傳熱學(xué)習(xí)題集Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式鄭州大學(xué)傳熱學(xué)習(xí)題集蘇小江2014/6/1內(nèi)容：書中例題和課后習(xí)題整理為word格式整理為word格式整理為word格式緒論[例0-1]某住宅磚墻壁厚為mm，其導(dǎo)熱系數(shù)為W/(m2·K)，墻壁內(nèi)、外兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為：，，冬季內(nèi)外兩側(cè)空氣的溫度分別為：，，試計算墻壁的各項熱阻，傳熱系數(shù)以及熱流密度。[例0-2]一冷庫外墻的內(nèi)壁面溫度為，庫內(nèi)冷凍物及空氣溫度均為。已知壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為，壁與物體間的系統(tǒng)輻射系數(shù)，試計算該壁表面每平方米的冷量損失？并對比對流換熱與熱輻射冷損失的大??？13、求房屋外墻的散熱熱流密度q以及它的內(nèi)外表面溫度tw1和tw2。已知：δ=360mm，室外溫度tf2=-10℃，室內(nèi)溫度tf1=18℃，墻的λ=0.61W/(m.K),內(nèi)壁表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h1=87W/(m2.K)，外壁h2=124W/(m整理為word格式整理為word格式整理為word格式15、空氣在一根內(nèi)徑50mm,長2.5m的管子內(nèi)流動并被加熱，已知空氣平均溫度為85℃，管壁對空氣的h=73W/m.℃，熱流通量=5110W/。，試確定管壁溫度及熱流量。16、已知兩平行平壁，壁溫分別為tw1=50℃，tw2=20℃，輻射系數(shù)3.96，求每平方米的輻射換熱量W/。若tw1增加到200℃整理為word格式整理為word格式整理為word格式第一章導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)[例1-1]厚度為δ的無限大平壁，λ為常數(shù)，平壁內(nèi)具有均勻內(nèi)熱源qv(W/m3)，平壁x=0的一側(cè)絕熱，x=δ的一側(cè)與溫度為的流體直接接觸進(jìn)行對流換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h是已知的，試寫出這一穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的完整數(shù)學(xué)描述。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例1-2]一半徑為R長度為l的導(dǎo)線，其導(dǎo)熱系數(shù)λ為常數(shù)。導(dǎo)線的電阻率為ρ(Ω.m2/m)。導(dǎo)線通過電流I(A)而均勻發(fā)熱。已知空氣的溫度為tf2、已知Low-e膜玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.62W/(m.K)玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.65W/(m.K)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/(m.K)氬氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.016W/(m.K)試計算該膜雙中空玻璃導(dǎo)熱熱阻。6、一厚度為50mm的無限大平壁，其穩(wěn)態(tài)溫度分布為:℃式中a=200℃，b=－2000℃/m2。若平壁材料導(dǎo)熱系數(shù)為45W/m.℃，試求：(1)平壁兩側(cè)表面處的熱流通量；(2)平壁中是否有內(nèi)熱源?為什么?若有的話，它的強(qiáng)度應(yīng)是多大?整理為word格式整理為word格式整理為word格式第二章穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱[例2-1]有一鍋爐爐墻由三層組成，內(nèi)層是厚δ1=230mm的耐火磚，導(dǎo)熱系數(shù)λ1=1.10W/(mK)；外層是δ3=240mm的紅磚層，導(dǎo)熱系數(shù)λ3=0.58W/(mK)；兩層中間填以δ2=50mm的水泥珍珠巖制品保溫層，導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.072W/(mK)。