長理---傳熱學(xué)考試福利

1、填空題 1、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段的兩種工程計(jì)算方法為 圖線 法和 近似擬合公式 法。2、用數(shù)值方法求解物理問題時(shí)，一般會(huì)遇到 穩(wěn)定性 、 收斂性 、精度 三個(gè)問題。3、對(duì)流傳熱的影響因素歸納起來可以分為哪5個(gè)方面，它們分別是： 流動(dòng)動(dòng)力、 流動(dòng)狀態(tài) 、 幾何因素 、 流動(dòng)物性 、 是否相變 。4、導(dǎo)出相似特征數(shù)的方法可歸納為 相似分析 法和 量綱分析 法。5、相似原理所研究的是 相似物理現(xiàn)象 之間的關(guān)系。那些用相同形式并具有相同內(nèi)容的微分方程式所描寫的現(xiàn)象稱為 同類 現(xiàn)象。凡是彼此 相似 的現(xiàn)象，都有一個(gè)重要的特性，即描寫該現(xiàn)象的 同名特征數(shù) 對(duì)應(yīng)相等。6、判斷兩個(gè)同類現(xiàn)象相似的條件是： 同

2、名的已定特征數(shù)相等 ； 單值性條件相似 。7、大容器飽和沸騰曲線包括4個(gè)區(qū)域，它們分別為： 自然對(duì)流 區(qū)、 核態(tài)沸騰 區(qū)、 過渡沸騰 區(qū)、 穩(wěn)定膜態(tài)沸騰 區(qū)。8、氣體輻射不同于固體和液體輻射的兩個(gè)特點(diǎn)是： 氣態(tài)輻射對(duì)波長有選擇性 ； 氣體的輻射和吸收是在整個(gè)容積中進(jìn)行的 。名詞解釋傳熱過程:熱量由熱流體通過間壁傳給冷流體的過程。溫度場(chǎng):物體中存在的溫度的場(chǎng)。等溫面:溫度場(chǎng)中同一瞬間相同溫度各點(diǎn)連成的面稱為等溫面。熱邊界層: 流體在平壁上流過時(shí)，流體和壁面間將進(jìn)行換熱，引起壁面法向方向上溫度分布的變化，形成一定的溫度梯度，近壁處，流體溫度發(fā)生顯著變化的區(qū)域，稱為熱邊界層。流動(dòng)邊界層：粘性流體(實(shí)

3、際流體)流動(dòng)時(shí),在固體表面上形成的具有很大速度梯度(速度變化率)的薄層。強(qiáng)制對(duì)流:當(dāng)參與換熱的流體受動(dòng)力或壓力的驅(qū)動(dòng)時(shí)，其與固體壁面之間的換熱稱為強(qiáng)制對(duì)流換熱。自然對(duì)流:流體中，由密度差引起的對(duì)流流動(dòng)叫自然對(duì)流。定性溫度: 用以確定特征數(shù)中流體物性的溫度就是定性溫度。肋效率: 肋片的實(shí)際散熱量與其整個(gè)肋片都處于肋基溫度下的最大可能的散熱量之比。膜狀凝結(jié):蒸汽與低于飽和溫度的壁面接觸時(shí)，如果凝結(jié)液體能很好的潤濕壁面，它就能在壁面上鋪展成膜。這種凝結(jié)方式稱為膜狀凝結(jié)。珠狀凝結(jié): 蒸汽與低于飽和溫度的壁面接觸時(shí)，如果凝結(jié)液體不能很好的潤濕壁面，凝結(jié)液體在壁面上形成一個(gè)個(gè)小液珠，稱為珠狀凝結(jié)。飽和沸騰

