , Eb ,
实际物体的辐射力
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。
传热学智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学
传热学智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学山东科技大学第一章测试1.炉墙由内壁到外壁的热传递过程为（）。
A:热辐射 B:热对流 C:导热 D:对流传热答案:导热2.棉被经过晾晒、拍打，晚上盖着感觉暖和了，是因为（）。
A:棉被中存储了热量 B:棉被经拍打蓬松后，导热系数变小了 C:棉被的导温系数变小了 D:棉被内表面的表面传热系数变小了答案:棉被经拍打蓬松后，导热系数变小了3.冬天，雪融化所需的热量可通过以下途径得到（）。
A:空气的对流传热量 B:地面的导热量 C:与环境中固体表面间的辐射换热量 D:来自太阳的辐射热量答案:空气的对流传热量;地面的导热量;与环境中固体表面间的辐射换热量;来自太阳的辐射热量4.稳态传热过程中，传热温差一定，可采取下列哪些措施增大传热量？（）A:增大传热系数 B:增大传热热阻 C:增大传热面积 D:增大表面传热系数答案:增大传热系数;增大传热面积;增大表面传热系数5.冬季室内暖气片的散热过程包括哪些热量传递方式？以暖气片内走热水为例。
（）A:暖气片外壁到室内环境和空气，热量传递方式有辐射传热和对流传热 B:暖气片内壁到外壁热量传递方式是导热 C:热水和暖气片管道内壁热量传递方式是对流传热答案:暖气片外壁到室内环境和空气，热量传递方式有辐射传热和对流传热;暖气片内壁到外壁热量传递方式是导热;热水和暖气片管道内壁热量传递方式是对流传热第二章测试1.一般而言，金属的导热系数值高于非金属的导热系数值。
（）A:对 B:错答案:对2.在相同条件下，下列哪种物质的导热能力最差？（）。
A:油 B:水 C:空气 D:氢气答案:氢气3.一般情况下，对于材料的导热系数，下列描述中哪种是错误的？（）。
A:合金小于纯金属 B:气体小于固体 C:导电体小于非导电体 D:液体小于固体答案:导电体小于非导电体4.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22W/(m ∙K)，通过的热流量是300W，传热面积为1000cm2，则该壁面的厚度是（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七章思考题1.什么叫膜状凝结，什么叫珠状凝结 ？膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方？ 答：凝结液体在壁面上铺展成膜的凝结叫膜状凝结， 膜状凝结的主要热阻在液膜层，凝结液体在壁面上形成液珠的凝结叫珠状凝结。
2 •在努塞尔关于膜状凝结理论分析的8条假定中，最主要的简化假定是哪两条？答：第3条，忽略液膜惯性力，使动量方程得以简化；第 5条，膜内温度是线性的，即膜内只有导热而无对流，简化了能量方程。
3 •有人说，在其他条件相同的情况下•水平管外的凝结换热一定比竖直管强烈，这一说法 一定成立？答；这一说法不一定成立，要看管的长径比。
4 •为什么水平管外凝结换热只介绍层流的准则式？常压下的水蒸气在 厶t = ts - h =10c的水平管外凝结，如果要使液膜中出现湍流，试近似地估计一下水平管的直径要多大 ？答：因为换热管径通常较小，水平管外凝结换热一般在层流范围。
4二dh t s - t w对于水平横圆管:9.161d '4(t s —tw $4(g P 2k 3P 534r4由 t s "00 c ,查表：r=2257 kJ / kg由 t p =95 c ,查表：p =961.85kg /m 3扎=0.6815W/(m • K )= 298.7 10$kg/m*s n^3rd =976.3 ------------- 1 = 2.07m(ts -tw l g P 2"即水平管管径达到 2.07m 时，流动状态才过渡到湍流。
5 •试说明大容器沸腾的 q~氏曲线中各部分的换热机理。
6 •对于热流密度可控及壁面温度可控的两种换热情形，分别说明控制热流密度小于临界热 流密度及温差小于临界温差的意义，并针对上述两种情形分别举出一个工程应用实例。
