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时间:2020-01-15
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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学习参考.....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
2、tw1和tw2。已知:δ=360mm,室外温度tf2=-10℃,室内温度tf1=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?学习参考.....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
3、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?学习参考.....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学习参考.....,导线与空气之间的表面传热系数为h
4、,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?学习参考.....第二章稳态导热[例2
5、-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tw1=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=3
6、1.1W/(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)。试计算砌块的导热热阻。学习参考.....[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
7、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
8、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
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