傳熱學(xué)習(xí)題答案

1、第一章導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)1. 按20時(shí)，銅、碳鋼（1.5%C）、鋁和黃銅導(dǎo)熱系數(shù)的大小，排列它們的順序；隔熱保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值最大為多少？列舉膨脹珍珠巖散料、礦渣棉和軟泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值。答：銅鋁黃銅碳鋼；隔熱保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)最大值為0.12W/（mK）膨脹珍珠巖散料：2560-300Kg/m3 0.021-0.062 W/（mK）礦渣棉：30207 Kg/m30.058 W/（mK）軟泡沫塑料：3041-162 Kg/m30.043-0.056 W/（mK）2. 推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程式的已知前提條件是什么？答：導(dǎo)熱物體為各向同性材料。3(1) , q=-2105(w/m2). (2) , q=

2、2105(w/m2).4. (1) w/m2 (2) w/m35. 已知物體的熱物性參數(shù)是、和c，無內(nèi)熱源，試推導(dǎo)圓柱坐標(biāo)系的導(dǎo)熱微分方程式。答：6. 已知物體的熱物性參數(shù)是、和c，無內(nèi)熱源，試推導(dǎo)球坐標(biāo)系的導(dǎo)熱微分方程式。答：7. 一半徑為的實(shí)心球，初始溫度均勻并等于t0，突然將其放入一溫度恒定并等于tf的液體槽內(nèi)冷卻。已知球的熱物性參數(shù)是、和c，球壁表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，試寫出描寫球體冷卻過程的完整數(shù)學(xué)描述。答：8. 從宇宙飛船伸出一根細(xì)長散熱棒，以輻射換熱將熱量散發(fā)到外部空間去，已知棒的發(fā)射率（黑度）為，導(dǎo)熱系數(shù)為，棒的長度為l，橫截面面積為f，截面周長為，棒根部溫度為0。外部空間是絕

3、對(duì)零度的黑體，試寫出描寫棒溫度分布的導(dǎo)熱微分方程式和相應(yīng)的邊界條件。答： x=0 , t+273=T0第二章 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱1. 為什么多層平壁中溫度分布曲線不是一條連續(xù)的直線而是一條折線？答：因?yàn)椴煌牧系钠奖趯?dǎo)熱系數(shù)不同。2. 導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)的無內(nèi)熱源的平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，若平壁兩側(cè)都給定第二類邊界條件，問能否惟一地確定平壁中的溫度分布？為什么？答：不能。因?yàn)樵趯?dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)的無內(nèi)熱源的平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中為常數(shù)，q為定值，由求解得常數(shù)c無法確定，所以不能惟一地確定平壁中的溫度分布。3. 導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)的無內(nèi)熱源的平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，試問（1）若平壁兩側(cè)給定第一類邊界條件tw1和tw2，為什么這一導(dǎo)熱過程

4、的溫度分布與平壁的材料無關(guān)？為什么？（2）相同的平壁厚度，不同的平壁材料，仍給定第一類邊界條件，熱流密度是否相同。答：（1）因?yàn)樵谠搶?dǎo)熱過程中（2）不相同。因?yàn)?，為定值，而不同，則q隨之而變。4. 如果圓筒壁外表面溫度較內(nèi)表面溫度高，這時(shí)壁內(nèi)溫度分布曲線的情形如何？答：圓筒壁內(nèi)的溫度分布曲線為5. 參看圖2-19，已知球壁導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)，內(nèi)外表面分別保持tw1和tw2，度推導(dǎo)空心球壁導(dǎo)熱量計(jì)算公式和球壁的導(dǎo)熱熱阻。答：球體的當(dāng)r=r1時(shí)，t=tw1 當(dāng)r=r2時(shí)，t=tw2對(duì)上式進(jìn)行求解得 所以球體的溫度分布為球體的導(dǎo)熱量計(jì)算公式為Q=Aq=4 r2q,且空心球壁的導(dǎo)熱量為，導(dǎo)熱熱阻為6. 同

