传热学课后记题目答案.docx

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1、传热学课后记题目答案第一章 1-8 热水瓶胆剖面的示意图如附图所示。瓶胆的两层玻璃之间抽成真空，内胆外壁及外胆内壁涂了反射率很低的银。试分析热水瓶具有保温作用的原因。如果不小心破坏了瓶胆上抽气口处的密闭性，这会影响保温效果吗？ 解：保温作用的原因：内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银，则通过内外胆向外辐射的热量很少，抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质，以减少其对流换热的作用。如果密闭性破坏，空气进入两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热，从而保温瓶的保温效果降低。 1-10 一炉子的炉墙厚13cm，总面积为20m，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

2、失。如果所燃用的煤的发热量是2.09104kJ/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 2Q=lADt1.0420(520-50)=75.2KWd0.13 24360075.2=310.9Kg/d42.0910 1-16为了说明冬天空气的温度以及风速对人体冷暖感觉的影响，欧美国家的天气预报中普遍采用风冷温度的概念。风冷温度是一个当量的环境温度，当人处于静止空气的风冷温度下时其散热量与人处于实际气温、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/mK时人体在温度为20的静止

3、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/mK，人体的散热量又是多少？此时风冷温度是多少？ 1-19 在1-14题目中，如果把芯片及底板置于一个封闭的机壳内，机壳的平均温度为20，芯片的表面黑度为0.9，其余条件不变，试确定芯片的最大允许功率。 -844F=eAsT-T0.95.6710(85+273)-(20+273)0.00014 12解：辐射(2)(2)(44) PF对流F辐射1.657W 1-21 有一台气体冷却器，气侧表面传热系数h195W/(m2.K)，壁面厚d2.5mm，l=46.5W/(m.K)水侧表面传热系数h2=5800W/(m2.K)。设传热壁可以看

4、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？ 111=1.72410-4;=0.010526;R2=d=0.0025=5.37610-5;R3=h25800h1l46.5解： 1K=11d+hh2l94.7W/(m2.K)，应强化气体侧表面传热。 1则R1=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37.2m，室内外气温分别为-2及30，室内外

5、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 222F=A 357.14W 357.1436001285.6KJ 2-7如附图所示的不锈钢平底锅置于电器灶具上被加热，灶具的功率为1000W，其中85用于加热平底锅。锅底厚=3，平底部分直径d=200，不锈刚的导热系数=18W/，锅内汤料与锅底的对流传热表面传热系数为2500W/，流体平均温度tf=95。试列出锅底导热的数学描写，并计算锅底两表面的温度。 解： 2-15 外径为50mm的蒸气管道外，包覆有厚为40mm平均导热系数为0.11

6、W/(m.K)的煤灰泡沫砖。绝热层外表面温度为50，试检查矿棉渣与煤灰泡沫砖交界面处的温度是否超过允许值？又。增加煤灰泡沫砖的厚度对热损失及交界面处的温度有什么影响？蒸气管道的表面温度取为400。 解：由题意多层蒸气管总热流量 30-(-2)37.211d1d2d3110.0007940.1520.0095+h1h2l1l2l31.52.5450.070.1 t1-t2FZ=2pl(t1-t2)ln(d1d2)/l1+ln(d3d2)/l2代入数据得到 FZ=168.25W 由附录知粉煤灰泡沫砖材料最高允许温度为300 由此设在300时 2pl(t1-t2)F1=72.33Wln(d1d2)/

7、l12pl(t1-t2)F2=358.29Wln(d3d2)/l2因为F1+F2Fz 所以不会超过允许温度。当增加煤灰泡沫砖的厚度会使热损失增加，从而边界面处温度下降。 2-22 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-41.810W/(m.K)，球内液氨的温度为的隔热材料。隔热材料沿半径方向的当量导热系数为-195.6，室温为25，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。 25-(-195.6)F=1.810-44p=0.822W110.150.165解： 0.822243600m=0.3562Kg199.61000

