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1、传热学（第五版）第0章-第3 章习题解答第0章 绪论0-4、0-6、0-7解答题略。0-13：解：(m2K)/W W/(m2K) W/m2 又 =385.73 W0-14：解： K/W (面积为A2的平板表面上的热阻) (m2K)/W （单位面积热阻） W/m2 W0-15：解： 0-17：解：（1） (m2K)/W W/(m2K) W（2） W 误差（3）可以忽略，因为厚度很小，金属的导热系数较大，则导热热阻很小。故可以忽略。第一章 导热理论基础1-4：前提是假定所研究的物体是各向同性的连续介质，其导热系数比热容c，和密度均为已知，并假定物体内具有内热源。1-5 （1） K/m W/m2 （
2、2） K/m W/m2 温度分布图略。1-6：解：（1） W/m2平板一侧：平板另一侧： W/m2(2)根据式（1-20），导热微分方程应为：即： W/m3 则平壁有内热源，其强度为 W/m3 1-9 解：由于对称受热，在球坐标系中为常物性一维无内热源非稳态导热问题，分析厚度为的微元球的导热：忽略高阶小量得微元球净导热：微元球内能增量由能量守恒定律 于是得导热微分方程 ： （1）边界条件：（中心无热流，绝热）（2） （第三类边界条件）（3）注意：本题的导热微分方程也可由教材P19页：式（1-25）化简得出。第二章 稳态导热2-9 解：未加贴硬泡沫塑料时： W/(m2K)加贴硬泡沫塑料时： 根据
3、题意：即： 或:0.091m91mm2-13 解： (m2.K)/W W/(m2K) W2-14解： (m2.K)/W W/(m2.K) =29.94（250-60）=5689 W/m2 W/m2 W/(m2.K) W/(m2.K)=30.03（250-60）=5706 W/m2 W/m2 W/(m2.K) W/(m2.K)=36.10（250-60）= 6859 W/m2 W/m2答：三种方案的传热量分别增加了1，17，1171 W/m2 ，第三种方案最有效。2-16 mm mm mm mm mm 单位管长圆筒壁的导热热阻：管道： (m.K/W)第一层： (m.K/W)第二层： (m.K/W
4、)（2） W/m2-18 解： mm mm W/m 即所产生的热量必须小于导线能承受的热量。 A2-19： 即： mm2-24 解：已知： , (1) 1/m (2)th(ml)=th(18.90.025)=th(0.4725)=0.4402 W/m2第三章 非稳态导热3-8 解：因为钢板的高度和宽度远大于厚度，所以是无限大平板。 所以定型尺寸为 mm可以采用集总参数法。即：解得： s 3-14 3-8 解：因为钢板的高度和宽度远大于厚度，所以属于无限大平板的导热问题。 所以定型尺寸为 mm可以采用集总参数法。即：解得： s =0.5 h3-19 解： (本题中115应改为11.5)常热流密度
5、条件下半无限大物体内温度场的表达式为：当时，其中 即： （1）当m 时 即 （2）由（1）、（2）求得： m2/s W/(m.K)3-23 解：砖墙显波层厚度：解得： m木墙的显波层厚度：解得： m3-24 解： 当 m 时， 根据波动振幅的定义知： 滞后时间 s =2.1h当 m 时， 根据波动振幅的定义知： 滞后时间 h“第四章 导热数值解法基础”的习题解答略。第五章5-13 解:本题应指出是何种流体外掠平板，设是水外掠平板。由，查附录3 饱和水的热物理性质表得：m2/s， mm mm5-18 解：由附录2 ，查得空气的热物性参数为：W/(m.K) m2/s， 所以，此流动换热为层流换热。
