傳熱學(xué)作業(yè)題

傳熱學(xué)作業(yè)題傳熱學(xué)作業(yè)題傳熱學(xué)作業(yè)題1-10一爐子的爐墻厚13cm，總面積為20m2，平均導(dǎo)熱系數(shù)為1.04w/(m·k)，內(nèi)外壁溫分別是520℃及50℃。試計(jì)算通過爐墻的熱損失。如果所燃用的煤的發(fā)熱量是2.09×104kJ/kg，問每天因熱損失要用掉多少千克煤？

通過閱讀報(bào)刊，我們能增長見識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。傳熱學(xué)作業(yè)題傳熱學(xué)作業(yè)題傳熱學(xué)作業(yè)題1-10一爐子的爐墻厚11-10一爐子的爐墻厚13cm，總面積為20m2，平均導(dǎo)熱系數(shù)為1.04w/(m·k)，內(nèi)外壁溫分別是520℃及50℃。試計(jì)算通過爐墻的熱損失。如果所燃用的煤的發(fā)熱量是2.09×104kJ/kg，問每天因熱損失要用掉多少千克煤？

1-10一爐子的爐墻厚13cm，總面積為20m2，平均導(dǎo)2傳熱學(xué)作業(yè)題31-12在一次測(cè)定空氣橫向流過單根圓管的對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)中，得到下列數(shù)據(jù)：管壁平均溫度tW=69℃，空氣溫度tf=20℃，管子外徑d=14mm，加熱段長80mm，輸入加熱段的功率8.5W，如果全部熱量通過對(duì)流換熱傳給空氣，試問此時(shí)的對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)多大？

1-12在一次測(cè)定空氣橫向流過單根圓管的對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)中，得到4傳熱學(xué)作業(yè)題51-20半徑為0.5m的球狀航天器在太空中飛行，其表面發(fā)射率為0.8。航天器內(nèi)電子元件的散熱總共為175W。假設(shè)航天器沒有從宇宙空間接受任何輻射能量，試估算其表面的平均溫度。1-20半徑為0.5m的球狀航天器在太空中飛行，其表面6傳熱學(xué)作業(yè)題71-24在附圖所示的穩(wěn)態(tài)熱傳遞過程中，已知：tw1=460℃，tf2=300℃，δ1=5mm，δ2=0.5mm，λ1=46.5W/(m·K)，λ2=1.16W/(m.K)，h2=5800W/(m2·K)。試計(jì)算單位面積所傳遞的熱量。

1-24在附圖所示的穩(wěn)態(tài)熱傳遞過程中，已知：tw1=48傳熱學(xué)作業(yè)題91-32一玻璃窗，尺寸為60cm×30cm，厚為4mm。冬天，室內(nèi)及室外溫度分別為20℃及-20℃，內(nèi)表面的自然對(duì)流換熱表面系數(shù)為10W/(m2·K)，外表面強(qiáng)制對(duì)流換熱表面系數(shù)為50W/(m2·K)。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.78W/(m·K)。試確定通過玻璃的熱損失。

1-32一玻璃窗，尺寸為60cm×30cm，厚為4mm10傳熱學(xué)作業(yè)題112-3有一厚為20mm的平板墻，導(dǎo)熱系數(shù)為1.3W/(m·K)。為使每平方米墻的熱損失不超過1500W,在外表面上覆蓋了一層導(dǎo)熱系數(shù)為0.12W/(m·K)的保溫材料。已知復(fù)合壁兩側(cè)的溫度分別為750℃及55℃，試確定此時(shí)保溫層的厚度。2-3有一厚為20mm的平板墻，導(dǎo)熱系數(shù)為1.3W12傳熱學(xué)作業(yè)題132-9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60cm×60cm。不考慮空氣間隙中的自然對(duì)流。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.78W/(m·K)。2-9雙層玻璃窗系由兩層厚為6mm的玻璃及其間的空氣隙所14傳熱學(xué)作業(yè)題15傳熱學(xué)作業(yè)題162-14外徑為100mm的蒸氣管道，覆蓋密度為20kg/m3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，試確定所需的保溫層厚度。2-14外徑為100mm的蒸氣管道，覆蓋密度為20kg17傳熱學(xué)作業(yè)題18傳熱學(xué)作業(yè)題192-26附圖所示儲(chǔ)罐用厚為20mm的塑料制成，其導(dǎo)熱系數(shù)λ=1.5W/(m·K)，儲(chǔ)罐內(nèi)裝滿工業(yè)用油，油中安置了一電熱器，使罐的內(nèi)表面溫度維持在400K。該儲(chǔ)罐置于tf為25℃的空氣中，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10W/(m2·K)。r0=0.5m,l=2.0m。試確定所需的電加熱功率。