8、 系数为100W/(m.K)。 2-30 一高为30cm的铝制圆台形锥台，顶面直径为8.2cm，底面直径为13cm.。底面及顶面温度各自均匀，并分别为520及20，锥台侧面绝热。试确定通过该锥形台的导热量。铝的导热F=-A(x)l解：根据傅利叶导热公式得dtdx x0x+30=06.5得x0=51.23 因为：4.1x0+dx6.5-4.1=rx30 得rx=0.41+0.082dx 代入数据积分得F=1397W 2-36 q=1000W/m的热流沿x方向穿过厚为20mm的平板。已知x=0mm,10mm,20mm处的温度分别为100，60及40。试据此确定材料导热系数表达式均温度）中的2l=l

9、0(1+b) l0(1+50b)联立得b=-0.009 2-52 在外径为25mm的管壁上装有铝制的等厚度环肋，相邻肋片中心线之间的距离s=9.5mm,环肋高H=12.5mm,厚d0.8mm。管壁温度2(60-40)0.02 l0=0.687tw=200，流体温度tf=90，管壁及肋片与流体之间的表面传热系数为110散热量。 查表得l=238W/(m.K) W/(m.K)。试确定每米长肋片管的=H+d/2=12.9mm;A2=Ad=1.0310-5m2H解： (H)h(lA2)321/2=0.31从图查得，r1=12.5mm;r2=r1+H=25.4mm hf=0.88F0=2pr2-r1h(

10、tw-tf)=37.15W肋片两面散热量为： 肋片的实际散热量为：两肋片间基管散热量：F=F0hf=32.7WF=h(tw-tf)2pr1s=9.021W;n=总散热量为FZ=n(F+F)=4382.8W 2-53 过热蒸气在外径为127mm的钢管内流过，测蒸气温度套管的布置如附图所示。已知套管1=105s 外径d=15mm，壁厚d0.9mm，导热系数l=49.1W/(m.K)。蒸气与套管间的表面传热系数2W/(m.K)。为使测温误差小于蒸气与钢管壁温度差的0.6，试确定套管应有的长度。 h=105qhq0=1ch(mh)=0.6100, 解：按题意应使qhq00.6%，ch(mh)=166.

11、7，查附录得：mh=arcch(166.7)=5.81， m=hUlAt1055.81=48.75，H=0.119m-348.7549.10.910。 第三章 34 在一内部流动的对流换热试验中，用电阻加热器产生热量加热量管道内的流体，电加热功率为常数，管道可以当作平壁对待。试画出在非稳态加热过程中系统中的温度分布随时间的变化。画出典型的四个时刻；初始状态，稳定状态及两个中间状态。 解：如图所示： 315 一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传热元件，当该导线受火焰或高温烟气的作用0而熔断时报警系统即被触发，一报警系统的熔点为500C，l=210W/(mK)，r=7200kg/m3，c=420

12、J/(kgK)，初始温度为250C。问当它突然受到6500C烟气加热后，为在1min内发生报警讯号，导线的直径应限在多少以下？设复合换热器的表面换热系数为12W/(m2K)。 解：采用集总参数法得： qhA=exp(-t)rcv，要使元件报警则t5000C q0500-650hA=exp(-t)rcv，代入数据得D0.669mm 25-650验证Bi数： Bi=h(V/A)l=hD=0.009510-30.054l，故可采用集总参数法。 316 在热处理工艺中，用银球试样来测定淬火介质在不同条件下的冷却能力。今有两个直径为20mm的银球，加热到6000C后被分别置于200C的盛有静止水的大容器

13、及200C的循环水中。用热电偶测得，当因球中心温度从6500C变化到4500C时，其降温速率分别为1800C/s及3600C/s。试确定两种情况下银球表面与水之间的表面传热系数。已知在上述温度范围内银的物性参数为c=2.6210J/(kgk)、r=10500kg/m、l360W/(mK)。 解：本题表面传热系数未知，即Bi数为未知参数，所以无法判断是否满足集总参数法条件。 为此，先假定满足集总参数条件，然后验算 23qhA=exp(-t)qrcv 对静止水情行，由0，代入数据 q0=650-20=30,q=430,V/A=R/3=0.00333,t=200/180=1.115 h=rc(V/A

