传热学老师布置习题及答案VIP免费

1-4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为热传导。（b）热量交换的方式主要有热传导和自然对流。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。1-9一砖墙的表面积为122m，厚为260mm，平均导热系数为1.5W/（m.K）。设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。解：根据傅立叶定律有：WtA9.207626.05)(25125.11-27设冬天室内的温度为1ft，室外温度为2ft，试在该两温度保持不变的条件下，画出下列三种情形从室内空气到室外大气温度分布的示意性曲线：（1）室外平静无风；（2）室外冷空气以一定流速吹过砖墙表面；（3）除了室外刮风以外，还要考虑砖墙与四周环境间的辐射换热。解1-32一玻璃窗，尺寸为60cmcm30，厚为4mm。冬天，室内及室外温度分别为20℃及-20℃，内表面的自然对流换热表面系数为W，外表面强制对流换热表面系数为50)./(KmW。玻璃的导热系数)./(78.0KmW。试确定通过玻璃的热损失。解：AAhAhT2111＝57.5W1ft2ft2-9双层玻璃窗系由两层厚为6mm的玻璃及其间的空气隙所组成，空气隙厚度为8mm。假设面向室内的玻璃表面温度与室外的玻璃表面温度各为20℃及-20℃，试确定该双层玻璃窗的热损失。如果采用单层玻璃窗，其他条件不变，其热损失是双层玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸为cmcm6060。不考虑空气间隙中的自然对流。玻璃的导热系数为0.78)./(KmW。解：332211211ttq＝116.53W/2mmwttq/520011212WAqQ95.41所以62.4453.116520012qq2-13在附图所示的平板导热系数测定装置中，试件厚度远小于直径d。由于安装制造不好，试件与冷热表面之间平均存在着一层厚为mm1.0的空气隙。设热表面温度1801t℃，冷表面温度302t℃，空气隙的导热系数可分别按21,tt查取。试计算空气隙的存在给导热系数测定带来的误差。通过空气隙的辐射换热可以略而不计。解：查附表8得1801t℃，);./(1072.321KmW302t℃，);./(1067.222KmW无空气时430180221dAttff32.34029315.0ff有空气隙时Attf221121得98.43f所以相对误差为%1.28fff圆筒体2-17一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100)./(2KmW，沸水与内壁间的表面传热系数为5000)./(2KmW，管壁厚6mm，管壁42)./(KmW，外径为52mm。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1mm的烟灰，其0.08)./(KmW；（3）内表面上有一层厚为2mm的水垢，其1)./(KmW。解：⑴Wrhrrhrttl98.12532100026.014240/52ln02.0500012001000121)/ln(1)(2221121121⑵Wrhrrrrrhttl94.5852100027.014240/52ln08.052/54ln500002.012001000121)/ln()/ln(1)(2221120200121⑶Wrhrrrrrrrhttliii06.5207027.01001136/40ln4240/52ln08.052/54ln018.0500012001000121/ln)/ln()/ln(1)(22111202001212-20一直径为d长为l的圆杆，两端分别与温度为1t及2t的表面接触，杆的导热系数为常数。试对下列两种情形列出杆中温度的微分方程式及边界条件，并求解之：杆的侧面是绝热的；杆的侧面与四周流体间有稳定的对流换热，平均表面传热系数为h，流体温度ft小于1t及2t。解：①421dxt，4)(22dxdxxtt，在侧面绝热时，有21得微分方程为：022xt，边界条件为：21,,0ttlxttx解微分方程得：112txlttt②)(3fttddxh，根据条件有：321得微分方程为：0)(422fttdhxt，边界条件为：21,,0ttlxttx...