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1、习题课（一）习题课（一） 第一章第一章 习习 题题题题1 1：对于附图所示的两种水平夹层，试分析冷热表面间热量交换的方式有何不同？如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？（P24：1-4）答：热面在下时可能引起夹层中的自然对流应采用布置（a）题题2：一个内部发热的圆球悬挂于室内，对于附图所示的三种情况，试分析：（1）圆球表面热量散失的方式；（2）圆球表面与空气之间的热交换方式（P24：1-5）答：通过对流换热以及与周围物体的辐射换热（a）自然对流；（b）自然对流+强制对流；（c）强制对流题题3：一宇宙飞船的外形如附图所示，其中外遮光罩是凸出于飞船船体之外的一个光学窗口，其表
2、面的温度状态直接影响飞船的光学遥感器。船体表面各部分的表面温度与遮光罩的表面温度不同。试分析：飞船在太空中飞行时与外遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换热的方式是什么？（P25：1-6）答：遮光罩与太空间的辐射换热以及与飞船表面间的辐射换热。题题4：热电偶常常用来测量气流温度，附图所示为用热电偶测量管道中高温气流的温度Tf,管壁温度 ，试分析：热电偶节点的换热方式。（P25：1-7）答：与气流间有对流换热，与壁面间有辐射换热。题题5：一砖墙的表面积为12m2,厚为260mm,平均导热系数为1.5W/(mK),设面向室内的表面温度为25，外表面温度为-5 ，试确定此砖墙向外界散失的热量（P2
3、6：1-9）答：题题6：一炉子的炉墙厚度为13cm，总面积为20m2, 平均导热系数为1.04W/(mK), 内外壁温分别为520 及50 。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热值为2.09*104kJ/kg，问每天因热损失要用掉多少千克煤？（P26：1-10）答：题题7：答：（P26：1-12）题题8：答：（P27：1-17）题题9：宇宙空间可近似地看成为0K的真空空间。一航天器在太空中飞行，其外表面平均温度为250K，表面发射率为，试计算航天器单位表面上的换热量。答：题题10：答：（P27：1-21）题题11：设图1-4所示壁面两侧分别维持在20 和0 ，且高温侧收到流体的加热，厚
4、度=0.08m, tf1=100, h1=200 W/(m2K), 过程是稳态的。试确定壁面材料的导热系数。（P28：1-30）答：题题12：答：（P28：1-31）题题13：答：（P28：1-32）题题14：答：（P30：1-40）线性分布线性分布热阻分析法仅适用于一维、稳态、无内热源求解热阻分析法仅适用于一维、稳态、无内热源求解热流量（热流密度）的情况！热流量（热流密度）的情况！代入代入Fourier 定律定律热阻分析法热阻分析法:ot1tt2第二章第二章 习习 题题题题15：（P88：2-1）答：由热阻分析法：由热阻分析法：问：现在已经知道了问：现在已经知道了q q，如何计算其中第，如何
5、计算其中第 i i 层的右侧壁温？层的右侧壁温？第一层：第一层： 第二层：第二层：第第 i 层：层： t2t3t4t1 q温度分温度分布呢？布呢？注意坐标平注意坐标平移移单位：单位：tf1t2t3tf2t1t2t3t2三层平壁的稳态导热三层平壁的稳态导热h1h2tf2tf1？传热系数？传热系数？讨论：结合传热过程分析多层、第三类边条件传热问题题题16：答：（P89：2-2）题题17：答：（P90：2-9）题题18：答：（P91：2-12）题题18：（P91：2-12）下面来看一下圆筒壁内部的热流密度和热流分布情况下面来看一下圆筒壁内部的热流密度和热流分布情况长度为长度为 l 的圆筒壁的圆筒壁的
6、导热热阻的导热热阻虽然时稳态情况，但虽然时稳态情况，但热流密度热流密度 q 与半径与半径 r 成反比！成反比！单位长度圆筒壁的热流量单位长度圆筒壁的热流量题题19：答：（P92：2-16）分离变量后积分，并注意到热流量分离变量后积分，并注意到热流量与与x 无关无关(稳态稳态)，得，得实实际际上上，不不论论 如如何何变变化化，只只要要能能计计算算出出平平均均导导热热系系数数，就就可可以以利利用用前前面面讲讲过过的的所所有有定定导导热热系系数数公公式式，只只是是需需要要将将 换成平均导热系数。换成平均导热系数。题题20：（P91：2-12）答：题题20：题题20：为了从散热的角度评价加装肋片后换热效果，引进为了从散热的角度评价加装肋片后换热效果，引进肋片效率肋片效率 表示整个肋片均处于肋基温度时传递的热流量，也表示整个肋片均处于肋基温度时传递的热流量，也就是肋片传导热阻为零时向环境散失的热流量。就是肋片传导热阻为零时向环境散失的热流量。Fin efficiency肋片效率与肋面总效率肋片效率与肋面总效率肋片的纵截面积肋片的纵截面积题题21：答：（P97：2-50）题题21：
