传热学习题培训资料.doc

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1、l背书是写作的基本功◆初中生优秀诗文积累2021-9-15◆——汪建飞语文教案系列传热学习题1－1对于附图所示的两种水平夹层，试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同？如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？解：热面在下时可能引起夹层中流体的自然对流，应采用布置（a）1-6一砖墙的表面积为12,厚为260，平均导热系数为。设面向室内的表面温度为25,而外表面温度为，试确定此砖墙向外界散失的热量。解：。1－9在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度,空气温度,管子外径，加热段长，输入加热段的功率为

2、。如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数为多大？解：。1－19在锅炉炉膛的水冷壁管子中有沸腾水流过，以吸收管外的火焰及烟气辐射给管壁的热量。试针对下列三种情况，画出从烟气到水的传热过程的温度分布曲线：（1）管子内、外均干净；（2）管内结水垢，但沸腾水温与烟气温度保持不变；（3）管内结水垢，管外结灰垢，沸腾水温及锅炉的产气率不变。解：2－6一双层玻璃窗系由两层厚为的玻璃及其间的空气隙所组成，空气隙厚度为。假设面向室内的玻璃表面温度与面向室外的表面温度各为及,试确定该双层玻璃窗的热损失。如果采用单层玻璃窗，其他条件不变，其热损

3、失是双层玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸为。不考虑空气间隙中的自然对流。玻璃的导热系数为。解：双层时，，;单层时，。两种情况下热损失的比值：。2－13在一根外径为的热力管道外拟包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为,另一种为，两种材料的厚度都取为。试比较把导热系数小的材料紧贴管壁，及把导热系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响对于平壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内、外表面的总温差保持不变。解：A侧紧靠壁面时，每米长绝热层总热阻为：B侧紧靠壁面时，绝热层总热阻为：因为假定温差一样，所以散热量之比等于热阻的反比：◆奋斗改变命运，

4、梦想让我们与众不同9/15/2021◆——第11页l背书是写作的基本功◆初中生优秀诗文积累2021-9-15◆——汪建飞语文教案系列对平壁不存在这种影响。2－15一直径为、长为的圆杆，两端分别与温度为及的表面接触，杆的导热系数为常数。试对下列两种稳态情形列出杆中温度的微分方程式及边界条件，并求解之：（1）杆的侧面试绝热的；（2）杆的侧面与四周流体间有稳定的对流换热，平均表面传热系数为，流体温度小于及。解：（1）当杆的侧面是绝热时，此杆相当于一块厚为的无限大平板，因而有，。此情况的解为。（2）当杆的侧面于四周流体有对流换热时，对流换热量相当于负内热源

5、所吸收的热，故有：。此式通解为：。代入边界条件，得：。由此两式解得：，代入通解经整理后得：。2－35一具有内热源、外径为的实心长圆柱体，向四周温度为的环境散热，表面传热系数为。试列出圆柱体中稳态温度场的微分方程式及边界条件，并对＝常数的情形进行求解。解：温度场应满足的微分方程为：（设为常数），其边界条件为：。对于为常数的情形，积分一次得：，再积分一次得：。由得：；由，得，由此得：，因此温度场由下式给出：。2-38一厚的大平板具有均匀内热源，及处的表面分别与温度为、的流体进行对流换热，表面传热系数分别为及。试导出平板中温度分布的解析表达式，并据此得出

6、平板中温度最高点的位置。对于、及、的情形定性地画出平板中的温度分布曲线。解：温度场的数学描写为：。此式之通解为：，常数、由边界条件确定，分别为：；。平板中温度最高点处满足◆奋斗改变命运，梦想让我们与众不同9/15/2021◆——第11页l背书是写作的基本功◆初中生优秀诗文积累2021-9-15◆——汪建飞语文教案系列的条件，由此解得：=对于的情形，平板中的温度分布定性的示于右图中。2－44在温度为的壁面上伸出一根纯铝的圆柱形肋片，直径，高。该柱体表面受温度的气流冷却，表面传热系数。肋端绝热。试计算该柱体的对流散热量。如果把柱体的长度增加一倍，其他条

7、件不变，柱体的对流散热量是否也增加一倍？从充分利用金属的观点来看，是采用一个长的肋好还是采用两个长度为其一半的较短的肋好？解：取，，，按附录的数据线性插值得：，则：如果，则，，。2-60两块不同材料的平板组成如附图所示的大平板。两平板的面积分别为、，导热系数分别为及。如果该大平板的两个表面分别维持在均匀的温度及，试导出通过该大平板的导热热量计算式。解：。3-6一初始温度为的固体，被置于室温为的房间中。物体表面的发射率为，表面与空气间表面传热系数为。物体的体积为，参与换热的面积为，比热容和密度分别为及。物体的内热阻可略而不计，试列出物体温度随时间变化

8、的微分方程式。解：3-14一含碳约的曲轴，加热到后置于的空气中回火。曲轴的质量为，表面积为，比热容为，密度为，导热系数可按