已知爐墻內(nèi)、外兩表面溫度tw1=500℃、tw2=50℃，試求通過爐墻的導(dǎo)熱熱流密度及紅磚層的最高溫度。[例2-2]一由三層平壁組成的鍋爐爐墻，結(jié)構(gòu)與例2-1相同。但已知邊界條件改為第三類，即：爐墻內(nèi)側(cè)溫度tf1=511℃，煙氣側(cè)對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h1=31.1W/(m.K)；爐墻外廠房空氣溫度tf2=22℃，空氣側(cè)對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h2=12.2W/(m.K)。試求通過該爐墻的熱損失和爐墻內(nèi)、外表面的溫度tw1[例2-3]一爐渣混凝土空心砌塊，結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。爐渣混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)1=0.79W/(mK)，空心部分的導(dǎo)熱系數(shù)2=0.29W/(mK)。試計算砌塊的導(dǎo)熱熱阻。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例2-4]外徑為200mm的蒸汽管道，管壁厚8mm，管外包硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層，導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.022W/(m.K)，厚40mm。外殼為高密度聚乙烯管，導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.3W/(m.K)，厚5mm。給定第三類邊界條件：管內(nèi)蒸汽溫度tf1=300℃，管內(nèi)蒸汽與管壁之間對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h1=120W/(m.K)；周圍空氣溫度tf2=25℃，管外殼與空氣之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h2=10W/(m.K)。求單位管長的傳熱系數(shù)kl、散熱量q[例2-5]設(shè)管道外徑d=15mm，如果用軟質(zhì)泡沫塑料作為保溫層是否合適？已知其導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.034W/(m.K)，保溫層外表面與空氣之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=10W/(m.K)。[例2-6]一鐵制的矩形直肋，厚δ=5mm，高H=50mm，寬L=1m，材料導(dǎo)熱系數(shù)λ=58w/mK，肋表面放熱系數(shù)h=12w/mK，肋基的過余溫度θo=80oC。求肋表面散熱量和肋端過余溫度。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例2-6]如圖2-18所示的環(huán)形肋壁，肋片高度l=19.1mm、厚度δ=1.6mm，肋片是鋁制并鑲在直徑為25.4mm的管子上，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)λ=214W/(m.K)。已知管表面溫度t0=171.1℃，周圍流體溫度tf=21.1℃，肋片表面與周圍流體之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=141.5W/(m2[例2-8]一傳達(dá)室小屋，室內(nèi)面積為3mx4m,高度為2.8m，紅磚墻厚度為240mm，紅磚的導(dǎo)熱系數(shù)為0.43W/(m.K)。已知墻內(nèi)表面溫度為20℃，外表面溫度為-5℃，試問通過傳達(dá)室的四周墻壁的散熱量為多少？8、某建筑物的混凝土屋頂面積為20m2，厚為140mm，外表面溫度為-15℃。已知混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)為1.28W/(m.K)，若通過屋頂?shù)纳崃繛?.5x103W，試計算屋頂內(nèi)表面的溫度。整理為word格式整理為word格式整理為word格式9、某教室的墻壁是一層厚度為240mm的磚層和一層厚度為20mm的灰泥構(gòu)成。現(xiàn)在擬安裝空調(diào)設(shè)備，并在內(nèi)表面加一層硬泡沫塑料，使導(dǎo)入室內(nèi)的熱量比原來減少80%。