14、)q0ln=3149W/(m2K)tq h(V/A)h(R/3) 验算Bi数 Biv=l=l=0.02910.0333，不满足集总参数条件 改用漠渃图 Fo= 此时 at2R2=lt=0.727rcR2qm430=0.683q0630，查图得 1l=4.5，故h=Bi=8000W/m2kBiR 331 一火箭发动机喷管，壁厚为9mm，出世温度为30C。在进行静推力试验时，温度为1 750C2的高温燃气送于该喷管，燃气与壁面间的表面传热系数为1950W/(mK)。喷管材料的密度00r=8400kg/m3，导热系数为l=24.6W/(mk)，c=560J/(kgK)。假设喷管因直径与厚度之比较大而

15、可视为平壁，且外侧可作绝热处理，试确定： 为使喷管的最高温度不超过材料允许的温度而能允许的运行时间； 在所允许的时间的终了时刻，壁面中的最大温差； 在上述时刻壁面中的平均温度梯度与最大温度梯度。 解：Bi=hdl=0.7134m10.76921(1)qd1000-1750=0.43605qm30-1750qm+sinm1cosm1lnd1q02sinm1cosm1=0.9993Fo=-m12d2rcd2t=Fo=Fo=15.5sal(2)Dtmax=td-tm=qd-qm=qd(1-=(1000-1750)(1-(3)1)cosm11)=293.90Ccos0.76921tth=-qd=594

16、510C/mmaxx=dxxdqmt1dq1xd=dx=q(x)d=cos(m)0010xdxdddq1000-293.9-1750=m(cosm1-1)=(cos0.76921-1)=326550C/md0.009无限长圆管 3-33、已知：一黄铜柱体，d=20cm,初温为20C的值，t=100C,柱体中心温度在10min内上升到80C.解：由附录5得a=ql10980-100=3.4310-5m2/s,m=0.25,rc8440377q020-100at3.4310-3600Fv=2=2.06,由附录2图1查得Bi=0.4,R0.12lBi1090.4h=436W/(m2K).R0.100

17、341 一钢球直径为10cm，初温为250C，后将其置于温度为10C的油浴中。设冷却过程中的20表面传热系数可取为200W/(mK)，问欲使球心温度降低到150C需要经过多长时间，此时球表面的温度为多少？球的导热系数为l=44.8W/(mk)，热扩散率为a=1.22910-5m2/s。 解：Bi=2000.05=0.2232l44.8由近似计算：m10.86265，A=1.0683=hRqm150-10=0.5833q0250-10t=R2qm)Aq0Fo=0.81283-m12ln(asinm1又=0.8805m1qR=qm0.8805=1400.8805=123.30CtR=qR+tf=1

18、23.3+10=133.30CFo=165.3s03-52、已知：医学知识告诉我们：人体组织的温度等于，高于48C的时间不能超过10s，否则该组织内的细胞就会死亡。今有一劳动保护部门需要获得这样的资料，即人体表面接触到0000060C、70C、80C、90C、100C的热表面厚，皮肤下烧伤程度随时间而变化的情况。0人体组织性取37C水的数值，计算的最大时间为5min，假设一接触到热表面，人体表面温度就上升到了热表面的温度。 求：用非稳态导热理论做出上述烧伤深度随时间变化的曲线。 0-82解：按半无限大物体处理，37C时a=15.1810m/s。利用习题54中给出的公式，可得xxerf2at之值

19、，由误差函数表可查得相应的2at的数值，从而确定不同t下000温度为48C的地点的x值，即皮下烧伤深度。令对于tx=60C及70C两种情形给出计算结果如下： 烧伤深度，mm tx,0C t(x,t)-txt0-txx2at 0.5分钟 1分钟 2分钟 3分钟 4分钟 5分钟 60 0.52174 0.5014 2014 3.03 4.28 5.24 6.05 6.77 70 0.66666 0.6852 2.92 4.14 5.85 7.16 8.27 9.25 变化曲线略。 第四章 4-10、一等截面直肋，高H,厚d，肋根温度为t0，流体温度为tf，表面传热系数为h,肋片导热系数为l。将它均