5、上題，若已知邊界條件改為第三類邊界條件，即已知tf1,h1和tf2,h2試推導(dǎo)通過空心球壁傳熱量的計(jì)算公式和球壁的傳熱熱阻。答：傳熱熱阻為7答：通過磚墻總散熱：=672（W）8答：內(nèi)表面溫度tw1=1.59答：加貼泡沫層厚度=0.091(m)=91(mm)10. 答：保溫層厚度（m）=147(mm)11. 答：紅磚層厚度應(yīng)改為500（mm）12. 答：該雙層玻璃窗的熱損失41.66（W） 單層玻璃;其它條件不變時(shí)熱損失2682.68（W）13答：第一層占總熱阻比：22.2%第二層占總熱阻比：51.9%第三層占總熱阻比：25.9%14答：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) K=30.23 W/（m2K） 熱流通量q=

6、5687.2 W/m215. 方案（1）K=29.96 W/（m2K）方案（2）K=29.99 W/（m2K）方案（3）K=37.4 W/（m2K）16答：取修正系數(shù)單位面積導(dǎo)熱阻：0.204（m2K）/W17答:(1)單位長度管壁中：第一層材料導(dǎo)熱阻：第二層材料導(dǎo)熱阻：第三層材料導(dǎo)熱阻：(2)每米蒸汽管熱損失 q1=314.0(W/m)(3)tw2=299.95 tw3=137.6118. 解：調(diào)換后是調(diào)換前的79 %19電流是6.935（A）20解：保溫層材料厚度71.5mm21解：取保溫材料外表面溫度為室溫25時(shí)，蒸發(fā)量m=1.85 kg/h22. 解：有， 23 根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)，試對(duì)肋壁

7、可以使傳熱增強(qiáng)的道理作一初步分析。答：肋壁加大了表面積，降低了對(duì)流換熱的熱阻，直到了增強(qiáng)傳熱的作用。24. 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(duì)流換熱，已知流體的溫度為tf，而tft1或t2，桿側(cè)面與流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，桿材料的導(dǎo)熱系數(shù)為，試寫出表示細(xì)長桿內(nèi)溫度場的完整數(shù)學(xué)描述，并求解其溫度分布。答：把細(xì)長圓桿看作肋片來對(duì)待，那么單位時(shí)間單位體積的對(duì)流散熱量就是內(nèi)熱源強(qiáng)度。0xlx=0 t=t1x=l t=t2令，則可化為肋的過余溫度為=t-tf，則1=t1-tf，2=t2-tf，根據(jù)邊界條件，求得：所以該桿長的溫度分布為：2

8、5. 解：溫度 散熱量=321.33(W)26 解:tf=100測(cè)溫誤差：t=1627. 解：材料改變后，測(cè)出tL=99.85% 誤差：100-99.85=0.1528 答：（1）鋁材料 (2) 鋼材29 答：總散熱量包括肋表面管壁面散熱之和：11.885kW31. 答：散熱量：484.29（W/m）32. 答：，34. 答：接觸面上溫差51.4第三章 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱1. 何謂正常情況階段，這一階段的特點(diǎn)是什么？答：正常情況階段：物體內(nèi)各處溫度隨時(shí)間的變化率具有一定的規(guī)律，該階段為物體加熱或冷卻過程中溫度分布變化的第二階段。2. 何謂集總參數(shù)分析，應(yīng)用這種方法的條件是什么？應(yīng)怎樣選擇定型尺寸？答：

9、當(dāng)Bi區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)及換熱的機(jī)制。答：，此時(shí)在邊界層內(nèi)熱量擴(kuò)散強(qiáng)度遠(yuǎn)大于動(dòng)量擴(kuò)散。121314.局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： w/(m2k) w/(m2k) w/(m2k) w/(m2k)平均表面 h =2142.4 w/(m2k)15.16. 注：17.m/s18.xc=0.923 m全板長為層流： h=13.9 W/(m2.k)19.xc=0.026 m 紊流換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式：h=24289 W/(m2k) 20.xc=8.265m,全板長流動(dòng)層流 h=325.5 W/（m2K），2122. 23.25.26. Q=120.5w27. h=104 W/(m2k)28. h2=8.24 W/(m2k)29

