传热学答案解析2

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1、7-7、立式氨冷凝器由外径为50mm的钢管制成。钢管外表面温度为25℃，冷凝温度为30℃。要求每根管子的氨凝结量为0.009kg/s，试确定每根管子的长度。解：tm=℃，，，，r＝，由，得：。设流动为层流，则有：ｈ＝＝，代入L的计算式，得：L=所以L=，h==3986.6W/(m2.k)，Re=，故为层流。8-15、已知材料AB的光谱发射率与波长的关系如附图所示，试估计这两种材料的发射率随温度变化的特性，并说明理由。解：A随稳定的降低而降低；B随温度的降低而升高。理由：温度升高，热辐射中的短波比例增加。8-17一漫射表面在某一温度下的光谱辐射强度与

2、波长的关系可以近似地用附图表示，试：（1）计算此时的辐射力；（2）计算此时法线方向的定向辐射强度，及与法线成60角处的定向辐射强度。解：（1）（2）8-21、温度为310K的4个表面置于太阳光的照射下，设此时各表面的光谱吸收比随波长的变化如附图所示。试分析，在计算与太阳能的交换时，哪些表面可以作为灰体处理？为什么？解：太阳辐射能的绝大部分集中在2um以下的区域，温度为310K的物体辐射能则绝大部分在6um以上的红外辐射，由图可见，第一种情形与第三种情形，上述波段范围内单色吸收率相同，因而可以作为灰色处理。8-22、一直径为20mm的热流计探头，用以

3、测定一微小表面积的辐射热流，该表面温度为＝1000K。环境温度很低，因而对探头的影响可以忽略不计。因某些原因，探头只能安置在与表面法线成45°处，距离l=0.5m。探头测得的热量为W。表面是漫射的，而探头表面的吸收比可近似地取为1。试确定的发射率。的面积为。解：对探头：8-23、已知一表面的光谱吸收比与波长关系如附图所示，在某一瞬间，测得表面温度为1000K。投入辐射按波长分布的情形示于附图b。试：（1）计算单位表面积所吸收的辐射能；（2）计算该表面的发射率及辐射力；（3）确定在此条件下物体表面的温度随时间如何变化，设物体无内热源，没有其他形式的热

4、量传递。解：（1）（2）（3）所以在此条件下物件表面的温度随时间的延长而降低9-3、如附图所示，已知一微元圆盘dA1与有限大圆盘A2（直径维D）相平行，两中心线之连线垂直于两圆盘，且长度为s。试计算Xd1,2。==9-4、已知：如图，微元面积与球缺。求：从角系数的积分定义出发，计算到球缺内表面的角系数，并用两种极限情形来检查你所得到的公式的正确性。解：，代入上式得：==当时，应有，由上式确实得出此值；当时，应有，由上式亦确实得出此值。9-6、试用简捷方法确定本题附图中的角系数X1,2。9-23、两块平行放置的平板表面发射率均为0.8，温度t1=52

5、70C及t2=270C，板间远小于板的宽度与高度。试计算：（1）板1的自身辐射；（2）对板1的投入辐射；（3）板1的反射辐射；（4）板1的有效辐射；（5）板2的有效辐射（6）板1、2间的辐射换热量。9—30、已知：如图，（1）所有内表面均是500K的黑体；（2）所有内表面均是＝0.6的漫射体，温度均为500K。求：从小孔向外辐射的能量。解：设小孔面积为，内腔总表面壁为，则：，，，。（1）,；（2），，。9-35设有如附图所示的几何体，半球表面是绝热的，底面被一直径（D＝0.2）分为1、2两部分。表面1为灰体，；表面2为黑体，T2=330。试计算表面

6、1的净辐射损失及表面3的温度。解：网络图如下：1，2表面间的辐射换热量是由于绝热表面3的存在而引起的。9-42、已知：在两块平行放置的相距很近的大平板1与2中，插入一块很薄且两个表面发射率不等的第三块平板，＝300，＝100，＝0.5，＝0.8。当板3的A面朝向表面1时，板3的稳态温度为176.4℃，当板3的B面朝向表面1时，板3的稳态温度为255.5℃。求：表面A、B各自的发射率。解：据已知可列出下列两个方程：，，由此两式得：，由此解得：，。9-44、已知：用单层遮热罩抽气式热电偶测量一设备中的气流温度，已知设备内壁温度为90℃，热节点与遮热罩表

7、面的发射率均为0.6，气体对热节点及遮热罩的表面传热系数分别为40W/（m2·K）及25W/（m2·K）。气流真实温度为＝180℃。求：热电偶的指示值。解：设热电偶指示值为，遮热罩平均温度为，则有以下两个关系式：（1）（2）由第2式：，即，由此解得，代入（1）得：，由此解得，。9-49、已知：如图，两薄平板A、B被置于一绝热的空间内，并位于同一平面上，面积分别为、，其4个表面的发射率分别为、、、。板A、B分别维持在恒定温度及。求：画出这一辐射换热系统的网络图，并列出计算板A、B间净辐射换热量的表达式。解：这一换热系统的网络图如下图：其中：，，，，，

8、，，。A、B两板之间总的辐射换热量为，其中，，，因平板A、B位于同一平面上，故以上诸表达式中的角系数均为1。