20、分成4个节点，并对肋端为绝热及为对流边界条件的两种情况列出节点2，3，4的离散方程式。设2tf=20，H=45cm,d=10mm,h=50W/(m.K),l=50W/(m.K),t0=100，计算节点2，3，4的温度。 解：采用热平衡法可列出节点2、3、4的离散方程为： l(t1-t2)d节点2：节点3：Dx+l(t3-t2)dDx-2hDx(t2-tf)=0-2hDx(t3-tf)=0； ； l(t2-t3)dDxl(t4-t3)dDxl(t3-t4)d节点4：肋端绝热肋端对流Dx-hDx(t4-tf)=0， 。 l(t3-t4)dDxDx=-hDx(t4-tf)-hd(t4-tf)=0H3

21、。将已知条件代入可得下列两方程组： 其中肋端绝热 t3-2.045t2+100.9=0 t2-2.045t3+t4+0.9=0 t3-1.0225t4+0.45=0 肋端对流 t3-2.045t2+100.9=0 t2-2.045t3+t4+0.9=0 t3-1.0375t4+0.8=0 000t=92.2Ct=87.7Ct=86.2C； 234由此解得：肋端绝热，000t=91.5Ct=86.2Ct=83.8C。 234 肋端对流，肋端对流换热的条件使肋端温度更接近于流体温度。 4-15、一直径为1cm,长4cm的钢制圆柱形肋片，初始温度为25，其后，肋基温度突然升高到200，同时温度为25

22、的气流横向掠过该肋片，肋端及两侧的表面传热系数均为100W/(m.K)。试将该肋片等分成两段，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。已知-522l43W/(m.K)，a=1.33310m/s。 解：三个节点的离散方程为： 节点2： pd2tk+12-tk2tk3-tk2pd2tk1-tk2pd2klDx+l+(pdDx)h(tf-t2)=rcDx/24Dx44Dt 节点3： pd2tk+13-tk3tk4-tk3pd2tk2-tk3pd2klDx+l+(pdDx)h(tf-t3)=rcDx/24Dx44Dt节点4： tk3-tk4pd2pd2kl=h(t4-tf)

23、Dx/244。 以上三式可化简为： 4hDt3aDt4hDtkaDtaDttk+12=22t1+2t3+t+-f1-t22Dxrcd DxDxrcd4hDt3aDt4hDtkaDtaDttk+13=2t2+22t4+t+-f1-t32DxDxrcdDxrcd (2l+Dxh)tk4=2ltk3+Dxhtf 3a4h3aDt4hDtDt1/+-022DxrcdDxrcd。 稳定性要求，即l43rc=32.258105-5a1.33310，代入得： 1-31.33310-541001Dt1/+=8.89877s250.020.0132.258100.099975+0.0124， 如取此值为计算步长

24、，则： 4hDt41008.89877aDt1.33310-58.89877=0.1103=0.296652232.258100.01Dx0.02，rcd。 kk+120.2966t+0.2966t+0.1103t=t13f2 于是以上三式化成为：kkk+10.2966t+0.29662t+0.1103t=t24f3 kk0.9773t+0.0227t=t3f4 时间 点 0 t 2t 3t 4t (Dt=8.89877s) 1 200 200 200 200 200 2 25 128.81 128.81 137.95 143.04 3 25 25 55.80 73.64 86.70 4 25

25、 25 55.09 72.54 85.30 在上述计算中，由于Dt之值正好使1-3aDt4hDt-=0Dx2rcd， 因而对节点2出现了在Dt及2Dt时刻温度相等这一情况。如取Dt为上值之半，则4hDt3aDt4hDtaDt=0.05511-=0.5=0.148322rcdDxrcdDx，于是有： 20.1483t1+0.1483t3k+0.5t2k+0.0551tf=tk+12 0.1483t2k+0.14832t4k+0.5t3k+0.0551tf=tk+13 ) 对于相邻四个时层的计算结果如下表所示：(1 2 3 4 时间 点 0 25 200 25 25 25 200 76.91 25

26、 t 32.53 200 102.86 32.70 2t 42.23 200 116.98 42.63 3t 200 125.51 52.57 51.94 4t 4-24、为了提高现代燃气透平的进口燃气温度以提高热效率，在燃气透平的叶片内部开设有冷却通道以使叶片金属材料的温度不超过允许值，为对叶片中的温度分布情况作一估算，把附图Dt=4.4485s2T=1700K,h=1000W/(m.K)， 00a所示的截片形状简化成为附图b所示的情形。已知Ti=400k,hi=250W/(m2.K)。试计算：截面中最高温度及其位置；单位长度通道0.9773tk3+0.0227tf=tk4 上的热量。 解：