4、:將水加熱到飽和溫度，在不銹鋼管表面上進(jìn)行的沸騰稱為飽和沸騰。核態(tài)沸騰:加熱壁面的過熱度dt=4°c后，壁面上個(gè)別地點(diǎn)開始產(chǎn)生氣泡，并隨dt的增加，氣泡的擾動(dòng)劇烈，傳熱系數(shù)和熱流密度都急劇增大，由于汽化核心對(duì)傳熱起決定性影響，故把這種沸騰稱為核態(tài)沸騰。膜態(tài)沸騰:從Qmin起傳熱規(guī)律再次發(fā)生變化，這時(shí)加熱面上已形成穩(wěn)定的蒸汽膜層，產(chǎn)生的蒸汽有規(guī)則的排離膜層，q隨dt的增加而增大，此段稱為膜態(tài)沸騰。大容器沸騰:沸騰時(shí)流體的運(yùn)動(dòng)由于溫差和氣泡的擾動(dòng)所引起，稱為大容器沸騰。汽化核心: 加熱壁面的過熱度dt=4°c后，壁面上個(gè)別地點(diǎn)開始產(chǎn)生氣泡，這個(gè)地方就是汽化核心。黑體:吸收率等于

5、一的物體稱為黑體?；殷w:對(duì)各種波長輻射能均能同樣吸收的理想物體稱為灰體。漫射體:輻射能按空間分布滿足蘭貝特定律的物體稱為漫射體。輻射力:單位輻射面積向半球空間輻射出去的各種波長能量的總和稱為輻射力。光譜輻射力: 單位輻射面積向半球空間輻射出去的包括波長在內(nèi)的單位波長間隔內(nèi)的輻射能力。定向輻射強(qiáng)度:單位可見面積向半球空間-方向的單位立體角中輻射出去的各種波長能量的總和。投入輻射:單位時(shí)間內(nèi)從外界投入到單位表面積上的各種波長能量的總和。有效輻射:單位時(shí)間內(nèi)離開表面單位面積的總輻射能。 角系數(shù): 表面1發(fā)出的輻射能中落到表面2的百分?jǐn)?shù)稱為表面1對(duì)表面2的角系數(shù)。單項(xiàng)選擇1、運(yùn)動(dòng)粘度的單位為 ( C

6、)。、2、導(dǎo)熱系數(shù)的單位為 ( B )。、3、導(dǎo)溫系數(shù)的單位為 ( A )。、4、在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，決定物體內(nèi)部溫度分布的是 ( B )。、導(dǎo)溫系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)D、體積膨脹系數(shù)5、導(dǎo)熱問題的常見邊界條件可歸納為 ( B )。、兩類、三類、四類、五類6、導(dǎo)熱微分方程描寫了（ A ）的溫度分布規(guī)律。、物體內(nèi)部、物體邊界上、初始時(shí)刻、以上三種情況下7、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段的工程計(jì)算方法有 ( A )。、兩種、三種、四種、五種8、一個(gè)表示個(gè)物理量間關(guān)系的量綱一致的方程式，如為這些物理量所涉及到的基本量綱的數(shù)目，則該方程一定可以轉(zhuǎn)換成包含( C )個(gè)獨(dú)立的無量綱物理量群間的關(guān)系式。、 、9、彼此相

7、似的物理現(xiàn)象，它們的（ D）必定相等。A溫度B速度C慣性力 D同名準(zhǔn)則數(shù)10、下列特征數(shù)中， ( C ) 反映了流體物性對(duì)對(duì)流傳熱的影響。、雷諾數(shù)、格拉曉夫數(shù)、普朗特?cái)?shù)D、努塞爾數(shù)11、絕大多數(shù)情況下，強(qiáng)制對(duì)流的對(duì)流傳熱系數(shù) ( B )自然對(duì)流。、小于、大于、等于D、無法比較12、同一種流體分別在較長的粗、細(xì)兩管中作強(qiáng)制湍流對(duì)流換熱，如果流速等條件相同，則換熱強(qiáng)度 ( C )。、粗、細(xì)兩管相同、粗管內(nèi)的大、細(xì)管內(nèi)的大 D、無法比較13、根據(jù)流體流動(dòng)的起因不同，把對(duì)流換熱分為（ A ）A強(qiáng)制對(duì)流換熱和自然對(duì)流換熱B沸騰換熱和凝結(jié)換熱C紊流換熱和層流換熱D核態(tài)沸騰換熱和膜態(tài)沸騰換熱14、管內(nèi)流動(dòng)時(shí)

