第十章习题答案VIP免费

10-1某窖炉侧墙高3m，总长12m，炉墙外壁温tw=170℃。已知周围空气温度tf=30℃，试求此侧墙的自然对流散热量（热流量）解：定性温度C1002301702tttfw）（）（定性温度下空气的物理参数：1-12C.w.m1021.31261013.23smv688.0rP由表10-2知垂直平板自然对流时特征尺寸为墙高h=3m，则：故为湍流,101028.1688.01013.2310027333017081.9Prrr91126323TvTlgPG12查表10-2，得c=0.10，n=1/3Cmw39.531021.3504Hu5041028.11.0cu223111nrrNPGN）（）（w102.72301701239.35tt4fw）（）（A∴侧墙自然对流散热量为：310-2一根L/d=10的金属柱体，从加热炉中取出置于静止的空气中冷却。试问：从加速冷却的目的出发，柱体应水平还是竖直放置（辐射散热相同）？试估算开始冷却的瞬间两种情况下自然对流表面传热系数之比（均为层流）解：在开始冷却的瞬间，可以设初始温度为壁温，因而两种情形下壁面温度相同。水平放置时，特征尺寸为柱体外径；竖直放置时，特征尺寸为圆柱长度，L>d。近似地采用稳态工况下获得的准则式来比较两种情况下自然对流表面传热系数，则有：(1)水平放置.23231rrgTvTdgTvTlPG）（nrrPGcNu111)(4153.01nc4(2)竖直放置.23232)(TvTLgTvTlgPGrrnrrPGcNu222)(4159.02nc43221121)(59.053.0)()(LdPGcPGcNuNunrrnrr1:6.110)101(59.053.0432121LNudNu由此可知：对给定情形，水平放置时冷却比较快5解：定性温度C1202202202fwttt定性温度下空气的物理参数：112.1034.3Cmw,.1045.25126smv686.0rP由表10-2知特征尺寸mmmL35.03502200500热面朝上：,10810267.2686.0)120273()1045.25(35.0)20220(81.96826223rrrPTvTLgPG10-3一热工件的热面朝上向空气散热。工件长500mm，宽200mm，工件表面温度220℃，室温20℃，试求工件热面自然对流的表面传热系数6故为湍流。查表得15.0c31n46.91)10267.2(15.0)(3/18nrrPGcNu)(73.835.01034.346.9122CmwLNu7解：热面朝下：11851010267.210rrPG为层流，由表10-2知51,58.0nc197.27)10267.2(58.02.08NuCmwLNu22595.235.01034.3197.2910-4上题中若工件热面朝下散热，试求工件热面自然对流表面传热系数8解：定性温度Ct1802)40200(200定性温度下空气的物性参数为：112.1078.3Cmw,.1049.32126smv681.0Pr依题应为垂直安装，则特征尺寸为H=42m.13263231014.4681.0)273180()1049.32(424081.9rrrPTvTHgPG为湍流.10-5有一热风炉外径D=7m，高H=42m，当其外表面温度为200℃，与环境温度之差为40℃，求自然对流散热量9查表得1.0c31n5.3459)1014.4(1.0333.013NuCmwHNu221.3421078.35.3459自然对流散热量为WTTAQfw510145.1404271.310解：定性温度对于空气(1).查附录计算得，对于空气Cttfwm5.622251002tsmvC/1023.19105.21097.1802.2097.182665.62mvvRlvlvRee62.911023.1910565(2).对于水126610462.010)5.210415.0478.0478.0(smv水mvvlvlv231.0110462.0105ReRe6510-7在外掠平板换热问题中，试计算25℃的空气及水达到临界雷诺数各自所需的板长，取流速v=1m/s计算，平板表面温度100℃11解：采用试算法,假设管外侧壁温为60℃，则定性温度为Ctttfw402)2060(2)(查附录F得112..1076.2Cmwm1261096.16smvm699.0Pr4631095.21096.16105010RevVd40000Re4000618.0,171.0nc知由表11010-8在稳态工作条件下，20℃的空气以10m/s的速度横掠外径为50mm，管长为3m的圆管后，温度增至40℃。已知横管内匀布电热器消耗的功率为1560W，试求横管...