已知磚的導(dǎo)熱系數(shù)λ＝0.7W/(m·K)，灰泥的λ＝0.58W/(m·K)，硬泡沫塑料的λ＝0.06W/(m·K)，試求加貼硬泡沫塑料層的厚度。16、蒸汽管道的內(nèi)、外直徑分別為160mm和170mm，管壁導(dǎo)熱系數(shù)λ=58W/m.℃，管外覆蓋兩層保溫材料：第一層厚度δ2=30mm，導(dǎo)熱系數(shù)λ2＝0.093W/m.℃；第二層δ3=40mm，導(dǎo)熱系數(shù)λ3＝0.17W/m.℃，蒸汽管的內(nèi)表面溫度tw1=300℃。保溫層外表而溫度tw4=50℃，試求：(1)各層熱阻，并比較其大小，(2)每米長蒸汽管的熱損失，(3)各層之間的接觸面溫度tw2和19、一外徑為100mm，內(nèi)徑為85mm的蒸汽管道，管材的導(dǎo)熱系數(shù)為λ＝40W/(m·K)，其內(nèi)表面溫度為180℃，若采用λ＝0.053W/(m·K)的保溫材料進(jìn)行保溫，并要求保溫層外表面溫度不高于40℃，蒸汽管允許的熱損失ql23、

一直徑為d,長度為l的細(xì)長圓桿,兩端分別與溫度為t1和t2的表面緊密接觸,桿的側(cè)面與周圍流體間有對流換熱,已知流體的溫度為整理為word格式整理為word格式整理為word格式tf,而t24、一鋁制等截面直肋，肋高為25mm，肋厚為3mm，鋁材的導(dǎo)熱系數(shù)為λ＝140W/(m·K)，周圍空氣與肋表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h＝752w/(m2.k)。已知肋基溫度為80℃和空氣溫度為30℃，假定肋端的散熱可以忽略不計，試計算肋片內(nèi)的溫度分布和每片肋片的散熱量。27、一肋片厚度為3mm，長度為16mm，是計算等截面直肋的效率。（1）鋁材料肋片，其導(dǎo)熱系數(shù)為140W/(m﹒K),對流換熱系數(shù)h=80W/(m2﹒K);（2）鋼材料肋片，其導(dǎo)熱系數(shù)為40W/(m﹒K),

對流換熱系數(shù)h=125W/(m2﹒K)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式第三章非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱[例3-1]一無限大平壁厚度為0.5m，已知平壁的熱物性參數(shù)=0.815W/(mk),c=0.839kJ/(kg.k),=1500kg/m3,壁內(nèi)溫度初始時均為一致為18oC，給定第三類邊界條件：壁兩側(cè)流體溫度為8oC，流體與壁面之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=8.15w/（m2.K），試求6h后平壁中心及表面的溫度。[例3-2]已知條件同例3-1，試求24h及三晝夜后，平壁中心及表面的溫度；并求24h中每平方米平壁表面放出的熱量。[例3-3]一道用磚砌成的火墻,已知磚的密度ρ=1925kg/m3，比定壓容cp=0.835kJ/(kg.℃)，導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.72W/(m.℃)。突然以110℃的溫度加于墻的一側(cè)。如果在5h內(nèi)火墻另一側(cè)的溫度幾乎不發(fā)生變化，試問此墻的厚度至少為多少？若改用耐火磚砌火墻，耐火磚的密度ρ=2640kg/m3，比定壓容cp=0.96kJ/(kg.℃)，導(dǎo)熱系數(shù)λ=1.0W/(m.[例3-4]應(yīng)用恒定作用的熱源法測定建筑材料的熱擴(kuò)散率。采用5~10μm厚的鏮銅箔作為平面熱源，已知初始溫度t0=18℃，通電加熱360s后，測量得到x=0處的溫度t∣x=0=31.1℃，x=20mm處的溫度∣x=δ整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例3-5]有一直徑為0.3m、長度為0.6m的鋼圓柱，初始溫度為20℃，放入爐溫為1020℃的爐內(nèi)加熱，已知鋼的導(dǎo)熱系數(shù)λ＝30W/(mK)，熱擴(kuò)散率a＝6.25×10-6m2/s，鋼柱表面與爐內(nèi)介質(zhì)之間的總換熱系數(shù)h=200w/(m2K)，試求加熱1h時后，如圖所示鋼柱表面和中心點(diǎn)1、2、3和4的溫度以及加熱過程中吸收的熱量。8、一鋼板厚度為3mm,面積為1×1㎡,初始溫度均勻?yàn)?00℃,放置于20℃的空氣中冷卻。