8、，由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界雷諾數(shù)為( C )。、2300、1600、 D、15、流體在短管內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制湍流對(duì)流換熱時(shí)，其入口段修正系數(shù) ( A )。、 D、16、水與空氣兩種流體先后在同一管中作強(qiáng)制湍流對(duì)流換熱，如果流速等條件相同，則水的換熱系數(shù) ( B )空氣的換熱系數(shù)。、等于、遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于 D、無法比較17、對(duì)于外掠管束換熱，其他條件相同時(shí)，叉排與順排的換熱強(qiáng)度相比( B )。、兩者相同、前者大、后者大、何者為大難以確定18、其他條件相同時(shí)，珠狀凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ( B ) 膜狀凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。、等于、大于、小于D、難以判斷19、豎壁膜狀凝結(jié)時(shí)，液膜由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界雷諾數(shù)為( B

9、 )。、2300、1800、 D、20、當(dāng)壁面過熱度較小，壁面上沒有汽泡產(chǎn)生時(shí)的傳熱屬于（ A ）。、自然對(duì)流、核態(tài)沸騰、過渡沸騰 D、膜態(tài)沸騰21、當(dāng)采用加肋片的方法增強(qiáng)傳熱時(shí)，將肋片加在( B )會(huì)最有效。A. 換熱系數(shù)較大一側(cè) B. 換熱系數(shù)較小一側(cè) C. 低溫側(cè) D. 兩側(cè)22、汽化核心數(shù)隨壁面過熱度的提高而（ B ）。、減少、增加、先減少后增加D、先增加后減少23、蒸汽中若含有不凝結(jié)氣體，將（ B ）凝結(jié)換熱效果。A大大減弱B大大增強(qiáng)C不影響 D可能減弱也可能增強(qiáng)24、熱流密度相同時(shí)，核態(tài)沸騰時(shí)所對(duì)應(yīng)的過熱度( C ) 膜態(tài)沸騰時(shí)的過熱度。、等于、大于、小于D、不同于25、當(dāng)管長遠(yuǎn)大

10、于管徑時(shí)，圓管橫向布置時(shí)的管外膜狀凝結(jié)換熱系數(shù)與豎放時(shí)相比，( A )。A. 橫放時(shí)大 B. 橫放時(shí)小 C. 與橫豎放無關(guān) D. 無法比較26、橫管外表面膜狀凝結(jié)時(shí)，液膜由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯呐R界雷諾數(shù)為( B )。、2300、1600、 D、27、可見光的波長范圍為 ( A )。、28、在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi)，即2000K以下，有實(shí)際意義的熱輻射波長范圍為(B)。P352、 29、在熱輻射分析中，把光譜吸收比與波長無關(guān)的物體稱為 ( C )。 、白體、黑體、灰體、鏡體30、熱輻射傳熱中把吸收比等于1的物體定義為 ( B )。、白體、黑體、灰體、鏡體31、輻射力的單位為 ( A )。、32、光

11、譜輻射力的單位為 ( D )。、33、定向輻射強(qiáng)度的單位為( B )。、34、普郎克定律揭示了（ B ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律35、四次方定律揭示了（ A ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律36、蘭貝特定律揭示了（ D ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能按空間方向分布的規(guī)律37、基爾霍夫定律揭示了（ C ）。、黑體輻射力與熱