答：对于热流密度可控的设备， 如电加热器，控制热流密度小于临界热流密度，是为了防止 设备被烧毁，对于壁温可控的设备， 如冷凝蒸发器，控制温差小于临界温差，是为了防止设 备换热量下降。
7 •试对比水平管外膜状凝结及水平管外膜态沸腾换热过程的异同。
答：稳定膜态沸腾与膜状凝结在物理上同属相变换热，前者热量必须穿过热阻较大的汽 膜，后者热量必须穿过热阻较大的液膜，前者热量由里向外，后者热量由外向里。
8 •从换热表面的结构而言，强化凝结换热的基本思想是什么 ？强化沸腾换热的基本思想是 什么？答：从换热表面的结构而言，强化凝结换热的基本思想是尽量减薄粘滞在换热表面上液膜的 厚度，强化沸腾换热的基本思想是尽量增加换热表面的汽化核心数。
9 •在你学习过的对流换热中•表面传热系数计算式中显含换热温差的有哪几种换热方式？ 其他换热方式中不显含温差是否意味着与温差没有任何关系 ？h =0.729临界雷诺数gr「•d (t s -tw )丿Re c= 1600答：表面传热系数计算式中显含换热温差的有凝结换热和沸腾换热。
不显含温差并不意味着与温差无关，温差的影响隐含在公式适用范围和物件计算中。
10 •在图7-14所示的沸腾曲线中，为什么稳定膜态沸腾部分的曲线会随△ t 的增加而迅速上升?答：因为随着壁面过热度的增加，辐射换热的作用越加明显。
习题基本概念与分析7-1、试将努塞尔于蒸气在竖壁上作层流膜状凝结的理论解式Gu = —Ja =形式，引入伽里略数一 2及雅各布数CP ts — tw o-gr P ；?j T 4N u =0.725 -gl r .r』v C p (t s -t w )7-2、对于压力为0.1013MPa 的水蒸气，试估算在= tw_t^ 10C 的情况下雅各布数之值，并说明此特征数的意义以及可能要用到这一特征数的那些热传递现象。
rcp't ，代表了相变潜热与相应的显热之比，在相变换热(凝 结、沸腾、熔化、凝固等都可以用得上)。
7-3、 t s =40 C 的水蒸气及t s =40C 的R134a 蒸气.在等温竖壁上膜状凝结，试计算离开x = 0处为0.1m 、0.5m 处液膜厚度。
设'一t = t w -t s=5c 。
「 、#5 入 Atx(X)=亦解：」SI 一 ，近视地用ts 计算物性，则：对水：人=0.635 , 5= 653.3 "0》,耳=992.2 ,r =2407°0'%g ；对 R134a :対=0.0750 , 4 =4.286"0上"146.2 =4912.6"0」，1146.2=(3.573 10‘6)%14 =1.375 10々4,(6 — 3)表示成特征数间的函数h =0.725解：3d(t s -t w )=0.725 Ga.JaR I"o解:J arC p(ts-严103 JKgCP= 422032257.1 10 4220 10= 53.5 J a rC p (t s -t w )代表了汽化潜热与液瞙显热降之比 ;进，步一般化可写为3= 163.23 103对水:■' (x)= 4U | 人 Atx4.g 邮r一4 653.3 10 0.635IL 9.8 992.22 2407 10314X =0.1、抵(x) =1.357 汉10* 汉0.562 =7.728"0°m =7.728汉10Jmm .X=0.5、右(x) =1.357 "0,汉 0.5'4=1.375 ^10° 汉 0.841m = 1.156 "0*mm=(3.506 10J6f 4x 14=2.433 10虫x'4 ,X=0-1、右(x) =2.433x10* ><0.114=1.368x10*m =1.368x10-*mm ；_4_4_jX=0.5、右(x) =2.433x10 x 0.5 4= 2.433 x 10 x 0.841m = 2.046 x 10 mm 。
7-4、当把一杯水倒在一块赤热的铁板上时•板面立即会产生许多跳动着的小水滴，而且可以维持相当一段时间而不被汽化掉。
试从传热学的观点来解释这一现象 ［常称为莱登佛罗斯特(Leidenfrost)现象］，并从沸腾换热曲线上找出开始形成这一状态的点。
解：此时在炽热的表面上形成了稳定的膜态沸腾， 小水滴在气膜上蒸发，被上升的蒸汽带动，形成跳动，在沸腾曲线上相应于 q min (见图6-11)的点即为开始形成现象的点。
凝结换热7-5、 饱和水蒸气在高度 1= 1.5m 的竖管外表面上作层流膜状凝结。