2-26附圖所示儲(chǔ)罐用厚為20mm的塑料制成，其導(dǎo)熱系數(shù)20傳熱學(xué)作業(yè)題21傳熱學(xué)作業(yè)題223-10一熱電偶熱接點(diǎn)可近似地看成為球形，初始溫度為25℃，后被置于溫度為200℃地氣流中。問欲使熱電偶的時(shí)間常數(shù)τc=1s熱接點(diǎn)的直徑應(yīng)為多大？已知熱接點(diǎn)與氣流間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為350W/(m2?K)，熱接點(diǎn)的物性為：λ=20W/(m?k)，c=400J/(kg?k)，ρ=8500kg/m3，如果氣流與熱接點(diǎn)之間還有輻射換熱，對(duì)所需的熱接點(diǎn)直徑有何影響？熱電偶引線的影響忽略不計(jì)。3-10一熱電偶熱接點(diǎn)可近似地看成為球形，初始溫度為25℃23傳熱學(xué)作業(yè)題24傳熱學(xué)作業(yè)題253-13一塊厚20mm的鋼板，加熱到500℃后置于20℃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35W/(m2?K)，鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/(m?K)，熱擴(kuò)散率為1.37×10?5m2/s。試確定使鋼板冷卻到空氣相差10℃時(shí)所需的時(shí)間。3-13一塊厚20mm的鋼板，加熱到500℃后置于26傳熱學(xué)作業(yè)題273-16在熱處理工藝中，用銀球試樣來測(cè)定淬火介質(zhì)在不同條件下的冷卻能力。今有兩個(gè)直徑為20mm的銀球，加熱到650℃后被分別置于20℃的盛有靜止水的大容器及20℃的循環(huán)水中。用熱電偶測(cè)得，當(dāng)因球中心溫度從650℃變化到450℃時(shí)，其降溫速率分別為180℃/s及360℃/s。試確定兩種情況下銀球表面與水之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。已知在上述溫度范圍內(nèi)銀的物性參數(shù)為c=262J/(kg?k)、ρ=10500kg/m3、λ＝360W/(m?k）。3-16在熱處理工藝中，用銀球試樣來測(cè)定淬火介質(zhì)在不同條件下28傳熱學(xué)作業(yè)題29傳熱學(xué)作業(yè)題30傳熱學(xué)作業(yè)題315-12已知：1.013×105Pa、100℃的空氣以v=100m/s的速度流過一塊平板，平板溫度為30℃。求：離開平板前緣3cm及6cm處邊界層上的法向速度、流動(dòng)邊界層及熱邊界層厚度、局部切應(yīng)力和局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、平均阻力系數(shù)和平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。5-12已知：1.013×105Pa、100℃的空氣以v32傳熱學(xué)作業(yè)題33傳熱學(xué)作業(yè)題34傳熱學(xué)作業(yè)題35傳熱學(xué)作業(yè)題36傳熱學(xué)作業(yè)題376-1已知：在一臺(tái)縮小成為實(shí)物1/8的模型中，用20℃的空氣來模擬實(shí)物中平均溫度為200℃空氣的加熱過程。實(shí)物中空氣的平均流速為6.03m/s，問模型中的流速應(yīng)為若干？若模型中的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為195W/(m2?K)，求相應(yīng)實(shí)物的值，在這一實(shí)物中，模型與實(shí)物中流體的Pr數(shù)并不嚴(yán)格相等，你認(rèn)為這樣的?；瘜?shí)驗(yàn)有無實(shí)用價(jià)值。