12、力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體輻射能按波長分布的規(guī)律、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律38、維恩位移定律揭示了（ B ）。、黑體輻射力與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 、黑體最大光譜輻射力的波長與熱力學(xué)溫度的關(guān)系、吸收比與發(fā)射率之間的關(guān)系 D、黑體輻射能沿空間不同方向分布的規(guī)律39、遵守蘭貝特定律的輻射，數(shù)值上其輻射力等于定向輻射強(qiáng)度的（ C ）倍。、 D、40、對(duì)于漫射灰體表面其吸收比（ B ）同溫度下的發(fā)射率。、大于、等于、小于 D、不同于42、影響物體發(fā)射率的因素為：( B )、物質(zhì)種類、溫度及壓強(qiáng)、物質(zhì)種類、溫度及表面狀況、物質(zhì)種類、密度及壓力 D、溫度、密度及壓力43、外徑

13、d的球置于內(nèi)徑為3d的球內(nèi)。則外球的內(nèi)表面2對(duì)內(nèi)球的外表面1的角系數(shù)為( D )。、 D、44、二氧化碳和水蒸氣在光帶內(nèi)都能夠（ A ）、吸收輻射、反射輻射、重輻射 D、不能輻射45、由輻射物體表面因素產(chǎn)生的熱阻稱為（ C ）。、導(dǎo)熱熱阻、對(duì)流熱阻、表面熱阻 D、空間熱阻46、對(duì)于灰體，其吸收比愈大，反射比（ A ）、愈大、愈小、愈適中 D、愈難確定47、物體能夠發(fā)射熱輻射的基本條件是( A ) A. 溫度大于0K B. 具有傳播介質(zhì) C. 具有較高溫度 D. 表面較黑48、黑體表面的有效輻射（ B ）對(duì)應(yīng)溫度下黑體的輻射力。A大于B小于C無法比較D等于問答題 采用集中參數(shù)法時(shí)，要求Bi數(shù)應(yīng)足

14、夠小，為什么？P120 流體與表面對(duì)流傳熱時(shí)，熱量是如何傳遞的？P219寫出Bi數(shù)P116、Fo數(shù)P120、數(shù)P212、數(shù)P212、Gr數(shù)P267的定義式，并闡述它們的物理意義P241。數(shù)與數(shù)有什么區(qū)別？形式上Nu=hl/k,Bi=hl/k相同，但物理意義不同。Nu數(shù)中的k為流體的導(dǎo)熱系數(shù)，而一般h為求知，因而Nu數(shù)一般是待定準(zhǔn)則。Nu數(shù)的物理意義表示壁面附近的流體的無量綱溫度梯度，它表示流體對(duì)對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。而Bi當(dāng)數(shù)中的k為導(dǎo)熱物體的導(dǎo)熱系數(shù)，且一般情部下h為已知，Bi數(shù)一般是已定準(zhǔn)則。Bi數(shù)的物理意義是導(dǎo)熱體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻（l/k)與外部對(duì)流熱阻（l/h)的相對(duì)大小。 粘度隨溫度變化較大的

15、流體在管內(nèi)加熱時(shí)，其速度分布與等溫流動(dòng)有何不同（建議結(jié)合圖示說明之）？簡(jiǎn)述相似原理的基本內(nèi)容。P2306.1.2:123導(dǎo)出相似特征數(shù)的方法可歸納為哪幾種？P232簡(jiǎn)述導(dǎo)熱問題數(shù)值求解的基本步驟。P163導(dǎo)熱問題數(shù)值求解中，內(nèi)節(jié)點(diǎn)離散方程的建立方法有幾種？各為什么方法？P165大容器飽和沸騰曲線包括幾個(gè)區(qū)域？各稱為什么區(qū)？P315圖 為什么說在其他條件相同時(shí)，珠狀凝結(jié)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)大于膜狀凝結(jié)的換熱系數(shù)？P302 一個(gè)對(duì)流傳熱試驗(yàn)中，如實(shí)物和模型中的流體相同，且物性為常數(shù)，而模型縮小為實(shí)物的1/5，問速度如何調(diào)整(5倍)，才能保證試驗(yàn)結(jié)果的可用性。P242題6-1簡(jiǎn)述在使用特征數(shù)方程時(shí)應(yīng)注意的幾