已知鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為λ=48.5W/(m·k),熱擴(kuò)散率a=12.7×10-6㎡/s,板與空氣之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=39W/(m2.K)，問需要多長時間鋼板才能降低至50℃。整理為word格式整理為word格式整理為word格式9、一不銹鋼板厚度為0.15m，初始溫度為20℃，放置在溫度為1200℃的爐內(nèi)加熱，已知不銹鋼熱擴(kuò)散率為3.95×10-6㎡╱s，鋼板在爐內(nèi)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為250W╱(㎡.K)，試求鋼板加熱到800℃時所需時間10、將初始溫度為80℃，直徑為20mm的銅棒突然置于溫度為20℃、流速為12m/s的風(fēng)道中，5min后銅棒溫度降低到34℃。計算氣體與銅棒的換熱系數(shù)？已知：銅棒ρ=8954kgm3,c=383.1J(kg.℃),λ=386W(m.℃)11、有兩塊同樣材料的平壁A和B，已知A的厚度為B的兩倍，兩平壁從同一高溫爐中取出置于冷流體中淬火，流體與平壁表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)近似認(rèn)為是無限大。已知B平壁中心點(diǎn)的過余溫度下降到初始過余溫度的一半需要12min，問平壁A達(dá)到同樣的溫度需要多少時間？13、一加熱爐爐底是40mm的耐火材料砌成，它的導(dǎo)溫系數(shù)為5×10－7m2/s，導(dǎo)熱系數(shù)為4.0W/m.℃，爐子從室溫25℃開始點(diǎn)火，爐內(nèi)很快形成穩(wěn)態(tài)的1260℃的高溫氣體，氣體與爐底表面間換熱系數(shù)為40W/m.℃，問達(dá)到正常運(yùn)行要求爐底壁表面溫度為1000℃，試確定從點(diǎn)火到正常運(yùn)行要求所需時間。整理為word格式整理為word格式整理為word格式第四章導(dǎo)熱數(shù)值解法基礎(chǔ)[例4-1]設(shè)有一矩形薄板,參看圖4-4，已知a=2b,在邊界x=0和y=0處是絕熱的，在x=a處給出第三類邊界條件，即給定h和tf，而邊界y=b處給出第一類邊界條件，即溫度為已知t=c[例4-2]一矩形薄板，節(jié)點(diǎn)布置參看圖4-5，薄板左側(cè)邊界給定溫度200℃，其他三個界面給定溫度為50℃，求各節(jié)點(diǎn)溫度。[例4-3]一半無限大物體,初始時各處溫度均勻一致并等于0℃，物體的熱擴(kuò)散率a=0.6x10-6m2/s,已知物體表面溫度隨時間直線變化，tw=0.25整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例4-4]一厚度為0.06m的無限大平壁,初始溫度為20℃，給定壁兩側(cè)的對流換熱邊界條件：流體溫度為150℃，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=24W/(m2.K)。已知平壁的導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.24W/(m.K)，熱擴(kuò)散率a=0.147x10-6m2[例4-5]一厚度為0.1m的無限大平壁，兩側(cè)均為對流換熱邊界條件，初始時兩側(cè)流體溫度與壁內(nèi)溫度一致tf1=tf2=t0=5℃；已知兩側(cè)對流換熱系數(shù)分別為h1=11W/（m2K）、h2=23W/（m2K）,壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)=0.43W/（mK），導(dǎo)溫系數(shù)a=0.3437×10-6m2/s。如果一側(cè)的環(huán)境溫度tf1突然升高為50℃并維持不變，計算在其它參數(shù)不變的條件下，平壁內(nèi)溫度分布及兩側(cè)壁面熱流密度隨時間的變化規(guī)律，一直計算到新的穩(wěn)態(tài)傳熱過程為止。整理為word格式整理為word格式整理為word格式第五章對流換熱分析[例5-1]20℃的水以1.32m/s的速度外掠長250mm的平板，壁溫tW＝60℃。（1）求x＝250mm處下列各項局部值：δ,δt,Cf,x,hx，并計算全板長的平均傳熱系數(shù)h，全板換熱量φ。（W:板寬為1m）