10、.30.使31. h=31.4 W/(m2k)第六章 單相流體對(duì)流換熱及準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式1.試定性分析下列問題：（1）夏季與冬季頂棚內(nèi)壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是否一樣？（2）夏季與冬季房屋外墻外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是否相同？（3）普通熱水或蒸汽散熱器片型高或矮對(duì)其外壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是否有影響？（4）從傳熱觀點(diǎn)看，為什么散熱器一般都放在窗戶的下面？（5）相同流速或者相同的流量情況下，大管和小管（管內(nèi)或管外）的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)會(huì)有什么變化？答：（1）夏季與冬季頂棚內(nèi)壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是不一樣的。因?yàn)橄募九c冬季頂棚內(nèi)壁與室內(nèi)的空氣溫度的溫差是不一樣的。（2）同（1）夏季與冬季房屋外墻外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)也是不一樣的。（3

11、）普通熱水或蒸汽散熱器片型高或矮對(duì)其外壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是有影響的。因?yàn)樗麄兊亩ㄐ猿叽缡遣灰粯拥摹＃?）因?yàn)榇皯舾浇?fù)荷大，散熱器放在窗戶的下面可以在窗戶附近形成一熱幕，使冷負(fù)荷盡可能少的進(jìn)入房間。這樣使室內(nèi)溫度更均勻。（5）相同流速或者相同的流量情況下，大管的對(duì)流傳熱系數(shù)小，小管的對(duì)流傳熱系數(shù)較大些。2.傳熱學(xué)通常把“管內(nèi)流動(dòng)”稱為內(nèi)部流動(dòng)，將“外掠平板，外掠圓管”等稱為外部流動(dòng)，請(qǐng)說明它們的流動(dòng)機(jī)制有什么差別。這些對(duì)流換熱問題的數(shù)學(xué)描寫有什么不同？答：管內(nèi)流動(dòng)對(duì)流換熱的熱阻主要在邊界層。為旺盛湍流區(qū)，=2300為過度區(qū)。無論層流還是湍流，都存在入口段，且入口段的換熱很強(qiáng)。管內(nèi)充分發(fā)展的流動(dòng)與

12、換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h為常數(shù)。管內(nèi)流動(dòng)的換熱邊界條件有兩種，即恒壁溫及恒熱流條件。對(duì)層流和低數(shù)介質(zhì)的流動(dòng)，兩種邊界條件結(jié)果不同。但隊(duì)湍流和高數(shù)介質(zhì)的換熱，兩種邊界條件的影響可以忽略不計(jì)，即換熱的是一樣的。管內(nèi)流動(dòng)與外部流動(dòng)其邊界層也是不同的。內(nèi)部湍流數(shù)學(xué)描寫 外掠單管關(guān)聯(lián)式為6-5.答：第一種散熱器進(jìn)出口方法是最不利的，熱水根本就不進(jìn)入管內(nèi)。第二種比較可靠，穩(wěn)定。其要是受迫對(duì)流是更可靠和穩(wěn)定。第三種只能是受迫對(duì)流，其可靠性和穩(wěn)定性不及第二種的受迫對(duì)流。6-12 答：（1）.先計(jì)算管內(nèi)流體的出口溫度。（2）由于管壁為常熱流邊界條件。根據(jù)管內(nèi)流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值計(jì)算出管內(nèi)流體平均溫度。（3.）

13、由查表得流體的熱物性參數(shù)值。（4.）根據(jù)質(zhì)量流量M及管子斷面積，求出管內(nèi)流體速度（5.）計(jì)算雷諾數(shù)，并判斷流動(dòng)狀態(tài)并根據(jù)常熱流的邊界條件，選擇相應(yīng)的換熱關(guān)聯(lián)式。計(jì)算（6.）由數(shù)，可計(jì)算出h。（7.）由常熱流的邊界條件，在熱充分發(fā)展段，流體與壁面間的溫度差沿管長保持不變。6-13 關(guān)于管內(nèi)對(duì)流換熱的熱進(jìn)口段的長度有幾種表達(dá)方式，它們各適應(yīng)什么條件？（1）從管子入口到熱邊界層在管中心閉合前的一段長度；（2）當(dāng)答：對(duì)第一種表達(dá)方式，為熱進(jìn)口段長度的定義。適用于粘性流體在管內(nèi)進(jìn)行對(duì)流換熱的任何情形。對(duì)第二種表達(dá)方式，適用于常物性流體，在管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)為層流，且邊界條件為常壁溫的情形。6-14答：對(duì)外掠