16、個(gè)問題。P240簡(jiǎn)述影響管束平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的因素。P258簡(jiǎn)述求解單向?qū)α鱾鳠釂栴}的主要步驟。答：確定對(duì)流換熱的微分方程組（方程的推導(dǎo)思路、組成）、對(duì)流換熱邊界層的微分方程組（數(shù)量級(jí)的分析方法、方程組的組成等）、利用比擬理論求解（雷洛比擬、契爾頓-柯爾本比擬）核態(tài)沸騰有什么特點(diǎn)？P316試分析蒸氣中的不凝結(jié)氣體對(duì)膜狀凝結(jié)傳熱的影響。P310簡(jiǎn)述將圓管改成橢圓管可以改善對(duì)流換熱的原因。答：橢圓管邊界層較圓管的邊界層發(fā)展充分，使邊界層變厚，增加了導(dǎo)熱熱阻，此外，邊界層分離較晚，分離后產(chǎn)生漩渦而強(qiáng)化傳熱的影響較小，這也導(dǎo)致了平均對(duì)流換熱系數(shù)降低。因此可以改善對(duì)流換熱。什么是輻射角系數(shù)？它有什么特性

17、？ P396 如下圖所示，有三個(gè)輻射面，它們的角系數(shù)是否有如此關(guān)系：,為什么?P398 沒有，因?yàn)槔媒窍禂?shù)可加性時(shí)，只有對(duì)角系數(shù)符號(hào)中部第二個(gè)角碼是可加的，對(duì)角系數(shù)的第一個(gè)角碼則無此關(guān)系。簡(jiǎn)述玻璃暖房溫室效應(yīng)的機(jī)理。P373答：室內(nèi)的物體吸收可見光，并以輻射的形式釋放能量，由于紅外輻射不能穿過玻璃房，因此導(dǎo)致了能量在房內(nèi)的積聚，從而導(dǎo)致了室內(nèi)溫度的升高，這就是玻璃暖房的工作機(jī)理。簡(jiǎn)述微波爐加熱食品的工作原理。答：首先，微波是一種電磁波，這種電磁波不能被金屬傳導(dǎo)，只能被反射，而帶有水分的食物不僅可以傳導(dǎo)這種電磁波，還能吸收其中的能量，從而溫度升高，這就使食物得以加熱。為什么煤是黑的，而雪是白的

18、？答：由于煤對(duì)可見光的吸收率較高，而反射的較少，因此我們看到的煤是黑色的；而白雪對(duì)可見光的吸收率較小，只能將其反射，因此我們看到的雪是白色的。簡(jiǎn)述網(wǎng)絡(luò)法求解多表面封閉系統(tǒng)輻射換熱問題的基本步驟。P412 計(jì)算分析題#1、一直徑為的鋼球，加熱到450后突然被置于30 的空氣中冷卻，設(shè)冷卻過程中鋼球表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 ，又鋼球的 , ,。試用集中參數(shù)法確定鋼球冷卻到300時(shí)所需的時(shí)間。P1213、兩個(gè)平行放置的平板，均可認(rèn)為是灰體表面，且發(fā)射率均為0.8 ，板1的溫度為，板2的溫度為，板間距遠(yuǎn)小于板的寬度與高度。求：（1）板1的自身輻射；（2）對(duì)板1的投入輻射；（3）板1的反射輻射；（4

19、）板1的有效輻射；（5）板2的有效輻射；（6）兩板間的輻射換熱量。6、空心球內(nèi)、外壁半徑分別為及，導(dǎo)熱系數(shù)為，試推導(dǎo)空心球壁的熱阻表達(dá)式。 解:球殼導(dǎo)熱熱流流量為：，1、一直徑為、長的鋼圓柱體，初始溫度為30，將其放入爐溫為1200的加熱爐中加熱，升溫到800后方取出。設(shè)鋼圓柱體與煙氣間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 ，試用集中參數(shù)法確定所需的時(shí)間。已知鋼的 , ,。解： 可以采用集中參數(shù)法。 （2分） （2分） （2分） 得 （2分） 2、一直徑為的鋼球，加熱到450后突然被置于30 的空氣中冷卻，設(shè)冷卻過程中鋼球表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 ，又鋼球的 , ,。試用集中參數(shù)法確定鋼球冷卻到300時(shí)所需的

