传热学答案解析第五版章熙民.docx

WORD.格式..专业资料.整理分享.绪论1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到:Q厂—与地面的导热量Qf ――与空气的对流换热热量注：假设直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否那么可忽略不计.6 •夏季：在维持20C的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少. 〔T外1内〕冬季：在与夏季相似的条件下, 一方面人体通过对流换热失去局部热量, 另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去局部热量,最终的总失热量增加.〔T外 T内〕.挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热, 减少了人体的失热量.7 .热对流不等于对流换热,对流换热 =热对流+热传导热对流为根本传热方式,对流换热为非根本传热方式&门窗、墙壁、楼板等等.以热传导和热对流的方式.9 •因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度.当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差.3h.10 •R厂巳 -A丄R A 12=8.33 10,m,11 •q = — .■: t-二 con st-；直线/. = const 而为■=■(t )时 '曲线12.R：r R 1R '3 R：0 t f1r q1 23首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导, 这样使热量通过空气夹层.〔空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响：鼻的大小.〕13 •已 知-36°mm、』6lW(m・K)tf^ -10 C⑴18 C Z7W〔m2.K〕求:解:tw1、tw2、 ■：t=c__1一 + 一十h118-(-10)h21 0.36 187 両 124= h1(tf1 -tw1)-tw「tf1 名 18-詈"57 Ch1= h2(t —tf ) n2 W2 f2坨叫盒j°鬻一 VCh2墙咼2.8m,宽3m14.：H =3m、；： = 0.2m、L =2m、 ■ =45•K)tw1 = 150 C、tw = 285 C求: Rt、R.、q、一 一 0 2解：R.t 7.407 10,人HL 45汉3汉2CT 0 2 3 2R.t …矿4.444 10 m4.444 10〞210 — 30.4285 150 10； =182.3KW7.407 10,215 •：dj=50mm、l = 2.5m、tf =85C、h =73W, 2 】八、q =511 /(m =q A =45.92 2.8 3 =385.73WK)q =Mt =h(tw -tf)求：tw、二 tw =tfi h5110=85 155 C73© =Aq =Jidilq =0.05兀 x 2.5^5110 =2006.7W 16.:tw =50 C、 tw =20 C、 c12=3.96哆 2 „4x/(m *K )Wit w1 - 200 C 求：q1.2、q 1.2、匚 q1.2解:l.z tW1 \4 z tW2 4 I%2〜](而)一(硕)“96 (^0)4_(2Z^)4 = 139.2IL 100 100qi.2馬)4-(耗)4 卜.96、(Wi273 200 4 273 20、4)-('100 100)4] = 1690.3学^29i.2nq"!』—q*!』=1690.3—139.2 =1551.1:A 二 24m2、2• K)、‘45 CZ%・K)、hH即:t2 =500 C、k ― h? = 82-k)=398*K)求：k、' 解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁丄.量]83.56W(m2・k)5000 390 85=83.56 24 (500 -45) 10〞 =912.5KW假设 k : h2:=k k 100 %= 85 -83.56 =1.72 % k 83.56由于：丄Lhih2即：水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记.