14、平板，隨層流邊界層增厚，局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)有較快的降低。當(dāng)層流想紊流轉(zhuǎn)變后，因紊流傳遞作用而一迅速增大，并且明顯高于層流，隨后，由于紊流邊界層厚度增加。再呈緩慢下降之勢(shì)。對(duì)紊流情況下的管內(nèi)受迫流動(dòng)，在進(jìn)口段，隨著邊界層厚度的增加。局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)沿主流方向逐漸降低。在進(jìn)口處，邊界層最厚，具有最高值，當(dāng)邊界層轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱螅蛲牧鞯臄_動(dòng)與混合作用又會(huì)使有所提高，但只有少量回升，其仍小于層流。少量回升。再逐漸降低并趨向于一個(gè)定值，該定值為熱充分發(fā)展段的。6-15解：令為管內(nèi)流動(dòng)氣體與不銹鋼管內(nèi)壁之間的對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。為室內(nèi)空氣與不銹鋼管外壁之間的對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。室內(nèi)溫度為，微元段處不銹鋼管壁溫度為

15、，管內(nèi)微元段處流體的平均溫度為，管徑為 d.則熱平均式為 17h=9541.4 W/(m2k)18. d=114mm,L=23.1m19.出口水流 tf=6720.出口21.h=3328.2 w/(m2k) tm=10.922. W24.類比定律;h=7051 w/(m2k) 光滑管：西得一塔特公式8026 w/(m2k) 迪圖斯貝爾特式 7033 w/(m2k)25H=5.2 w/(m2k)26. h=16.3 w/(m2k)27. h=20513 w/(m2k)28. tw=65.24 h=31.42 w/(m2k) 29相差百分比：18.7%31.tw=158.532.pmax=50.4

16、63(kw)33.h=131.7 w/(m2k)34.h=157.2 w/(m2k)35.h=20157 w/(m2k)36.h=70.4 w/(m2k) h順=69.5 w/(m2k)37 h=73.7 w/(m2k)38.N=79.42(W) q=6559.3 w/(m2k) 功耗比82.639 比例 0.85 0.95 1 1.05 1.25 1.5 功耗 50.87 70.02 80.09 90.21 133.18 190.6440換熱量 N功耗=65.5（W）42h=5.16 w/(m2k)43. 44.45. h=4.233 w/(m2k) 46.tw,max=55.548.N=7

17、79.2(W)52H=7.07 w/(m2k) 53. w/(m2k) q=13.25 w/(m2k)54. q=23.9 w/m2第七章 凝結(jié)與沸騰換熱1凝液量：m=0.0116(kg/s)2.水平放置時(shí)，凝水量m=0.0166(kg/s)3.壁溫tw=1000 , h=12029 w/(m2k)4.向下高度局部換熱系數(shù)w/(m2k)平均換熱系數(shù)w/(m2k)X=0.1mX=0.5mX=1.0m97636529549013015870473195.此時(shí)管下端液膜內(nèi)已出現(xiàn)紊流。 H=6730 w/(m2k)6.豎壁高 h=9.2 mm7.單管與管束平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)之比：=2.18凝結(jié)水量 m=

18、5.1410-3 (kg/s)9.考慮過冷度時(shí)，m=5.1210-3(kg/s) 相差：10管長 ,管長減少量11凝結(jié)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h=700.2 w/(m2k) 凝液量：m=5.24210-3(kg/s)12. 管長能縮短13用于水時(shí)， h=5341.1 w/(m2k) 與11題相比換熱系數(shù)倍率15氟利昂 12： =42143（W） 氟利昂 22： =50810（W） 差異：20.6%16用電加熱時(shí)，加熱方式是控制表面的熱流密度。而采用蒸汽加熱則是壁面溫度可控的情形。由大容器飽和沸騰曲線可知，當(dāng)加熱功率q稍超過值時(shí)，工況將沿虛線跳至穩(wěn)定膜態(tài)沸騰線，使壁面溫度飛升，導(dǎo)致設(shè)備燒壞?？傊?，電加熱等

