《传热学各章知识整理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传热学各章知识整理.docx（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一章 t m 1m 口1 5n v ni也看知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？如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？解：（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。所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用（a ）布置。1- 7 一炉子的炉墙厚13cm，总面积为20m 2，平均导热系数为1.04w/m k，内外壁温分别是 520 C及50 C。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 X 10 4 kJ/kg，问每 天因热损失要用掉多少千克煤？解：根
2、据傅利叶公式一如& 1.04x20x（520-50）心O =2./CW每天用煤24x3600x75.22.09X104= 3W.9kg/d1-9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 C，空气温度t f = 20 C，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？8.5解：根据牛顿冷却公式a = = 49.3而* %AA 3.14x 0.014x0.08x(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
3、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S=1.0t妒g己=三如-T；) = 0.7x5.67X10-8 x(2504)= 155w/21-27附图所示的空腔由两个平行黑体表面组成，孔腔内抽成真空，且空腔的厚度远小于其高度与宽 度。其余已知条件如图。表面2是厚6 =0.1m的平板的一侧面，其另一侧表面3被高温流体加热，平 板的平均导热系数入=17.5w/m ? K，试问在稳态工况下表面3的t w3温度为多少？解：表面1到表面2的辐射换热量=表面2到表面3的导热量第二章2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A和B做成，且6 A =2 6 B
4、(见附图)。已知入A =0.1 w/m ? K，入B =0.06 w/m ? K。烘箱内空气温度t fl = 400 C，内壁面的 总表面传热系数h 1 =50 w/m 2 ? K。为安全起见，希望烘箱炉门的外表面温度不得高于50 C。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t f2 = 25 C，外表面总表 面传热系数h 2 =9.5 w/m 2 ? K。解：按热平衡关系，有：= 9.5(50- 25)400-501工0匀50+T+W6由此得，6 B = 0.0396m6 A =2 6 B = 0.0792 m在如图所示的平板导热系数测定装置中，试件厚度6远小
5、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 = 0.1mm的空气隙。设热表面温度t 1 = 180 C，冷表面温度t 2 = 30 C，空气隙的导热系数可分别按t 1、t 2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。(=58.2w d= 120mm )解：不考虑空气隙时侧得的导热系数记为入0，则勺竺二圣竺项为15%58.2已知空气隙的平均厚度 1、 2均为0.1mm，并设导热系数分别为入1、入2，则试件实际的导 热系数应满足： 1角0.65由图3-7查得es /em=0.8= ar=0.65x17424= 一 T7 一 810x
6、 2550x0.052 由图 3-6 查得e m / e 0 =0.41e s / e 0 =( e m / e 0 )( e s / e m)=0.8 x 0.41=0.328角顶处无量纲温度：(e s / e 0 ) 3 =0.0353所以角顶温度等于411 C。第四章h tfh tf4- 4试对附图所示的等截面直肋的稳态导热问题，用数值方法求解2、3点的温度。图中t 0 = 85 C，t f = 25 C， h=30W/m 2 .K。肋高H= 4cm，纵剖面面 积A L = 4cm 2，导热系数入=20W/m.K。解： 对于点2可以列出:节点2 :对 +1 + 2如(q n节点3 :由此
7、得:+ S ! h(tf - t3) + 2h(if -= 0 hAxh Ax=t2 + + (攻)q /(l + Ax + AASR 泌AxJ 30x0.02J =i.J.i.Jb.脂 20x0.01二鼻+乌 + 0.12/(2 + 0.12)=/2 +0.02 +(0.06) /(1 + |0-02 +0.06)A = Ay4-9在附图所示得有内热源的二维导热区域中，一个界面绝热，内热源强度“解得一个界面等温（包括节点4），其余两个界面与温度为t f的流体对流换热，h均匀 试列出节点1、2、5、6、9、10的节点方程。解:节点 1 :节点孔竽学I耕如+ !*二AxAy节点ty tc AX tn tc AX 玲一捉11 5（）+ 业I （项）+ R 七子（皈）+-AxAy 肱宜0 一 ） = 0节点A如二里佥力+（场）+北虹扳0X）+立如二弛他y） + M宜3 = 0AyAxAyAx节点It. - Ax in -tn Ay 1 Ax Ay务（） + 日（亏）+ A （亏 + 亏）攻世 9 T。= L-Lj已H节点10 :九殳室（竽）+立鱼孑斗+ 土*如+ ! 摘&顷W F） = 0Ax
