传热几传质学答案

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1、第八章热量传递的基本概念2．当铸件在砂型中冷却凝固时，由于铸件收缩导致铸件表面与砂型间产生气隙，气隙中的空气是停滞的，试问通过气隙有哪几种基本的热量传递方式？答：热传导、辐射。注：无对流换热3．在你所了解的导热现象中，试列举一维、多维温度场实例。答：工程上许多的导热现象，可以归结为温度仅沿一个方向变化，而且与时间无关的一维稳态导热现象。例，大平板、长圆筒和球壁。此外还有半无限大物体，如铸造时砂型的受热升温（砂型外侧未被升温波及）多维温度场：有限长度的圆柱体、平行六面体等，如钢锭加热，焊接厚平板时

2、热源传热过程。4．假设在两小时内，通过152mm×152mm×13mm（厚度）实验板传导的热量为837J，实验板两个平面的温度分别为19℃和26℃，求实验板热导率。解：由傅里叶定律可知两小时内通过面积为152×152mm2的平面的热量为873=-得第九章导热1.对正在凝固的铸件来说，其凝固成固体部分的两侧分别为砂型（无气隙）及固液分界面，试列出两侧的边界条件。解：有砂型的一侧热流密度为常数，故为第二类边界条件，即τ＞0时固液界面处的边界温度为常数，故为第一类边界条件，即τ＞0时Τw=f(τ)注：

3、实际铸件凝固时有气隙形成，边界条件复杂，常采用第三类边界条件3.用一平底锅烧开水，锅底已有厚度为3mm的水垢，其热导率λ为1W/(m·℃)。已知与水相接触的水垢层表面温度为111℃。通过锅底的热流密度q为42400W/m2，试求金属锅底的最高温度。解：热量从金属锅底通过水垢向水传导的过程可看成单层壁导热，由公式（9-11）知111℃，得=238.2℃4.有一厚度为20mm的平面墙，其热导率λ为1.3W/(m·℃)。为使墙的每平方米热损失不超过1500W，在外侧表面覆盖了一层λ为0.1W/(m·℃

4、)的隔热材料，已知复合壁两侧表面温度分布750℃和55℃，试确定隔热层的厚度。解：由多层壁平板导热热流密度计算公式（9-14）知每平方米墙的热损失为得6.冲天炉热风管道的内/外直径分别为160mm和170mm，管外覆盖厚度为80mm的石棉隔热层，管壁和石棉的热导率分别为λ1=58.2W/(m℃)，λ2=0.116W/(m℃)。已知管道内表面温度为240℃，石棉层表面温度为40℃，求每米长管道的热损失。解：由多层壁圆管道导热热流量公式（9-22）知,所以每米长管道的热损失为7．解：查表已知8.外径

5、为100mm的蒸汽管道覆盖隔热层采有密度为20Kg/m3的超细玻璃棉毡，已知蒸汽管外壁温度为400℃，要求隔热层外壁温度不超过50℃，而每米长管道散热量小于163W，试确定隔热层的厚度。解：已知查附录C知超细玻璃棉毡热导率由圆筒壁热流量计算公式（9-20）知：得而得出9.解：UI10.在如图9-5所示的三层平壁的稳态导热中，已测的t1,t2,t3及t4分别为600℃，500℃，200℃及100℃，试求各层热阻的比例解：根据热阻定义可知而稳态导热时各层热流量相同，由此可得各层热阻之比为=100：3

6、00：100=1：3：111．题略解：（参考例9-6）查表，代入式得kk12．液态纯铝和纯铜分别在熔点（铝660℃，铜1083℃）浇铸入同样材料构成的两个砂型中，砂型的密实度也相同。试问两个砂型的蓄热系数哪个大？为什么？答：此题为讨论题，砂型的蓄热系数反映的是材料的蓄热能力，综合反映材料蓄热和导热能力的物理量，取决于材料的热物性。两个砂型材料相同，它们的热导率λ和比热容c及紧实度都相同，故两个砂型的蓄热系数一样大。注：铸型的蓄热系数与所选造型材料的性质、型砂成分的配比、砂型的紧实度及冷铁等因素有

7、关！考虑温度影响时，浇注纯铜时由于温度较纯铝的高，砂型的热导率会增大，比热和密度基本不变，从而使得砂型蓄热系数会有所增大13．试求高0.3m，宽0.6m且很长的矩形截面铜柱体放入加热炉内一小时后的中心温度。已知：铜柱体的初始温度为20℃，炉温1020℃，表面传热系数a=232.6W/（m2·℃），λ=34.9W/（m·℃）,c=0.198KJ/（Kg·℃），ρ=780Kg/m3。解：此题为二维非稳态导热问题，参考例9.8，可看成两块无限大平板导热求解，铜柱中心温度最低，以其为原点，以两块平板法线

8、方向为坐标轴，分别为x，y轴。则有：热扩散率㎡/s查9-14得，，钢镜中心的过余温度准则为中心温度为=0.036*（293-1293）+1293=1257k=984℃15．一含碳量Wc≈0.5%的曲轴，加热到600℃后置于20℃的空气中回火。曲轴的质量为7.84Kg，表面积为870cm2，比热容为418.7J/(Kg·℃),密度为7840Kg/m3，热导率为42W/(m·℃)，冷却过程的平均表面传热系数取为29.1W/(m2·℃)，问曲轴中心冷却到30℃所经历的时间。（原题有误）解：当固体内部的