19、依靠控制熱流來改變工況的設(shè)備，一旦熱流密度超過峰值，工況超過熱流密度峰值后，沸騰溫差將劇烈上升到1000左右，壁溫也急劇升高，發(fā)生器壁燒毀現(xiàn)象。采用蒸氣加熱時(shí)，工況點(diǎn)沿沸騰曲線依次變化。不會(huì)發(fā)生壁面溫度急劇上升情況。18由式（7）,在一定的五個(gè)量中，只有隨壓強(qiáng)變化最大，P增加時(shí)，的增加值將超過Ts的增值和的減少，最終使Rmin隨P的增加而減小。19h=1.51104 w/(m2k)20. h=67140 w/(m2k)21.溫度降為183 h=1585 w/(m2k) 與自然對(duì)流相比較， 22Q=3077.18 w/(m2k) ,tw=106.623.第八章 熱輻射的基本定律1熱輻射和其他形式

20、的電磁輻射有何相同之點(diǎn)？有何區(qū)別？答：物質(zhì)是由分子、原子、電子等基本粒子組成。當(dāng)原子內(nèi)部的電子受到激發(fā)或振動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生交替變化的電場和磁場，發(fā)出電磁波向空間傳播，這就是電磁波。它是熱輻射和其他電磁輻射的相同點(diǎn)。但由于激發(fā)的方法不同，所產(chǎn)生的電磁波長就不相同，它們投射到物體上產(chǎn)生的效應(yīng)也不相同。如果由于自身溫度或熱運(yùn)動(dòng)的原因而激發(fā)產(chǎn)生的電磁波傳播就稱為熱輻射。2為什么太陽灶的受熱表面要作成粗糙的黑色表面，而輻射采暖板不需要作成黑色？ 答：太陽灶和輻射采暖板的區(qū)別主要源于它們對(duì)溫度的不同要求：太陽灶的溫度一般都在幾百度以上，為了更有效吸收來自太陽的光熱，其受熱表面要做成粗糙的黑色表面。輻射采暖板的用

21、處是用來采暖的，氣溫度一般不會(huì)太高，所以不需要做成黑色。3窗玻璃對(duì)紅外線幾乎是不透明的，但為什么隔著玻璃曬太陽卻使人感到暖和？ 答：隔著玻璃曬太陽時(shí)，太陽通過熱輻射給玻璃熱量，而玻璃也對(duì)室內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)熱，對(duì)流換熱，輻射等，使得人感到暖和，同時(shí)透過玻璃的光在穿過玻璃后衰減為長波輻射，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使得人感到更加的暖和。4深秋及初冬季節(jié)的清晨在屋面上常常會(huì)看到結(jié)霜，試從換熱與輻射換熱的觀點(diǎn)分析a有霜的早上總是晴天；b室外氣溫是否一定要低于零度；c結(jié)霜屋面的熱阻（表面對(duì)流換熱熱阻及屋面材料導(dǎo)熱熱阻）對(duì)結(jié)霜有何影響？ 答：（1）當(dāng)溫度低于某一值時(shí)，空氣中的水分便會(huì)凝結(jié)成霜，這樣就使得空氣中的水蒸氣減少，并

22、且在凝結(jié)時(shí)，水蒸氣會(huì)消耗空氣中的固體粉塵，用其作為凝結(jié)核，這樣又使得空氣中的灰塵減少了，同時(shí)水蒸氣和固體粉塵的減少也降低了云形成的可能性，所以有霜的早上總是晴天。 （2）不一定要低于零度，因?yàn)榻Y(jié)霜溫度不光與當(dāng)時(shí)水蒸氣的含量有關(guān)，而且凝結(jié)核的多少也對(duì)其有一定的影響。但溫度應(yīng)該是接近于零度。 （3）在結(jié)霜時(shí)的主要換熱方式是熱輻射。屋面的熱阻越小越有利于將表面的熱傳走，越有利于結(jié)霜。5.實(shí)際物體表面在某一定溫度T下的單色輻射力E隨波長的變化曲線與它的單色吸收率的變化曲線有何聯(lián)系？如已知其單色輻射力變化曲線如圖8-11所示，試定性地畫出它的單色吸收率變化曲線。解：，在溫度T下，6.在什么條件下物體表面