第一章导热理论根底思考题与习题〔F24〕答案:2:"°.65W(m・K)— 0.016W(m・K)求：R,、R“,解:R =一 H0.62 0.65 0.01610’ =1.146 m2◎ 6 0.265m2 k/W0.65 0.024Low-e膜双真空玻璃的保温性能要优于中由计算可知,双 Low-e膜双真空玻璃的导热热阻高于中空玻璃,也就是说双5.6 .:丁 -50mm、t =a bx2、a =200 C、broooC/m2、一 45W(m・K)L求:〔1〕qx卫、qx± 〔2〕qv解:〔 1〕r dt_ = —/u xzQ .dx--12bxx=0x-0=0八’2bxx=-45 2 (-2000) 50 10；、dt=—A dx(2)由吐—0dx2九qv9.取如下图球坐标,故有:-:td2tdx2其为无内热源一维非稳态导热.:r=—X2b = —45 汇(—2000)汉2=180^103Wm3% A tf= 0,tr =0,兰=0&r = R, h(t -tf)10 .解：建立如图坐标,在 x=x位置取dx长度微元体,根据能量守恒有：Qx dx Q ； = Qx 〔 1〕Qx —生dxQx dx』〔t史・dx〕 dx dx4Q . = EA = ；EbA = ；；「bT 〔Udx〕 E-代入式〔1〕,合并整理得：2卑上b^T—Odx2 f该问题数学描写为:d2tdx2；6UT4 =0x =0,t =T0x*dtdx=0〔假设的〕x 土=^-bTe4 f 〔真实的〕第二章稳态导热思考题与习题〔P51-53 〕答案3. 解:〔1〕 温度分布为 t=tw1-tw^2X 〔设 tw1 -tw2〕0其与平壁的材料无关的根本原因在 ■ = coust 〔即常物性假设〕,否那么t与平壁的材料有关-JX〔2〕 由 q • 知,q与平壁的材料即物性有关dx5. 解:宁〔「弓厂0dr drr - r1, t = tw1 〔设tw1'tw2〕r =「2,t =tw2tW2twi4I亠 4兀九有： Q = 1 〔tw1 7w2〕r1 atw1tW2RF =7.：丨=4m,h =3m, = 0.25 t w1 — tw 2G = —'1 ' 2 3再由：q2 =0.2qi,有求：Qtw1 =15 °C , tw2 = -5 °C , ■ = 0.7W / (m k)解： 丫丨,h _ j.,可认为该墙为无限大平壁.Q VF 巴=0.7 (4 3) 15 一(一5) =672W5 0.258.:F =20m2,、. =0.14m,tw2 =—15 C, ?；-. -1.28W/(m k),Q=5.5 103W求：tw1解:由 Q二■ F 得一无限平壁的稳态导热63tw1 "w2 ¥ 一15 1^8 0.14 =15 C9.:r = 240mm,、.2 = 20mm ,=0.7W/(m k), 2 "58W/(m k)■3 =0.06W/(m k),q2 =0.2q1- 1-2卄-12133求:解:设两种情况下的内外面墙壁温度tw1和tw2保持不变,且 tw1 ' tw2由题意知：q」w1 -tw2 乞+冬‘1 ‘2tW1q1tW21T11q1tw1 —tw2tw2=0—得:-4-3^^ —^4 0.06 (^40 ®)=90.6mm\ ■/ 0.7 0.5810.：tw1 =450 C, ■ =0.094 0.000125t,tw2 =50 C, q - 340W /m2求：t 4 twl ' tw2解： q =, ■ m =0.094 1.25 10 一 一 d 2、=m过二［0.094 1.25 104 址 鮭］tw1 'w2q 2 q4 450 +50 450-50珂0.094 1.25 10 ］ 0.1474 m2 340即有 q ^340W /m2时有_ 147.4mm11.：“ =120mm, -^0.8W/(m k),、.2 = 50mm, 2= 0.12W/(m k)、3 = 250mm, =0.6W/(m k)求:解:t . t w2 w1二工工'1 ‘2 ' 3,qtw2 - tw1tw1tw2由题意知:即有:tw2 —tw1二工J‘1 ‘2 ‘3t w2 一 tw 1 二‘1 ' 32=250 50 煌=500mm12.:tw1 =600 °C, tw2 = 480 °C, tw3 = 200 °C, tw4 = 60 °C求：心理生」. J JR R R,解：由题意知其为多层平壁的稳态导热R ：1_ _ tw1 _tw2R tw1 -tw4600 -4800.22600 —60tw tw, tw, tw44R R R-1 - 2 - 3R=R+R+2R3R2丄 2 _tw3 480 -200R tw1 弋4 600 -602 20 = qhi =75W/(m k), h2 =50W/(m k)t f2a2tf1 J?hi'0+ —h2250 -601 3 10"丄75 40 50= 5687.2W/m2k1丄.亠丄h| ,1 h2 1 1 2 10’ 丄75 40 50= 29.96W /(m2 k)R凰 tw3 -tw4 200 -。