6、 mW/(m2.K) W/(m2.K) W/(m2.K)5-23 解： (注意：本题可不做)参考课本p126页（15）到（5-33）式。；得到，代入速度场和该温度场于能量积分方程，并且设，略去的高阶项，可以得到的表达式，进而得到的表达式。又因为，最后得到，5-26 解：由附录2 ，查得空气的热物性参数为：W/(m.K) m2/s， =16.07 W/(m2.K)或=16.07 W/(m2.K) 解： W/(m2.K)由附录2 ，查得空气的热物性参数为：W/(m.K) m2/s， 由附录2 ，查得空气的热物性参数为：W/(m.K) m2/s， 由题意可知：两种情况属同类现象；单值条件相似；同名已
7、定准则相等：即。所以，这两现象相似。因此：即 W/(m2.K)5-33 解：（1）本实验将涉及相似准则。（2）应直接测量的物理量有：管长l、管内径d、管内流体温度tf、管壁温度tw。（3）根据,由附录2 ，查得空气的热物性参数为：W/(m.K) m2/s，实验点1： 实验点2： 实验点2： 实验点2： （4）实验点1、2、3、4的现象不相似。（5）实验点1、2、3、4标绘在图上，如图所示。（请自己作图）（6）（7）时，W/(m.K) m2/s。与实验点4的现象相似。 W/(m2.K)（8）不能用表中数据求表面传热系数。第六章6-18 解：先假设是稳流换热。据此温度，查附录3水的物性表得： W/
8、(m.K) m2/s N.s/m2kg/m3 kJ/(kg.K) N.s/m2即：根据题意： W/(m2.K)0.0512m=51.2mm校核：属紊流换热，以上计算有效。根据热平衡得： m6-24 解：按粗糙管计算，查附录3水的物性参数表，并利用线性插值法得： W/(m.K) m2/s N.s/m2kg/m3 kJ/(kg.K)Pa选式（6-11），即又所以：=7064 W/(m2.K)（2）按光滑管计算此流动换热属紊流换热。时 N.s/m2 W/(m2.K)与按粗糙管计算相差：%6-28 解：假设管壁温，由，查得： N.s/m2 。查空气热物性表，并利用线性插值法得： W/(m.K) m2/
9、s N.s/m2kg/m3 kJ/(kg.K) m/s此流动换热属紊流换热。 W/(m2.K)校核：=483.66 W W/(m2.K) 因此假设成立。所以：， W/(m2.K) W。6-33 解：，查空气热物性表，并利用线性插值法得： W/(m.K) m2/s，选式（6-13）（见教材p164）根据表6-1，选 W/(m2.K)6-35 解：，查水的热物性表得： W/(m.K) m2/s 由表6-2得：Z=5排，由表6-3得， W/(m2.K)6-43解：据此温度，查空气热物性参数表，并利用线性插值法得： W/(m.K) m2/s （1/K）根据表6-4，选 W/(m2.K) W/m 6-4
10、7解：（此题可选做）已知， W/(m2.K)，m2预设，则定性温度查空气热物性表得： W/(m.K) m2/s （1/K）此流动换热属层流换热。 W/(m2.K)再次假定 ，重新计算，直到，具体过程略。6-52 解： 已知定性温度查附录2得： W/(m.K) m2/s （1/K）由表6-5得： W/(m2.K) W/m2第七章7-6 解：液膜的平均温度查附录3饱和水的热物理性质表得： W/(m.K) N.s/m2 kg/m3 由式（7-1） 得即： W/(m2.K),其潜热kJ/kg7-11 解：时，氟利昂-12的潜热kJ/kg液膜的平均温度查得氟利昂-12的物性参数为： W/(m.K) m2
11、/s kg/m3 N.s/m2 kg/s7-20解：由，查得：由式（7-11b）知： W/(m2.K)补充题：影响膜状凝结的主要因素有哪些？（略）第八章8-2 答：之所以做成黑色表面，是因为黑色表面对可见光来说近似认为是黑体，能够吸收更多的热量。辐射采暖板要求尽可能多的向室内散热，而不是吸热，故不需要做成黑色。8-3答：窗玻璃对红外线不透明，但对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内发出的红外线却被阻隔在车内，所以房间内温度越来越高，从而感到暖和。8-2 解： K 查表8-1，并利用线性插值法得： 8-13 解：此表面为漫射非灰表面，其辐射性质与波长有关，应按波长分段计算。
