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3、版 (谭浩强 张 复变函数全解及导学西 安交大 第四版 社区服务社区服务社区热点社区热点进入社区 课后答案网 -中国第一答案下载门户 2009-10-15 进入社区 1 传热学习题传热学习题传热学习题传热学习题_ _ _ _建工版建工版建工版建工版 V V V V 0-140-140-140-14 一大平板， 高一大平板， 高 3m3m3m3m， 宽， 宽 2m2m2m2m， 厚， 厚 0.2m0.2m0.2m0.2m， 导热系数为， 导热系数为 45W/(m.K),45W/(m.K),45W/(m.K),45W/(m.K), 两侧表面温度分别为两侧表面温度分别为 w1w1w1w1 t150
4、Ct150 Ct150 Ct150 C= 及及 w1w1w1w1 t285 Ct285 Ct285 Ct285 C=，试求热流密度计热流量。 解：根据付立叶定律热流密度为： ，试求热流密度计热流量。 解：根据付立叶定律热流密度为： 2 2 2 2 w 2w 1w 2w 1w 2w 1w 2w 1 21212121 tttttttt285150285150285150285150 qgradt=-4530375(w /m )qgradt=-4530375(w /m )qgradt=-4530375(w /m )qgradt=-4530375(w /m ) xx0.2xx0.2xx0.2xx0.2
5、 = = = = = = = = = = = = 负号表示传热方向与负号表示传热方向与 x x x x 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为： 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为： qA3 0 3 7 5( 32 )1 8 2 2 5 0 (W )qA3 0 3 7 5( 32 )1 8 2 2 5 0 (W )qA3 0 3 7 5( 32 )1 8 2 2 5 0 (W )qA3 0 3 7 5( 32 )1 8 2 2 5 0 (W ) = = = = = = = = 0-150-150-150-15 空气在一根内经空气在一根内经 50mm50mm50mm50mm，长，长 2.
6、52.52.52.5 米的管子内流动并被加热，已知空气的平均温度为米的管子内流动并被加热，已知空气的平均温度为 85858585，管壁 对空气的 ，管壁 对空气的 h=73(W/mh=73(W/mh=73(W/mh=73(W/m .k).k).k).k)，热流密度，热流密度 q=5110w/q=5110w/q=5110w/q=5110w/ mmmm , , , , 是确定管壁温度及热流量是确定管壁温度及热流量 。 解：热流量 。 解：热流量 qA =q(dl)=5110(3.140.052.5)qA =q(dl)=5110(3.140.052.5)qA =q(dl)=5110(3.140.05
7、2.5)qA =q(dl)=5110(3.140.052.5) =2005.675(W ) =2005.675(W ) =2005.675(W ) =2005.675(W ) = = = = 又根据牛顿冷却公式又根据牛顿冷却公式 wfwfwfwf h At= hA ( tt)q Ah At= hA ( tt)q Ah At= hA ( tt)q Ah At= hA ( tt)q A= 管内壁温度为：管内壁温度为： wfwfwfwf q5 1 1 0q5 1 1 0q5 1 1 0q5 1 1 0 tt8 51 5 5( C )tt8 51 5 5( C )tt8 51 5 5( C )tt8
8、51 5 5( C ) h7 3h7 3h7 3h7 3 =+=+=+=+=+=+=+=+= 1-11-11-11-1按按 20202020时，铜、碳钢（时，铜、碳钢（1.5%C1.5%C1.5%C1.5%C） 、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导 热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解： ） 、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导 热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解： (1)(1)(1)(1)由附录由附录 7 7 7 7 可知，在温度为可知，在温度为 202020
9、20的情况下， 铜 的情况下， 铜=398=398=398=398W/(mW/(mW/(mW/(m K)K)K)K)，碳钢，碳钢36W/(m36W/(m36W/(m36W/(m K)K)K)K)， 铝 ， 铝237W/(m237W/(m237W/(m237W/(m K)K)K)K)，黄铜，黄铜109W/(m109W/(m109W/(m109W/(m K).K).K).K). 所以所以, , , ,按导热系数大小排列为按导热系数大小排列为: : : : 铜铜 铝铝 黄铜黄铜 钢钢 (2)(2)(2)(2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过隔热保温材料定义为导热系数最大不超过 0.120.12
10、0.120.12W/(mW/(mW/(mW/(m K).K).K).K). (3)(3)(3)(3) 由附录由附录 8 8 8 8 得知，当材料的平均温度为得知，当材料的平均温度为 20202020时的导热系数为时的导热系数为: : : : 膨胀珍珠岩散料膨胀珍珠岩散料: : : :=0.0424+0.000137t=0.0424+0.000137t=0.0424+0.000137t=0.0424+0.000137t W/(mW/(mW/(mW/(m K)K)K)K) =0.0424+0.000137=0.0424+0.000137=0.0424+0.000137=0.0424+0.00013
11、720=0.0451420=0.0451420=0.0451420=0.04514 W/(mW/(mW/(mW/(m K);K);K);K); 矿渣棉矿渣棉: : : : =0.0674+0.000215t=0.0674+0.000215t=0.0674+0.000215t=0.0674+0.000215t W/(mW/(mW/(mW/(m K)K)K)K) =0.0674+0.000215=0.0674+0.000215=0.0674+0.000215=0.0674+0.00021520=0.071720=0.071720=0.071720=0.0717 W/(mW/(mW/(mW/(m K
12、);K);K);K); 由附录由附录 7 7 7 7 知聚乙烯泡沫塑料在常温下知聚乙烯泡沫塑料在常温下, , , , =0.035=0.035=0.035=0.035 0. 0. 0. 0. 038W/(m038W/(m038W/(m038W/(m K)K)K)K)。由上可知金属是良好的导热材料， 而其它三种是好的保温材料。 。由上可知金属是良好的导热材料， 而其它三种是好的保温材料。 1-51-51-51-5 厚度为厚度为 0.1m0.1m0.1m0.1m 的无限大平壁，其材料的导热系数的无限大平壁，其材料的导热系数100W/(m100W/(m100W/(m100W/(m K)K)K)K)，
13、在给定的直角坐标系中，分，在给定的直角坐标系中，分 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m w w w .k h d a w .c o m 课后答案网 2 别画出稳态导热时如下两种情形的温度分布并分析别画出稳态导热时如下两种情形的温度分布并分析 x x x x 方向温度梯度的分量和热流密度数值的正或负。方向温度梯度的分量和热流密度数值的正或负。 (1)t|(1)t|(1)t|(1)t|x=0x=0 x=0x=0=400K,=400K,=400K,=400K, t| t| t| t|x=x=x=x=600K;=600K;=600K;=600K; (2)(2)(2)(2) t|
14、 t| t| t|x=x=x=x= =600K, =600K,=600K,=600K, t| t| t| t|x=0 x=0x=0x=0=400K;=400K;=400K;=400K; 解：根据付立叶定律解：根据付立叶定律 tttttttttttt qg r a d tijkqg r a d tijkqg r a d tijkqg r a d tijk xyzxyzxyzxyz = = += = += = += = + x x x x t t t t q q q q x x x x = = = = 无限大平壁在无内热源稳态导热时温度曲线为直线，并且无限大平壁在无内热源稳态导热时温度曲线为直线，并且 xx0xx0xx0xx021212121 21212121 tttttttttttttttttd ttd ttd ttd t xd xxx0xd xxx0xd xxx0xd xxx0 = = xx0xx0xx0xx0 x x x x tttttttt q q q q = = = = = （a a a a） (1)(1)(1)(1)t| t| t| t|x=0x=0 x