27、根据对称性选择1/4区域为计算区域，采用6070网格，取()时得单位长度的传热量为987.8W，等温壁面线分布如图所示。截面中最高温度发生在左上角，该处温度为l=15W/mK01419.9C。 第五章 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d如下变化关系式： x1Rex 解：对于流体外标平板的流动，其动量方程为： yu1dr2uu+v=-+v2xyrdxxy 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d 1111121+d=-+v21dr1d 则有 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

28、1，则v必须是d量级。 2dd x 从量级看为1级 1Rex=1uxv1111d11d2d 量级 1d 两量的数量级相同，所以x与Rex成比例 5-2、对于油、空气及液态金属，分别有Pr1，Pr1，Pr1，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。 解：如下图： 5-8、已知：介质为25的空气、水及14号润滑油，外掠平板边界层的流动由层流转变为湍流的灵界雷诺数Rec=510，u=1m/s。 求：以上三种介质达到Rec时所需的平板长度。 解：25的空气 v=15.5310-65m2/s Rex=ux1x=5105-6v=15.5310 x=7.765m -62

29、 25的水 v=0.905510m/s x=0.45275m -62 14号润滑油 v=313.710m/s x=156.85m 第六章 61 、在一台缩小成为实物1/8的模型中，用200C的空气来模拟实物中平均温度为2000C空气的加热过程。实物中空气的平均流速为6.03m/s，问模型中的流速应为若干？若模型中的平均表面传热系数为195W/(m2K)，求相应实物中的值。在这一实物中，模型与实物中流体的Pr数并不严格相等，你认为这样的模化试验有无实用价值？ 解：根据相似理论，模型与实物中的Re应相等空气在20C和200C时的物性参数为：20C：n1=15.0610-6m2/s,l1=2.591

30、0-2W/mK,Pr1=0.703200C：n2=34.8510-6m2/s,l2=3.9310-2W/mK,Pr2=0.680由u1llu2l2n1n2nl15.06u1=(1)(2)u2=86.03=20.85m/sn2ll34.85又Nu1=Nu2ll13.93得：h2=h1(l)(2)=195=36.99W/(m2K)l2l182.59上述模化试验，虽然模型与流体的Pr数并不严格相等，但十分相近=有价实值的。 这样的模化试验是用 67、已知：边长为a及b的矩形通道：同，但b104pdm3.14160.07621.5，先按l/d60计， Nu0=0.023179060.80.690.4=

31、50.08,h=50.080.0313=20.62W/m2K0.076 ()空气在115 时，cp=1.009kJ/(kgK)，65时，cp=1.007kJ/(kgK)。 故加热空气所需热量为： &(cF=m1.009103115-1.00710365)=1162.3Wpt-cpt)=0.02298(采用教材P165上所给的大温差修正关系式： Tfct=Tw0.53273+90=273+1800.53363=4530.53=0.885。 所需管长： l=F1162.3=2.96mpdh(tw-tf)3.14160.07620.620.885(180=90) l/d=2.96/0.076=38.

32、660，需进行短管修正。采用式的关系式： cf=1+(d/l)0.7=1.0775，所需管长为2.96/1.0775=2.75m。 616、已知：初温为30的水，以0.875kg/s的流量流经一套管式换热器的环形空间。该环形空间的内管外壁温维持在100，换热器外壳绝热，内管外径为40mm，外管内径为60mm。 求：把水加热到50时的套管长度。在管子出口截面处的局部热流密度是多少？ 解：定性温度查得： tf=30+50=402， l=0.635W/(mK),m=653.310-6kg/(ms),cp=4147J/(kgK),Pr=4.31,dc=D-d=60-40=20mm&dc4m40.857

