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1、91()题略已知：1=W/（m）%=0.02mA2=W/（mC）q=1830W/m2=1300k=30*C求：J2=?解：由多层壁导热公式：=44可得自=-=f13QQ-3Q-IX0.35=0.2375结论：保温层最小厚度为237.5mmo题略此题3层圆筒壁导热问题（1）每米管长的各层热阻分别为（由内向外排序）每米管长的总热阻（2）每米管长的热损失为（3）各层接触面的温度由于通过每层的6相同，即立上得R小同理，*=3-q&i2=293.88-367.8x0.283=189.79题略己知：4=50；2=85W/(/n-r)；=2.95xl0-5nr/5；r()=300t?；t(=36t?；h=3
2、0W/(nr-r)；f=90C;求：铜球达到90时所需的时间解：.历=竺，0”？心=0.0088V0.1可以用集总参数法485题略此题为2层平壁导热问题，分析同(略)第10章10.1内径20mm的管子，壁温恒定为200C,空气入口温度20,入口流速20m/s。求空气出口温度达60时所需的管长。解：定性温度1/=(，/+。)=40C由附表9得：p.=1.128kg/m，c=1.005kJ/(kgK),Af=2.76x10-:W/(mK),匕=16.96xKTm2/s,pr_=0699由于管内流体为空气，应将进口处流体温度下的流速修正到。下的流速。由流体连续性方程(稳定流动，质量流量相等)，有雷诺
3、数Re,=&21.365x0.02=25195(湍流)1匕16.96x10-6由管内湍流强迫对流换热准则方程：Nuf=0.023ReyPi-封得：h=0.023,Re*Pr产y(T055?；管长未知，暂取。尸1,最后进行校合。Gk1由热平衡关系：Trdjhit,=2u.p4cp（tf-tf）4空气在内径为50mm的管内流动，流速为15m/s,壁面温度九=100,管长5m。如果空气的平均温度为200C,试求从空气到壁面的表面传热系数力和空气传给壁面的热量。已知：d=0.05mu=15mistw=100CI=5m=200CHJ求：对流换热系数力及换热量0解：根据。=200匕，查附表9,得：4=3.
4、93x10-2卬/（?山）；匕=34.85x10-62/5；p=0,680；nnd15X0.050cms4Re,=r=21521104；fvf34.85xIO-6属于旺盛紊流，选用公式（），c,=1,q=l,cR=1补充例题：一电炉的电功率为lkW,炉丝温度847C,直径为1mm,电炉的效率（辐射功率与电功率之比）为。试确定所需炉丝的最短长度。若炉丝的发射率为，则炉丝的长度又是多少解：:等=09612加+I=0.961V若=0.95，=0,96；/,=，=3=3.601mW-0.950.95玻璃暖房的升温作用可以从玻璃的光谱穿透比变化特性得到解释。有一块厚为3mm的玻璃，经测定，其对波长为0.
5、32.5卬的辐射能的穿透比为0.9,而对其它波长的辐射能可以认为完全不穿透。试据此计算温度为5800K的黑体辐射及300K的黑体辐射投射到该玻璃上时各自的穿透比。解.气-办纥（44）_一小（&（0-42）一几0一儿）Eb(b(0左)(0-2|P，当丁=58OOK时，AJ=0.3x5800=1740pm-K；=2.5x5800=14500pm-K；查表10-1得：居6o.3)=32956%;居6。2=965625%；工r=0.9x(96.5625-3.2956)%=83.94%当丁=300K时，47=0.3x300=90K；%丁=2.5x300=750jlhh-K；查表10-1得：居go,3)=
6、2.907X10-3%；5外=24225x10-3%；r=0.9x(0.024225-2.907x10-3)%=0.0192%温度越高，在(主要为可见光和红外线)的辐射能越大，投射到玻璃上时的穿透比也越大。用热电偶温度计测得炉膛内烟气的温度为800C,炉墙温度为600。若热电偶表面与烟气的对流换热系数片500W/(m2匕)，热电偶表面的发射率为，试求烟气的真实温度。已知：ti=800,之二600,2f5OOW/(m29C),，产求：力=解：本题可由热平衡法求解。热辐射：V447：)对流换热：产奶(7)-7；)在稳态下：叫=吗,Tt=4+1/（T-T）=1140.56K=867.56为减少测量误
7、差，可利用以下措施：减少】（采用磨光热电偶表面的方法，但往往由于生锈和污染而降低效果）；提高接点处的力值（可采用抽气装置来加大流速）；管外敷以绝热层，使At;加设遮热罩（遮热罩两端是空的，使废气能与接点接触）。接点与壁面之间有辐射换热，其辐射换热量即为接点的热损失，这一损失，应通过废气对接点的对流换热进行补偿。在图4-22所示的半球状壳体中，发射率邑=0.475的半球表面3处于辐射热平衡；底部圆盘的一半表面1为灰体，苞=0.35,十=555K；圆盘另一半表面2为黑体，T2=333KO半球的半径R=0.3?。试计算：（1）表面3的温度；（2）表面1和2的净辐射传热量。解：分析：表面1和2之间的角
8、系数为零，所以表面1和2的净辐射传热量为零；表面3处于辐射热平衡，即表面3从表面2得到的热量等于表面3向表面1辐射的热量。则其中：Ax=A2,X2.3=X1,s=1,除瓦3外，其余均为己知量,带入可求得国,从而求得表面3的温度&第十二章传热过程和换热器热计算基础冬季室内空气温度益二20,室外大气温度%二一10,室内空气与壁面的对流换热系数A=8W/（m2）,室外壁面与大气的对流换热系数在二20W/(m2-),已知室内空气的结露温度心二14C,若墙壁由4=(m-)的红砖砌成，为了防止墙壁内表面结露，该墙的厚度至少应为多少解：传热问题热阻网络：热流密度(1)=JT/2RHc21+1/?!Ah2若墙
9、壁内壁面温度/后14时会结露，由于串联热路中g处处相等，所XC212h2(1)、(2)联立求解，可求得q和墙的厚度6。一直径为2mm、表面温度为90c的导线，被周围温度为20的空气冷却，原先裸线表面与空气的对流换热系数斤22物血二C)。如果在导线外包上厚度为4mm的橡胶绝缘层，其导热系数4=(m-C),绝缘层外表面与空气的对流换热系数炉12W/(mlC),若通过导线的电流保持不变，试求包上橡胶绝缘层后的导线温度。及该导线的临界绝缘直径d。解：未包绝缘层时，每米导线对空气的传热量为：由于包上绝热层后电流保持不变，则传热量亦不变。即：其中：r7.=20t?；/z2=12W/(/n2-r)；=(2+
10、8)x10-3m；4=2x10-3)贝U得：/J=33.36r90t?临界直径=丝=把生=2.6x10？124导线直径远小于心所以包裹绝缘层后有利于散热。设计一台1一2型壳管式换热器，要求把体积流量为40d/h的透平油(密度。尸880kg/m*勿二4/(110)从57冷却到459。冷却水在管内流动，进入换热器的温度为32C,温升不大于4C,查表得到Cp.2=4.VJ4kJ/(kgK)油在管外流动。若水侧和油侧的对流换热系数分别为5000W/(m2)和400W/(m2-C),计算冷却水流量和所需的换热面积。解：传热量。=%。小-4)=%自冷却水流量外,.2 =_ /Cp.iGiI )。.也72).2 也，2)1一2型壳管式换热器属混合流，查图得少=0.97对数平均温差则纨“=16.181七。总换热系数K7=370.37W/(m2t?)+%h24005000所需换热面积:228.8x1000370.37x16.181=38.18/H2