水蒸气压力为5P =2.5 10 Pa ，管子表面温度为123 C 。
试利用努塞尔分析解计算离开管顶为 0.1m 、0.2m 、0.4m 、0.6m 及1.0 m 处的液膜厚度和局部表面传热系数。
解：水蒸气 p=2.5 105 Pa对应的饱和参数：t s=127.2 cr=2181.8kJ/kg定性温度：t m 二 t s t w /2 二 127.2 123 /2 =125 c 查表得，=68.6 10‘W/mK i ； 「=227.610 ^kg /(ms)匸=939kg/m34 ■ t s -t w x "44 227.6 10》68.6 10’ 127.2 -123 x 49.8T392 汇2181.8"05=(1.391^104Bx f =(0.00013913x )^10^mh x9.8 2181.8 103 9392 68.63 10“4 227.6 10127.2 -123 x；1.5917 汇 1015 T 4xx 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 3 (伽) 0.061 0.073 0.086 0.096 0.109 h x1123294457942717763167-650C 25.4mm 对 R134a : (x )处1tXg-'r4 4912.6 10- 0.07505 '」9.8X1146.22 x163.23x103温差为11 C ,每根管于长1.5m，共50根管子。
试计算该冷凝器管束的热负荷。
="I9.8 2383 106 990.32 0.6413606.5 10 s 1.5 11"954%2出r 4hLAt R e :ru l整个冷凝器的 4 汉 4954.8x1.5x116 62.38310 606.510= 226.3 < 1600 ,故为层流。
7-7、立式氨冷凝器由外径为 要求每根管子的氨凝结量为30 =27.5 解：t m =2C,4U l -2.11 10 kg /(m.s),50mm 的钢管制成。
钢管外表面温度为 25C ，冷凝温度为30 C 。
0.009kg/s ，试确定每根管子的长度。
3P l =600.2kg/m 3 人=0.5105W/(m 「C)3r= 1145.8 10 J/kg ,G.rL = 由hAt =G.r ，得：二dh.;t 。
设流动为层流，则-23gr r'l1.13 - h=|[ u L(t -〔9.8X1145.8汉103 “00.22 7.651053 亍4―丸了阴匕打2.11 10* 5L30.009 1145.8 10L 4代入 L 的计算式，得：L= 3.1416 0.05 5 5370.3 13129.9 ------ i所以L = <5370.3丿 二 3.293m_1 ,h= 5370.^ 3.29^4 =3986.6W/(m 2.k),4 3986.6 3.2935 3 4 = 1086<1600 R e = 1145.8 1032.11 10 ，故为层流。
7-8、水蒸汽在水平管外凝结。
设管径为25.4mm ，壁温低于饱和温度 5 C,试计算在冷凝5压力为5 103Pa 、5 104Pa 、10Pa 及106Pa 下的凝结换热表面传热系数。
P c / (105Pa) 0.05 0.5 1.0 10.0 t c / (C) 32.4 81.5 99.8 179.8 t m / (C) 34.9 84 102.3 182.3 p t / (C)993.98 969.2 956.7 884.4 入 t / : W/ (m.k )]0.626 0.6764 0.6835 0.6730 u l X 106/[kg/ (m.s)]728.8 379.02 277.1 151.0 r/ (KJ/kg )2425230522602015t_50 +(5°-11)5° 990 3kg/ ? -064lW/解：125C, P ，99。
.3%3，九】- O.641彳讹),U l =606.5 "0乂 r-2382.^1°1.13』h=|[ ulL (t f -t w)，设流动为层1.13 9.8sin60 2・257 106 958.52 O.6833283.1 10" 0.4(100 -96)= 11919W/(m 2.k)7-930C 3.5m 度比壁温高4.4 C 。