传热学习进修题集

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1、郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容：书中例题和课后习题绪论[例0-1]某住宅砖墙壁厚为mm，其导热系数为W/(m2·K)，墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为：，，冬季内外两侧空气的温度分别为：，，试计算墙壁的各项热阻，传热系数以及热流密度。[例0-2]一冷库外墙的内壁面温度为，库内冷冻物及空气温度均为。已知壁的表面传热系数为，壁与物体间的系统辐射系数，试计算该壁表面每平方米的冷量损失？并对比对流换热与热辐射冷损失的大小？13、求房屋外墙的散热热流密度q以及它的内外表面温度tw1和tw2。已知：δ=360mm，室外温度tf2=-10℃，室内温度t

2、f1=18℃，墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m².K)，外壁h2=124W/(m².K)。已知该墙高2.8m，宽3m，求它的散热量Φ？15、空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为85℃，管壁对空气的h=73W/m.℃，热流通量=5110W/。，试确定管壁温度及热流量。16、已知两平行平壁，壁温分别为tw1=50℃，tw2=20℃，辐射系数3.96，求每平方米的辐射换热量W/。若tw1增加到200℃，辐射换热量变化了多少?第一章导热理论基础[例1-1]厚度为δ的无限大平壁，λ为常数，平壁内

3、具有均匀内热源qv(W/m³)，平壁x=0的一侧绝热，x=δ的一侧与温度为的流体直接接触进行对流换热，表面传热系数h是已知的，试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。[例1-2]一半径为R长度为l的导线，其导热系数λ为常数。导线的电阻率为ρ(Ω.m²/m)。导线通过电流I(A)而均匀发热。已知空气的温度为tf，导线与空气之间的表面传热系数为h，试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。2、已知Low-e膜玻璃的导热系数为0.62W/(m.K)玻璃的导热系数为0.65W/(m.K)空气的导热系数为0.024W/(m.K)氩气的导热系数为0.016W/(m.K)试计

4、算该膜双中空玻璃导热热阻。6、一厚度为50mm的无限大平壁，其稳态温度分布为:℃式中a=200℃，b=－2000℃/m2。若平壁材料导热系数为45W/m.℃，试求：(1)平壁两侧表面处的热流通量；(2)平壁中是否有内热源?为什么?若有的话，它的强度应是多大?第二章稳态导热[例2-1]有一锅炉炉墙由三层组成，内层是厚δ1=230mm的耐火砖，导热系数λ1=1.10W/(mK)；外层是δ3=240mm的红砖层，导热系数λ3=0.58W/(mK)；两层中间填以δ2=50mm的水泥珍珠岩制品保温层，导热系数λ2=0.072W/(mK)。已知炉墙内、外两表面温度tw

5、1=500℃、tw2=50℃，试求通过炉墙的导热热流密度及红砖层的最高温度。[例2-2]一由三层平壁组成的锅炉炉墙，结构与例2-1相同。但已知边界条件改为第三类，即：炉墙内侧温度tf1=511℃，烟气侧对流换热的表面传热系数h1=31.1W/(m.K)；炉墙外厂房空气温度tf2=22℃，空气侧对流换热的表面传热系数h2=12.2W/(m.K)。试求通过该炉墙的热损失和炉墙内、外表面的温度tw1和tw2。[例2-3]一炉渣混凝土空心砌块，结构尺寸如图所示。炉渣混凝土的导热系数l1=0.79W/(m×K)，空心部分的导热系数l2=0.29W/(m×K)。试计算

6、砌块的导热热阻。[例2-4]外径为200mm的蒸汽管道，管壁厚8mm，管外包硬质聚氨酯泡沫塑料保温层，导热系数λ1=0.022W/(m.K)，厚40mm。外壳为高密度聚乙烯管，导热系数λ2=0.3W/(m.K)，厚5mm。给定第三类边界条件：管内蒸汽温度tf1=300℃，管内蒸汽与管壁之间对流换热的表面传热系数h1=120W/(m.K)；周围空气温度tf2=25℃，管外壳与空气之间的表面传热系数h2=10W/(m.K)。求单位管长的传热系数kl、散热量ql和外壳表面温度tw3。[例2-5]设管道外径d=15mm，如果用软质泡沫塑料作为保温层是否合适？已知其

7、导热系数λ=0.034W/(m.K)，保温层外表面与空气之间的表面传热系数h=10W/(m.K)。[例2-6]一铁制的矩形直肋，厚δ=5mm，高H=50mm，宽L=1m，材料导热系数λ=58w/mK，肋表面放热系数h=12w/mK，肋基的过余温度θo=80oC。求肋表面散热量和肋端过余温度。[例2-6]如图2-18所示的环形肋壁，肋片高度l=19.1mm、厚度δ=1.6mm，肋片是铝制并镶在直径为25.4mm的管子上，铝的导热系数λ=214W/(m.K)。已知管表面温度t0=171.1℃，周围流体温度tf=21.1℃，肋片表面与周围流体之间的表面传热系数h

8、=141.5W/(m².K),试计算每片肋片的散热量。[例2-8]