20、時(shí)間。（鋼球10分鐘后冷卻到300，求鋼球表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)）解： 可以采用集中參數(shù)法。 （2分）因 （1） （2分） （2分） 得 （2分） #5、熱空氣以流量，通過一直徑為，長為的鋼皮風(fēng)道，熱空氣的進(jìn)、出口溫度分別為及，求風(fēng)道的散熱損失及風(fēng)道內(nèi)壁的平均溫度?？諝庠?0時(shí)的物性為：解：空氣平均溫度為 （） （1分）故給定的物性恰好可用。于是 （1） 而流量 ，因而有 ，將其代入式（1）有> （3分）流動(dòng)為湍流，又流體被冷卻，故選用公式 （2分） （2分）熱空氣每秒散失熱量為: 得壁溫 （）由于；（）<50（）故無需進(jìn)行管長與溫差的修正。 （3分）已知：下的空氣在內(nèi)徑為76

21、mm的直管內(nèi)流動(dòng)，入口溫度為65，入口體積流量為，管壁的平均溫度為180。求：管子多長才能使空氣加熱到115。解：定性溫度查附錄得到 在入口溫度下，故入口質(zhì)量流量： ，超過式6-15的適用范圍，應(yīng)予進(jìn)行溫差修正。 先假定長徑比大于60，則有 ， 已知：初溫為30的水，以的流量流經(jīng)一根套管式換熱器的環(huán)形空間。該環(huán)形空間的內(nèi)管外壁溫維持在100，換熱器外殼絕熱，內(nèi)管外徑為40mm，外管內(nèi)徑為60mm。求：把水加熱50時(shí)的套管長度。在管子出口截面處的局部熱流密度。解：定性溫度，查得： ，流體被加熱，按式（5-56），有： 。由熱平衡式，得： 。管子出口處局部熱流密度為已知：一管道內(nèi)徑為500mm，輸

22、送150的水蒸汽，空氣以5m/s的流速橫向吹過該管，環(huán)境溫度為-10。求：?jiǎn)挝婚L度上的對(duì)流散熱量。解：d=0.5m s=0.5×3.14=1.57 m 70空氣的物性 已知：某鍋爐廠生產(chǎn)的220t/h高壓鍋爐，其低溫段空氣預(yù)熱器的設(shè)計(jì)參數(shù)為：叉排布置， 管子外徑d=40mm，平均溫度為150的空氣橫向沖刷管束，流動(dòng)方向上總排數(shù)44，在管排中心截面上空氣流速（最小截面流速）為6.03m/s。管壁平均溫度為185。求管束的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)?求：空氣與管束間的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。 解：定性溫度167.521851502t*=+=+=fwmttt，得空氣物性值為： ，6.03 1.1,1.9,

23、8375108.2804.0Re216=´´=-dsdsud由n，據(jù)表（5-7）得 7、初溫為35，流量的水，進(jìn)入直徑的加熱管加熱。管內(nèi)壁溫度為65，如果要求水的出口溫度為45，管長為多長？ 40水的物性：5、有兩個(gè)平行平板，面積相等，且足夠大，均可認(rèn)為是灰體表面。表面1的溫度為，黑度為，表面2的溫度為，黑度為。求兩表面的有效輻射，投入輻射及兩表面間的輻射傳熱熱流密度2-1 用平底鍋燒開水，與水相接觸的鍋底溫度為111，熱流密度為42400。使用一段時(shí)間后，鍋底結(jié)了一層平均厚度為3mm的水垢。假設(shè)此時(shí)與水相接觸的水垢的表面溫度及熱流密度分別等于原來的值，試計(jì)算水垢與金屬鍋底