6-1已知：在一臺(tái)縮小成為實(shí)物1/8的模型中，用20386-1.解：根據(jù)相似理論，模型與實(shí)物中的Re應(yīng)相等,空氣在200C和2000C時(shí)的物性參數(shù)200C2000C由又得:上述模化實(shí)驗(yàn)，雖然模型與流體的Pr數(shù)不嚴(yán)格相等，但十分相近，這樣的模化實(shí)驗(yàn)是有實(shí)用價(jià)值的。

6-1.解：根據(jù)相似理論，模型與實(shí)物中的Re應(yīng)相等,空氣396-4已知：對(duì)于常物性流體橫向掠過管束時(shí)的對(duì)流換熱，當(dāng)流動(dòng)方向上的排數(shù)大于10時(shí)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，

管束的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h取決于下列因素：流體速度u；流體物性ρ、η、λ、cp；幾何參數(shù)d、s1、s2。求：試用量綱分析法證明，此時(shí)的對(duì)流換熱關(guān)系式可以整理為：Nu=f(Re、Pr、s1/d、s2/d)6-4已知：對(duì)于常物性流體橫向掠過管束時(shí)的對(duì)流換熱，當(dāng)流動(dòng)方40

解：基本物理量有h、u、ρ、η、λ、Cp、d、s1、s2、共九個(gè)，基本量綱有4個(gè)（時(shí)間T、長度L、質(zhì)量M、溫度Q），n=9，γ=7。

方程有五組，選取u,d,λ,h為基本物理量，得：

解：基本物理量有h、u、ρ、η、λ、C41傳熱學(xué)作業(yè)題42傳熱學(xué)作業(yè)題43上式等號(hào)左邊為無量綱量，因此等號(hào)右邊各量綱的指數(shù)必為零（量綱和諧原理），故得：

上式等號(hào)左邊為無量綱量，因此等號(hào)右邊各量綱的指數(shù)必為零（量綱44傳熱學(xué)作業(yè)題45傳熱學(xué)作業(yè)題46飽和水蒸氣在高度l＝1.5m的豎管外表面上作層流膜狀凝結(jié)。水蒸氣壓力為p=2.5×105pa管子表面溫度為123℃。試?yán)门麪柗治鼋庥?jì)算離開管頂為0.1m、0.2m、0.4m、0.6m及1.0m處的液膜厚度和局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。7-5飽和水蒸氣在高度l＝1.5m的豎管外表面上作層流膜狀凝結(jié)47傳熱學(xué)作業(yè)題48傳熱學(xué)作業(yè)題49傳熱學(xué)作業(yè)題50試確定一個(gè)電功率為100W的電燈泡發(fā)光效率。假設(shè)該燈泡的鎢絲可看成是2900K的黑體，其幾何形狀為2mm×5mm的矩形薄片。8-8試確定一個(gè)電功率為100W的電燈泡發(fā)光效率。假設(shè)該燈泡的鎢51傳熱學(xué)作業(yè)題52傳熱學(xué)作業(yè)題53一漫射表面在某一溫度下的光譜輻射強(qiáng)度與波長的關(guān)系可以近似地用附圖表示，試：（1）計(jì)算此時(shí)的輻射力；（2）計(jì)算此時(shí)法線方向的定向輻射強(qiáng)度，及與法線成600角處的定向輻射強(qiáng)度。8-17一漫射表面在某一溫度下的光譜輻射強(qiáng)