（2）沿板長方向計算δ；δt；h；h[例5-2]20℃空氣在常壓下以33.9m/s速度外掠長250mm的平板，壁溫tw=60℃（1）求x=250mm處下列各項局部值：δ；δt；h；hx；計算全板的換熱量（2）沿板長方向計算δ；δt；h；h整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例5-3]常壓下20℃的空氣以33.9m/s外掠壁溫為60℃的平板，板長為1.5m，求該板的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及換熱量（板寬按1m計算）。[例5-4]計算上例的局部及平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)沿板長的變化，并繪成圖。12、20℃的水以1.5m/s的速度外掠平板，按積分方程解求離前緣150mm處的邊界層厚度。13、由微分方程解求外掠平板，離前緣150mm處的流動邊界層及熱邊界層度，已知邊界平均溫度為60℃，速度為u∞=0.9m/s。18、空氣以10m/s速度外掠0.8m長平板，tf=80℃，tw=30℃整理為word格式整理為word格式整理為word格式，全板平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)以及換熱量（板寬為1m，已知Rec=5x1019、與上題同樣換熱參數(shù)，但流體為水，試與上題作比較。23、已知某對流換熱過程的熱邊界層溫度場可表達(dá)為t=a-by+cy2，壁溫為tw，主流溫度為26、溫度tf=80℃的空氣外掠tw=30℃的平板，已知hx=124.4x-1/2，試求該平板長為0.3m，寬0.5m整理為word格式整理為word格式整理為word格式31、煤氣以平均流速um=20m/s流過內(nèi)徑d=16.9mm,長l=2m的管子，由于不知道它的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，今用實(shí)測得管兩端煤氣的壓降△p為35N/m2,試問能否確定此煤氣與管壁的平均傳熱系數(shù)？已知該煤氣的物性是：ρ=0.3335kg/m3,cp=4.198kJ/(mg.k),ν=47.38×10-6m2/s,λ=0.191W/(m.K).管內(nèi)流動摩擦系數(shù)f的定義式是：△p=fld,又已知：St.Pr2/3第六章單相流體對流換熱[例6-1]一臺管殼式蒸汽熱水器，水在管內(nèi)流速um=0.85m/s,全管水的平均溫度，tf=90℃，管壁溫度t[例6-2]某廠燃?xì)狻諝饧訜崞?已知管內(nèi)徑d=0.051m，每根管內(nèi)空氣質(zhì)流量M=0.0417kg/s，管長l=2.6m，空氣進(jìn)口溫度tf'=30℃，壁溫保持tw整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例6-3]某換熱設(shè)備管子長l=2m,內(nèi)徑d=0.014mm，生產(chǎn)過程中壁溫保持tw=78.6℃，進(jìn)口水溫tf'=22.1℃，問管內(nèi)水的平均流速um為若干m/s時，其出口水溫[例6-4]某廠在改進(jìn)換熱器時，把圓管改制成橢圓形斷面管（設(shè)改制后周長不變）。已知橢圓管內(nèi)的長半a=0.02m，短半軸b=0.012m，試計算在同樣流量及物性條件下，橢圓管與圓管相比，其管斷面積，當(dāng)量直徑，流速，Re，Nu，h及壓降等的變化比。[例6-5]水以1.5m/s的速度流過d=25mm，l=5m，△p=5.6kPa的管子，管壁tw=90℃，進(jìn)出口水溫分別為25℃和50℃[例6-6]空氣橫掠叉排管束，管外經(jīng)d=25mm,管長l=1.5m，每排有20根管子，共有5排，叉排S1=50mm、S2=37mm。已知管壁溫度為tw=110℃，空氣進(jìn)口溫度為，空氣流量V0=5000Nm2/h。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例6-7]試求新型豎直管束（采用外徑d=30mm的管材）暖氣散熱器自然對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，已知管長H=1800mm，表面溫度tw=86℃，室溫tf18[例6-8]以常熱流加熱的豎直平壁，熱流通量q=255W/m2,外界空氣溫度為20℃[例6-9]計算豎壁封閉空氣夾層的當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)he隨夾層厚度的變化，設(shè)夾層兩側(cè)表面溫度分別為tw1=20℃，tw2=0℃16、進(jìn)口溫度為10℃，質(zhì)流量為0.045kg/s的空氣在直徑51mm，長2m的管內(nèi)被加熱，壁溫保持200℃，試用式（6－4）計算它的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和出口溫度。