23、的發(fā)射率等于它的吸收率（）？在什么情況下？當(dāng)時(shí)，是否意味著物體的輻射違反了基爾霍夫定律？答：在熱平衡條件下，溫度不平衡條件下的幾種不同層次：（1）無條件成立；（2）漫表面成立；（3）灰表面成立；（4）漫-灰表面成立。當(dāng)時(shí)，并沒有違反基爾霍夫定律，因?yàn)榛鶢柣舴蚨墒怯星疤釛l件的，如果沒有以上條件，則。7.試從普朗克定律推導(dǎo)出維恩位移定律。解：普朗克定律的表達(dá)式為：則8黑體溫度T1=1500K 時(shí)，透過百分?jǐn)?shù)：43.35% T2=2000K 時(shí)，透過百分?jǐn)?shù)：63.38% T3=6000K 時(shí)，透過百分?jǐn)?shù)：82.87%9.在1m-4m范圍內(nèi)，黑體輻射份額：69.9%10T=2000K時(shí)，份額1.49

24、%太陽，T=5762K，份額：44.62%11（1）輻射強(qiáng)度：3500W/（m2sr） (2)A1中心對(duì)A2表面張開立體角：3.46410-4（sr） A1中心對(duì)A3表面張開立體角：410-4（sr） A1中心對(duì)A4表面張開立體角：410-4（sr）12.太陽輻射能透過玻璃部分：80.17% 室內(nèi)輻射透過比例：013全波長總發(fā)射率： 總輻射力：7. W/m214.該表面吸收率15發(fā)射率0.1；800K黑體，；5800K黑體，16E=7.（W/m2），發(fā)光效率：7.03%17發(fā)射率18，熱平衡溫度Tw=260.4K 時(shí)，熱平衡溫度Tw=273.85K第九章 輻射換熱計(jì)算1任意位置兩表面之間的角系

25、數(shù)來計(jì)算輻射換熱，這對(duì)物體表面作了那些基本假設(shè)？ 答：角系數(shù)表示表面發(fā)射出的輻射能量中直接落到另一表面上的百分?jǐn)?shù)。與另一表面的吸收能力無關(guān)，僅取決于表面的大小和相互位置。在推導(dǎo)中應(yīng)用了兩個(gè)假設(shè)條件：物體表面為漫反射面；物體表面物性均勻。2為了測(cè)量管道中的氣流溫度，在管道中設(shè)置溫度計(jì)。試分析由于溫度計(jì)頭部和壁面之間的輻射換熱而引起的測(cè)溫誤差，并提出減少測(cè)溫誤差的措施。 答：當(dāng)管道的溫度高于氣流的溫度時(shí)，溫度計(jì)所測(cè)得的溫度高于氣流的實(shí)際溫度；當(dāng)管道的溫度低于氣流的溫度時(shí)，溫度計(jì)所測(cè)得的溫度低于氣流的實(shí)際溫度。改造措施是：輻射隔熱：將溫度計(jì)頭部用遮熱板罩住。3在安裝有輻射采暖板的室內(nèi)測(cè)量空氣溫度計(jì)時(shí)

26、，為了消除熱輻射帶來的誤差，用高反射率材料分別做筒狀和不開口的球殼狀遮熱罩。試分析這兩種方法的效果，它們測(cè)得的溫度是否一樣，為什么？如將它們的表面涂黑或者刷白，是否影響測(cè)溫結(jié)果？答：兩種測(cè)量方法的效果是不一樣的。相比之下筒狀遮熱罩內(nèi)流體與溫度計(jì)頭部直接接觸，所得的值比較精確。不影響測(cè)溫結(jié)果。5.（1）=（W/m2） （2）=98080（W/m2） =30578，減少23.8% （3） 時(shí)，=57181（W/m2） 時(shí)，=43591（W/m2）6=1.72（W）8.正確 錯(cuò)誤，應(yīng)改為 9. 10. 11. 12.(1)23224(w/m2) (2)367.42(w/m2) (3)73.48(w/

27、m2) (4)18579.2(w/m2) (5)293.94(w/m2) (6)18285.3(w/m2)13. 170.43(w/m)15. =498w tw=19.816.高溫表面 =11145.5(w) 低溫表面 =191.5(w)17. =50.7(w)18. =50.7(w)19.達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，表面溫度20.解： 由于外表面存在輻射，21q1,2=69.77 W/m2 ,T3=453.3k無遮熱板：q1,2=924.5 W/m222-105.54(W/m) ,4.584(W/m)24.(W/m)25.ql=1640(W/m),t3=74 不用遮熱罩：qL=3925(W/m)26.tf=