33、0.02Re=167022222-6p(D-d)m3.1416(0.06-0.04)653.310 ， mw=282.510-6kg/(ms)，流体被加热，按式，有： Nuf=0,027Re0.8Pr1/3(mf/mw)0.11=0.027167020.84.311/3(653.3/282.5)0.11=115.1115.10.635h=3654.4W/m2K0.02。 ()&()=Ah(tw-tf)=pdlh(tw-tf)，得： cmt-tp由热平衡式l=(pdh(t&t-tcpmw-tf)=41740.857(50-30)=2.2m)3.14160.043654.4(100-30)。 2管

34、子出口处局部热流密度为q=hDt=3654.4(100-50)=183kW/m 6-26、已知：一摩托车引擎的壳体上有一条高2cm、长12cm的散热片。tw=150，如果t=20，车速为30km/h，而风速为2m/s，车逆风前行，风速与车速平行。 求：此时肋片的散热量。 解：按空气外掠平板的问题来处理。定性温度tm=20+150=852， -6 空气的物性数据为l=0.0309W/(mK),n=27.610m2/s,Pr=0.691 Re=uLn=10.330.12106=573894104-615.341，按表5-5.有： 0.805=0.02661060720.805=295.5， Nu=

35、0.0266Re2h=295.50.0261/0.35=22W/mK, () F=AhDt=3.14160.351.7522(31-15)=677.3W 6 在两个半小时内共散热2.53600677.3=6095960=6.09610J 6-38、已知：在锅炉的空气预热器中，空气横向掠过一组叉排管束，s1=80mm，s2=50mm，管子外径d=40mm，空气在最小界面处的流速为6m/s，tw=133，在流动方向上排数大于10，管壁平均温度为165。 求：空气与管束间的平均表面传热系数。 解：定性温度t*=tm=tw+tf2=133+165=1492，得空气物性值为： -62()l=0.0356

36、W/mK,n=28.810m/s,Pr=0.683， Re=udn=s1s260.04=8333,由=2,=1.25-6dd28.810， 0.556C=0.519,m=0.556，Nu=0.5198333=78.55 据表得h=Nul78.550.0356=69.9W/m2Kd0.04 ()6-48、已知：一输送冷空气的方形截面的管道，水平地穿过一室温为28的房间，管道外表面平均温度为12，截面尺寸为0.3m0.3m。注意：冷面朝上相当于热面朝下，而冷面朝下则相当于热面朝上。水平板热面向上时有： Nu=0.54(GrPr)Nu=0.15(GrPr)1/41/3(10(1047GrPr1011

37、) 1/4GrPr107)及水平板热面向下时有：Nu=0.27(GrPr)(105GrPr1011 )特征长度为A/P，其中A为表面积，P为周长。 求：每米长管道上冷空气通过外表面的自然对流从房间内带走的热量。 解：不考虑相交面处的相互影响，t=28+12=202，l=0.0259W/(mK) -6n=15.0610,Pr=0.703,对竖壁，特征尺寸l=0.3，对上下表面，因为管道 A0.3L=0.15P2L长度远大于截面尺寸，故. 1、竖壁： GrPr=gaDtl3n29.81/293(28-12)0.33126Pr=100.703=4.4791015.062 6 Nu=0.594.479

38、10()1/4=48.3。 2、冷面朝上： GrPr=gaDtl3n21/41/4Nu=0.27(GrPr)=0.27(5.599105)=0.2727.35=7.386。 9.81/293(28-12)0.153125Pr=100.703=5.5991015.0625Nu=0.545.599103、下表面：()1/4=14.77， NuilFL=hiAiDt=ADtLi 111=0.31(28-12)248.3+7.386+14.770.02590.30.150.15 =0.316(24.1699+1.275+2.550)=4.812.17=58.4W/m 6-55、已知：一太阳能集热器置于水平的房顶上，尺寸为1m1m.在集热器的吸热表面上用玻璃作顶盖，形成一封闭的空气夹层，夹层厚10cm。该吸热表面的平均温度为90，玻璃内表面温度为30。 求：由于夹层中空气自然对流而引起的热损失。又，如果吸热表面不设空气夹层，让吸热表面直接暴露于大气之中。试计算在表面温度为90时，由于空气的自然对流而引起的散热量。 解：定性温度 tm=90+30=60-622，l=0.029W/(mK),n=18.9710m/s， 9.81/333(90-30)0.13Pr=0.696,GrdPr=1012