整理為word格式整理為word格式整理為word格式23、空氣在管內(nèi)受迫對流換熱，已知管徑d=51mm，管長l=2.6m，空氣質(zhì)流量M＝0.0417kg/s，進(jìn)口溫度t`f＝30℃，管壁的熱流密度q=12120W/㎡,求該管的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h，空氣在管子進(jìn)口和出口端的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h`，h``，出口溫度t``f，管壁進(jìn)口和出口端的壁溫t`w,t``w28、空氣以0.0125kg/s流量流過直徑50mm，長為6m的圓管，溫度由23.5℃加熱到62℃，試求在常壁溫?fù)Q熱條件下管壁溫度tw，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及換熱量33、空氣橫向掠過單管，管外徑12mm，管外最大流速u=14m/s，空氣溫度tf＝30.1℃,壁溫tw＝1235、水橫向掠過5排叉排管束，管束中最窄截面處流速u=4.87m/s，平均溫度tf=20.2℃，壁溫tw=25.2℃，管間距，d=19mm,求水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式44、頂棚表面溫度13℃，室內(nèi)溫度25℃，頂棚4m×45、傾斜放置，溫度為45℃的1m×1m平板,熱面朝上接受輻射熱300W/m2，輻射熱被全部吸收，然后以自然對流方式散出，環(huán)境溫度為052、某建筑物墻壁內(nèi)空氣夾層厚δ=75mm，高2.5mm，兩側(cè)壁溫分別為tw1=15℃，tw2=5整理為word格式整理為word格式整理為word格式第七章凝結(jié)與沸騰換熱[例7-1]一臺臥式蒸汽熱水器,黃銅管外徑d=126mm,表面溫度tw=60℃，水蒸氣飽和溫度ts=140[例7-2]外徑50mm管子垂直放置，ts=120℃的干飽和水蒸氣在管外凝結(jié)，管長l=3m，tw=100℃，試求凝液膜液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鲿r的高度[例7-3]試用能量守恒原理論證式（7-9）,推導(dǎo)時按線性溫度分布考慮液膜的過冷度。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例7-4]一橫放的實(shí)驗(yàn)用不銹鋼電加熱蒸汽發(fā)生器，水在電熱器管外大空間沸騰，絕對壓強(qiáng)為1.96x105[例7-5]在1.013x105Pa絕對壓強(qiáng)下，純水在tw=117第八章熱輻射的基本定律[例8-1]測定對應(yīng)于太陽最大光譜輻射力Ebλ,max的峰值波長λmax約為0.503整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例8-2]試分別計算5762K、3800K、2800K、1000K、400K的黑體最大光譜輻射力Ebλ,max所對應(yīng)的峰值波長λmax，以及黑體輻射中可見光和紅外線輻射（0.76~1000μm[例8-3]已知某太陽能集熱器的透光玻璃在波長從λ1=0.35μm至λ2=2.7μm范圍內(nèi)的穿透比為85%，在此范圍之外是不透射的。試計算太陽輻射對該玻璃的穿透比。把太陽輻射作為黑體輻射看待，它的表面溫度為5762K。[例8-4]在一個直徑為0.02m、溫度為1200K圓形黑體表面的正上方l=0.3m處，有一個平行于黑體表面、直徑為0.05m的輻射熱流計，如圖8-7所示。試計算該熱流計所得到的黑體投入輻射能是多少？若輻射熱流計仍處于同樣高度，求熱流計偏移多少距離，熱流計得到的黑體投入輻射能為原來的50%。[例8-5]某漫射表面溫度T1=300K，其光譜吸收比如圖8-11所示。把它放在壁溫T2=1200K的黑空腔中，計算此表面的吸收比α和發(fā)射率ε。整理為word格式整理為word格式整理為word格式第九章輻射換熱計算[例9-1]兩個相距300mm、半徑為300mm的平行放置的圓盤。相對兩表面的溫度分別為t1=500℃及t2=227℃，發(fā)射率分別為及，兩表面間的輻射角系數(shù)X1,2=0.38.圓盤的另兩個表面不參與換熱。當(dāng)將此兩圓盤置于一壁溫為t3=27℃的一個大房間內(nèi)，試計算每個圓盤的凈輻射換熱量和容器壁3的溫度。[例9-2]有一空氣間層，熱表面溫度t1=300℃，冷表面溫度t2=50℃。兩表面的發(fā)射率ε1=ε2=0.85。