对流传热学课后答案(完整版)

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绪论

思考题与习题P89 答案

1冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到

Q——与地面的导热量

Qf——与空气的对流换热热量

注若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热否则可忽略不计。

2略 3略 4略 5略

6夏季在维持20℃的室内人体通过与空气的对流换热失去热量但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量最终的总失热量减少。

T外T内

冬季在与夏季相似的条件下一方面人体通过对流换热失去部分热量另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量最终的总失热量增加。 T外T内

挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热减少了人体的失热量。

7热对流不等于对流换热对流换热=热对流+热传导

热对流为基本传热方式对流换热为非基本传热方式

8 门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。

9 因内、外两间为真空故其间无导热和对流传热热量仅能通过胆壁传到外界但夹层

两侧均镀锌其间的系统辐射系数降低故能较长时间地保持热水的温度。当真空被破坏掉后 1、 2两侧将存在对流换热使其保温性能变得很差。

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11  q直线

const而为t时曲线

12、略

qh1(℃qh2(t℃qA45.922.83385.73W

14.解 Rt

q



15 qhth(twitf)



85℃

Aqdi lq0.052.5 51 10 20W0

16.解 q12c12

3

可编辑文本

.q

3

q12q

17 已知 A24m℃t2500℃、 k求 k、 、 

解 由于管壁相对直径而言较小故可将此圆管壁近似为平壁

)

kAt83.5624(50045)103912.5KW

若kh2



因为

即水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻此时前两个热阻均可以忽略不记。

18略

第一章导热理论基础

思考题与习题P24 答案

1略

2 已知 10.6、

可编辑文本

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40.016

求 R'、 R''

解 R

R

由计算可知双Low-e膜双真空玻璃的导热热阻高于中空玻璃也就是说双L ow-e膜双真空玻璃的保温性能要优于中空玻璃。

3

4略

5

6已知 50mm、 tabx

求 1 q

解 1 qq

2 由q

7略

8略

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9取如图所示球坐标其为无内热源一维非稳态导热

r0rR,)

10解建立如图坐标在x=x位置取dx长度微元体根据能量守恒有QxdxQQx 1

)

QEAEb Ab T4(Udx)

代入式1 合并整理得

该问题数学描写为

x0,tT0xl,(假设的)

f(真实的)

第二章稳态导热

思考题与习题P51-53答案

1.略 2.略

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3.解 1温度分布为 t)

其与平壁的材料无关的根本原因在 coust即常物性假设 否则t与平壁的材料有关

2 由 q与平壁的材料即物性有关

4.略

有 Q)

r1 r2

6.略

7.已知 l4m,h3m,0.25tw 115℃, tw 25℃, 0.7 W/(mk)

求 Q

解 l,h 可认为该墙为无限大平壁

QF

8.已知 F20m2,0.14m,tw215℃ 1.28W/(mk),Q5.5103 W求

解 由 QF得一无限平壁的稳态导热

℃

9.已知 1240mm,220mm 10.7W/(mk),20.58W/(mk)

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30.0W6 /m(k 2q) , 01q

求 3

解 设两种情况下的内外面墙壁温度tw1和tw2保持不变

再由 q20.2 q1 有

得 343(

10.已知 tw1450℃ 0.0940.000125t,tw250℃ q340 W/m 2求 

解 qm

m

[0

即有 q340W/m2时有 147m.4m

11.已知 1120mm,10.8 W/(mk)  250mm,20.12W/(mk)3250mm,30.6W/(mk)

求 3'?

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由题意知 qq'

250 5

12.已知 tw 1600℃ tw 2480℃ tw 3200℃ tw 460℃

求

解 由题意知其为多层平壁的稳态导热

故有 q

∴

R3

R tw 1tw 4 60060

13.略

14.已知 1 12 mm,140 W/(mk),03 mm,tf 1250℃ tf60℃01,h175W/(m2 k),h250W/(m2 k)

2 23 mm,2320 W/(mk)

3

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求 q1 ,q2,q3,k1,k2,k3

q1k1t29.96(25060)5692.4W/m2

q1 q1q0 5692.4 5687.2W52m2

q2k2t29.99(25060)5698.4W/m2

q2 q2q0 5698.4 5687.2W1 12m.2

q3k3t36.11(25060)6860.7W/m2

q3 q3q0 6860.7 5687.2 1W1723m.

q3 q2 q1第三种方案的强化换热效果最好

15.已知 AC35 mm,B130mm其余尺寸如下图所示

AC1 .5W3 /m(k )B, 0.W742m

求 R

解该空斗墙由对称性可取虚线部分成为三个并联的部分

R1RA1RB1RC1R, 3 R2 AR2BR2

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