24、接觸面的溫度。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)取為1W/(m.K)。解：由題意得 w/m2所以t=238.22-9 雙層玻璃窗系由兩層厚為6mm的玻璃及其間的空氣隙所組成，空氣隙厚度為8mm。假設(shè)面向室內(nèi)的玻璃表面溫度與室外的玻璃表面溫度各為20及-20，試確定該雙層玻璃窗的熱損失。如果采用單層玻璃窗，其他條件不變，其熱損失是雙層玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸為。不考慮空氣間隙中的自然對(duì)流。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.78。解：116.53W/ 所以 2-14 外徑為100mm的蒸氣管道，覆蓋密度為20的超細(xì)玻璃棉氈保溫。已知蒸氣管道外壁溫度為400，希望保溫層外表面溫度不超過50。且每米長管道上散熱量小于163W，試確定

25、所需的保溫層厚度。解：保溫材料的平均溫度為t=由附錄7查得導(dǎo)熱系數(shù)為代入數(shù)據(jù)得到 0.314mm所以 2-18 在一根外徑為100mm的熱力管道外擬包覆兩層絕熱材料，一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.06，另一種為0.12，兩種材料的厚度都取為75mm，試比較把導(dǎo)熱系數(shù)小的材料緊貼管壁，及把導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁這兩種方法對(duì)保溫效果的影響，這種影響影響對(duì)于平壁的情形是否存在？假設(shè)在兩種做法中，絕熱層內(nèi)外表面的總溫差保持不變。解：將導(dǎo)熱系數(shù)小的材料緊貼壁管將導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼壁管則故導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁其保溫效果好。若為平壁，則平壁由于所以不存在此問題。2-50 試計(jì)算下列兩種情形下等厚度直肋的效

26、率：鋁肋，h=284，H=15.24mm，=2.54mm；鋼肋，h=511，H=15.24mm，=2.54mm；解：（1）因?yàn)樗砸驗(yàn)樗?-51 在溫度為260的壁面上伸出一根純鋁的圓柱形肋片，直徑d=25mm，高H=150mm。該柱體表面受溫度16的氣流冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=15。肋端絕熱。試計(jì)算該柱體的對(duì)流散熱量。如果把柱體的長度增加一倍，其他條件不變，柱體的對(duì)流散熱量是否也增加了一倍？從充分利用金屬的觀點(diǎn)來看，是采用一個(gè)長的肋好還是采用兩個(gè)長度為其一半的較短的肋好？解：又所以得代入數(shù)據(jù)查表得，當(dāng)其他條件不變時(shí)由上述結(jié)果可知長度增加一倍而散熱量沒有增加一倍，因此從充分利用金屬的觀點(diǎn)，采用

27、長度為其一半的較短的肋較好。313 一塊厚20mm的鋼板，加熱到5000C后置于200C的空氣中冷卻。設(shè)冷卻過程中鋼板兩側(cè)面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為,鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為，若擴(kuò)散率為。試確定使鋼板冷卻到空氣相差100C時(shí)所需的時(shí)間。 解：由題意知 故可采用集總參數(shù)法處理。由平板兩邊對(duì)稱受熱，板內(nèi)溫度分布必以其中心對(duì)稱，建立微分方程，引入過余溫度，則得： 解之得： 5-8、已知：介質(zhì)為25的空氣、水及14號(hào)潤滑油，外掠平板邊界層的流動(dòng)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯撵`界雷諾數(shù)，。 求：以上三種介質(zhì)達(dá)到時(shí)所需的平板長度。解：（1）25的空氣 =15.53 = x=7.765m （2）25的水 x=0.45275m （3）14號(hào)潤滑油 x=156.85m614、已知：下的空氣在內(nèi)徑為76mm的直管內(nèi)流動(dòng)，入口溫度為65，入口體積流量為，管壁的平均溫度為180。 求：管子多長才能使空氣加熱到115。 解：定性溫度，相應(yīng)的物性值為： 在入口溫度下，故進(jìn)口質(zhì)量流量：，先按計(jì)