當(dāng)表面尺寸遠(yuǎn)大于空氣層厚度時，求此間層每單位表面積的輻射換熱量。[例9-3]某車間的輻射采暖板尺寸是1.8x0.75m2，板面的發(fā)射率ε1=0.94，溫度t1=107℃。如果輻射板背面及側(cè)面包有保溫絕熱材料，求輻射板面與車間墻面間的輻射換熱量。已知墻面溫度t2=12℃整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例9-4]兩個相距300mm、半徑為300mm的平行放置的圓盤。相對兩表面的溫度分別為t1=500℃及t2=227℃，發(fā)射率分別為及，兩表面間的輻射角系數(shù)X1,2=0.38.圓盤的另兩個表面不參與換熱。當(dāng)將此兩圓盤置于一壁溫為t3=27℃的一個大房間內(nèi)，試計算每個圓盤的凈輻射換熱量。[例9-5]假定上例中兩圓盤被置于一絕熱大烘箱中，在其他條件不變時，試計算高溫圓盤的凈輻射熱量以及烘箱壁面的溫度。[例9-6]某輻射采暖房間尺寸為4mx5mx3m（圖9-3a），在樓板中布置加熱盤管，根據(jù)實(shí)測結(jié)果：樓板1的內(nèi)表面溫度t1=25℃，表面發(fā)射率ε1=0.9，外墻2的表面溫度t2=10℃，其余三面內(nèi)墻3的內(nèi)表面溫度t3=13℃，墻面發(fā)射率ε2=ε3=0.8；地面4的表面溫度t4=11℃，發(fā)射率ε4=0.6。試求（1）樓板的總輻射換熱量；（2）地面的總吸熱量。[例9-7]兩平行大平壁的發(fā)射率各為0.5和0.8，如果中間加入一片兩面發(fā)射率均為0.05的鋁箔，計算輻射換熱減少的百分?jǐn)?shù)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例9-8]一排氣管的排氣溫度可用熱電偶來測量（如圖所示），熱電偶接點(diǎn)發(fā)射率0.5，排氣管壁溫為tw=100℃，熱電偶指示溫度為

tc=500℃，氣體和熱電偶總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h=200W/(m2·K)，試確定氣體的實(shí)際溫度及測量誤差。若將發(fā)射率為εs=0.3的圓筒形遮熱罩放置在熱電偶周圍，熱電偶的讀數(shù)仍為500℃，問氣體的真實(shí)溫度是多少？假定氣體和遮熱罩間的總對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為hs[例9-9]計算圖9-24（a）所示兩個表面1、4之間的輻射角系數(shù)X1,4[例9-10]試確定例9-6中各表面間的輻射角系數(shù)。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例9-11]某鍋爐的爐膛容積為35m3，爐膛面積為55m2，煙氣中水蒸氣的容積百分?jǐn)?shù)為7.6%，二氧化碳的容積百分?jǐn)?shù)為18.6%，煙氣的總壓為1.013x105Pa，爐內(nèi)平均溫度為1200℃。試確定煙氣的發(fā)射率ε[例9-12]在直徑為1m的煙道中有溫度tg=1000℃、總壓力為1.013x105Pa的氣體流過，如果氣體中含CO2的容積百分?jǐn)?shù)為5%，其余為透明體。煙道壁溫tw=500[例9-13]一未加玻璃蓋板的太陽能集熱器的吸熱表面對太陽輻射的吸收比為0.92，表面發(fā)射率為0.15，集熱器表面積20m2，表面溫度為80℃，周圍空氣溫度為18℃，表面對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為3W/(m2·K)。當(dāng)集熱器表面的太陽總輻射照度為800W/m2,天空溫度為0℃時，試計算該集熱器可利用到的太陽輻射熱和它的效率。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例9-14]一平板型太陽能集熱器的示意圖如圖。平板玻璃覆蓋在吸熱表面上,且玻璃蓋板與吸熱表面圍成密閉空間。太陽總輻照度Gs為800W/m2，天空溫度為0℃。玻璃的太陽輻射穿透比τg為0.85，長波穿透比τg‘為0，反射比為0，長波發(fā)射率εg為0.9；吸熱表面對太陽輻射的吸收比αbs為1.0，表面長波發(fā)射率εbs為0.15，其中所吸收熱量的70%用于加熱太陽能集熱器中的水以及通過吸熱表面的背面散熱損失了。