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/m3 0.021-0.062 W/(m•K) 矿渣棉: 30℃ 207 Kg/m3 0.058 W/(m•K) 软泡沫塑料: 30℃ 41-162 Kg/m3 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) mkxt/2000 , q=-2×105(w/m2). (2) mkxt/2000, q=2×105(w/m2). 4. (1),00 xq 3109 xqw/m2 (2) 5108.1q w/m3 5. 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[()]ttttarr rrrz 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)]sinsinttttarrrrrr 7. 一半径为R的实心球,初始温度均匀并等于 t0,突然将其放入一温度恒定并等于 tf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,,()fr Rr RttrrRc rrrrR tttrRh ttr 0,0dtrdr 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。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。 答:0)273(422fUtbxt x=0 , t+273=T0 第二章 稳态导热 1 . 为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线? 答:因为不同材料的平壁导热系数不同。 2 . 导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,若平壁两侧都给定第二类边界条件,问能否惟一地确定平壁中的温度分布?为什么? 答:不能。因为在导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热中 tx 为常数,q 为定值,由tqx 求解得qtx c ...