28、470.6327t1=416.528. 煙氣發(fā)射率：0.379,輻射換熱量: .30.輻射換熱量：qk=477(W/m)32.地球T196K33.(1)T=393.5K (2) T=263.2K(3) T=588.5K第十章 傳熱和換熱器1計(jì)算肋壁的傳熱系數(shù)的公式和平壁的有何不同？式（10-3）可否用于肋壁？ 答：平壁的傳熱系數(shù) k。=； 肋壁的傳熱系數(shù) ； 或 。 、不同點(diǎn)在于它們的計(jì)算傳熱量的面積基準(zhǔn)不同。 書本中的(10-3) 即 是可以用于肋壁的2在什么具體情況下：；。答：具體情況如下： ：表示輻射換熱面的傳熱系數(shù)為負(fù)值，輻射熱量由環(huán)境傳向物體表面, 對(duì)流換熱量由物體表面?zhèn)飨蛭矬w周圍的

29、流體； ：表示輻射換熱面的傳熱系數(shù)為正值，輻射熱量由環(huán)境傳向物體表面, 對(duì)流換熱量由物體表面?zhèn)飨蛭矬w周圍的流體； ：表示輻射換熱面的傳熱系數(shù)為正值，輻射熱量由環(huán)境傳向物體表面, 對(duì)流換熱量由物體表面?zhèn)飨蛭矬w周圍的流體； ：表示輻射換熱面的傳熱系數(shù)為負(fù)值，輻射熱量由環(huán)境傳向物體表面, 對(duì)流換熱量由物體表面?zhèn)飨蛭矬w周圍的流體。 3若兩換熱器冷熱流體進(jìn)出口溫度相同，但效能不同，是否可以說效能大者設(shè)計(jì)一定合理？怎樣才能提高效能？答：效能大的并不一定是合理的。因?yàn)閾Q熱器的的大小受傳熱面、流動(dòng)狀態(tài)、表面狀況、換熱面的形狀和大小、能量傳遞方式的影響。通過提高上述因素提高，而使得成本增加。有時(shí)的提高不明顯，但

30、成本資金的浪費(fèi)卻很大，所以要有優(yōu)化的思想，一個(gè)合理的是最好的。 提高的方法：擴(kuò)大傳熱面的面積、改變流體狀況、改變流體物性、改變表面狀況、改變換熱面的形狀和大小、改變能量傳遞方式、靠外力產(chǎn)生振蕩，強(qiáng)化換熱。4為什么逆流換熱器的效能極限可接近1，而順流不可能？答：逆流的換熱比順流的充分。在相同的進(jìn)出口溫度下，逆流比順流平均溫差大。此外，順流時(shí)冷流體的出口溫度必然低于熱流體的出口溫度，而逆流不受此限制。工程上換熱器一般都盡可能采用逆流布置。5目前市場出售的電熱取暖器，一種是紅外線加熱取暖器（通電加熱玻璃管式或磁管式紅外加熱元件取暖），一種是加熱油浴散熱器（散熱器外殼為普通暖器片狀，片內(nèi)充導(dǎo)熱油，電首

31、先加熱油，油以自然對(duì)流循環(huán)，通過外殼散熱）。試從傳統(tǒng)觀點(diǎn)分析這兩種取暖器的特點(diǎn)？有人認(rèn)為在相同的功率下，用油浴散熱器時(shí)能使房間暖和一些，此話有道理嗎？ 答：電加熱油浴散熱器體大笨重，有的靠墻側(cè)無隔熱層，造成了明顯的熱損、墻壁變色等現(xiàn)象。紅外加熱取暖器供熱方式是以紅外傳熱為主，故升溫快、無污染、成本低。紅外線可直接輻射于人體和周圍物體，對(duì)人體有保健的作用，并且節(jié)能。在相同功率下，同一房間內(nèi)所得到的熱量是一樣的，只是紅外加熱取暖器主要是通過輻射，使得屋內(nèi)出現(xiàn)溫室效應(yīng)，室內(nèi)溫度比較均勻。電加熱油浴散熱器主要是以對(duì)流換熱方式對(duì)外換熱，故會(huì)在室內(nèi)溫度分布不均勻，從而使得在離換熱器近的地方溫度高，遠(yuǎn)的地方溫度低。6選用管殼式換熱器，兩種流體在下列情況下，何種安排在管內(nèi)