玻璃蓋板與吸熱表面平行，兩者之間的距離為0.07m，其間存有空氣，即存在有限空間的自然對流換熱，此時玻璃蓋板與吸熱表面之間的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)λe為0.040W/（m·K），玻璃蓋板與大氣環(huán)境表面對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為20W/(m2·K)，整理為word格式整理為word格式整理為word格式11、試確定如圖所示各種情況下的角系數(shù)。15、一外徑為100mm的鋼管橫穿過室溫為27℃的大房間，管外壁溫度為l00℃，表面發(fā)射宰為0.85。試確定單位管長的輻射散熱損失。16、有一3m×4m的矩形房間，高2.5m，地表面溫度為270℃，頂表面溫度為12℃，房間四周的墻壁均是絕熱的，所有表面的發(fā)射率均為0.8，試用網(wǎng)絡(luò)法計算地板和頂棚的凈輻射換熱量和墻表面的溫度。22、兩平行大平壁的發(fā)射率均為ε＝0.4，它們中間放置兩面發(fā)射率均為0.04的遮熱板。當(dāng)平板的表面溫度分別為250℃和40℃時，試計算輻射換熱量和遮熱板的表面溫度（不計導(dǎo)熱和對流換熱）。如不用遮熱板時，輻射換熱量為多少？整理為word格式整理為word格式整理為word格式24、保溫(熱水)瓶瓶膽是一夾層結(jié)構(gòu)，且夾層表面涂水銀，水銀層的發(fā)射率ε=0.04。瓶內(nèi)存放t1=100℃的開水，周圍環(huán)境溫度t2=20℃。設(shè)瓶膽內(nèi)外層的溫度分別與水和周圍環(huán)境大致相同，求瓶膽的散熱量?？嘤脤?dǎo)熱系數(shù)為0.04W/(m·K)的軟木代替瓶膽夾層保溫，問需用多厚的軟木才能達(dá)到熱水瓶原來的保溫效果？25、一矩形斷面的長隧道窯，斷面寬4m，高3m，底面溫度為800K、發(fā)射率為0.6，頂面溫度為1273K、發(fā)射半為0.8，兩側(cè)面均為絕熱面，試計算表面的凈輻射換熱量。第十章傳熱和換熱器[例10-1]為判斷冬季某廠房墻壁的散熱損失,在穩(wěn)態(tài)條件下,測得壁內(nèi)表面溫度tw=15.4℃；室內(nèi)氣溫tf=20.6℃；廠房內(nèi)環(huán)境溫度tam=22℃；壁與周圍環(huán)境間的系統(tǒng)發(fā)射率ε整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例10-2]車間內(nèi)一架空的熱流體管道,鋼管內(nèi)徑d1=135mm，壁厚2.5mm，外包保溫層厚度為30mm，材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.11W/(m·K)，已知管道內(nèi)熱氣體平均溫度tf1=163℃。對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h1=25.3W/(m2·K)。車間內(nèi)溫度tf2=18℃，管道周圍環(huán)境溫度tam=13℃。為了減少管道的散熱，管道保溫層外表有兩種不同處理方式可供選擇：（1）刷白漆，ε=0.9；[例10-3]試計算某寒冷地區(qū)中空玻璃窗傳熱系數(shù)，已知數(shù)據(jù)列表如下：窗高H(m)1.0室溫(本例tf1=tam1）tf120中空玻璃間距δ(mm)12室外溫度（本例tf2=tam2）tf-2玻璃表面發(fā)射率ε0.94玻璃厚度（mm）4[例10-4]一塊“對流—輻射板”,如圖所示，與壁面平行，已知?dú)饬髋c輻射板、氣流與壁面的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)整理為word格式整理為word格式整理為word格式hp相同，均為75W/(m·K)。對流—輻射板表面發(fā)射率εp=0.92，壁表面也具有相同的發(fā)射率。氣體流過壁與輻射板時的平均溫度為tf=250℃，壁溫維持tw=100℃，試計算輻射板向壁面的輻射熱量（W/m2）及與原有的對流換熱之比。若表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)均降為50W/(m2·

[例10-5]試比較逆流與順流時的對數(shù)平均溫度差，已知熱流體由300℃冷卻至150℃，而冷流體由50℃被加熱至100℃，并與算術(shù)平均值比較。[例10-6]按例10-5的溫度條件計算一次交叉流，熱流體不混合，冷流體混合時的平均溫度差。整理為word格式整理為word格式整理為word格式[例10-7]一管殼式蒸汽—空氣加熱器，空氣在管內(nèi)，要求將空氣由15℃加熱到50℃，空氣體積流量為V0=5Nm3/s，蒸汽為2x105Pa絕對壓強(qiáng)的干飽和水蒸氣，凝結(jié)水為飽和水，已知傳熱系數(shù)k=75W/(m[例10-8]設(shè)計一臥式管殼式蒸汽——水加熱器，水在