传热学第二章答案

《传热学第二章答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传热学第二章答案（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第二章 3.导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，试问，若平壁两侧给定边界条件 Tw1 和Tw2,为什么这一导热过程的温度分布与平壁的材料无关？相同的平壁厚度，不同的平壁 材料，仍给定第一类边界条件，热流密度是否相同？t t(1) 温度分布为t = t w1 w2 x(设t t )w1w1 w 2其与平壁的材料无关的根本原因在九=coust (即常物性假设)，否则t与平壁的材料有关dt(2) 由q =九知，q与平壁的材料即物性有关dx6同上题，若已知边界条件为第三类，即已知Tf1，hl，Tf2, h2.试倒通过空心球壁热量的 计算公式和球壁的传热热阻。9.某教室有一层厚度为240mm的砖

2、层和一厚度为20mm的灰泥构层。现安装空调设备，并 在内表面加贴一层硬泡某塑料，是导入室内的热量比原来少了 80%。已知砖的导热系数入=0.7W/(m*k), 灰泥为入=0.58W/(m*k)，硬泡某塑料的导热系数为入=0.06W/(m*k)，试求出硬泡某塑料厚度。 = 240mm, = 20 mm1九二 0.7W /(m k),九二 0.58W /(m k)1九=0.06W / (m k), q = 0.2 q3 2 1求：解：设两种情况下的内外面墙壁温度t和t保持不变,w1 w2-1- 212I-1且t tw1w2由题意知：t tq1 = 212twl.p1q亠1.12tw2t tq wt

3、w2 q2 F+122|-q tw/32再由： q2=0.2q ，1t t w1 w2 f+ 123t=0.2 ?+12得： 5 4九 & + ) 4 x 0.06 x (兰 + 竺)90.6mm33 k k0.7 0.581212.已测得三层平壁的壁面温度为Tw1, Tw2, Tw3和Tw4依次为600C, 480C, 200C和60C,再稳态情况下，试问各层导热热阻在总热阻中所占的比例为多少？ 600C,1tw2RR求：比RRkk解：由题意知其t故有：qw1二 480 C, t 二 200 C, t 二 60 Cw3w4-t t -tw4 -w1*Rk1t t -W2wRk2t -t-w3

4、w4Rk3Rk!R九tt -tw1w4t -tw 2w3t -tw1w 4-需-0.52twH-ii ILR.1tw2-11 I LR.2R=R+R+R-ILL123t -tw3w4t -tw1w4-淤-0.26twtw34RL315.如图，一刚进混泥土空斗强，刚进混泥土的导热系数为入=1.52W/(m*k), 导热系数为入=0.742W/(m*k)。试求空斗墙单位面积的导热热阻。空气层的当量已知：5人叫二35mm, 5鸟二130 mm，其余尺寸如下图所示,九二九二 1.53W /(m - k),九二 0.742W /(m - k)A CB求： Rk解：该空斗墙由对称性可取虚线部分,成为三个并

5、联的部分I R 一I lRp IR 卩1_ 恥RR|2,R = R + R + R = R , R = R + R + R1A1B1C13 2A2B2C 2666 c 35 x10-3130 x10-3 R A1 + B1 + C1 2 x+i九 九 九1.531.53A1B1C1R 0.1307(m 2 - k)/W3666R + B2 + C3 2 X 2 九 九 九A 2B2C335 x10-31.53130 X10-30.7420.221(m 2 - k)/W5.04x 10-2(m2 -k)/WR 九 c 11c 112 x + 2 x+R R 0.1307 0.2211218.根直

6、径为1mm的铜导线，每米长度的电阻为0.00222 Q。导线外部报有厚度为0.5mm, 导热系数为0.15W/(m*k)的绝缘层，限定绝缘层的最高温度为65C，绝缘层的外表面温度不受环境温 度限制，假设为40C。是确定导线的最大允许电流为多少？t 65 C，w1maxt 40 C， 6 0.5 mm, w2求： Imax解： q I 2 R l maxt t1w1：ax d 匚2 6Ind2兀九12t t65 40Rw1max d +w26W ln2.22 x10-31 + 2 x 0.5lnk2兀九d丿k 2k x 0.151丿21.对于球壁，保温层的有无“临界绝缘直径”问题？若有， dc

7、应如何计算。max123.7(A)已知：d 1mm, R 2.22 x 10-3 Q / m,九0.15W / (m k) l24.一铝制等截面直肋，肋高为25mm,肋厚度为3mm,铝材的导热系数为140W/(m*k)， 周围空气与肋表面的表面传热系数为75W/(m*k)。已知肋基温度为80C和空气温度为30C，假定肋端 的散热可以忽略不计，使计算肋片内的温度分布和每片肋片的散热量。已知：l 25mm, 6 3mm,九140W / (m - k), h 75W / (m2 - k), t 80 C0t 30 C， q 0 fx l求：&, ql解：翕1 二毘1 0.0叫 140： I I。-3

8、 0.4725m 二 18.9q =0 chm(l x) =_30)% ch0.4725-18.9x_ 0 ch(ml)_ch(0.4725)=44.91ch(0.4725 18.9x)t = 30 + 44.91ch(0.4725 18.9x)q = = hU0 th(ml) = Q th(ml)l L mL 0 m 02% 75=x (80 30)th(0.4725) = 174.7W / m18.927.一片泪厚度为3mm,长度为16mm,使计算等截面之肋的肋片效率。铝材料肋片，其导 热系数为140W/(m*k)，表面传热系数h=80W/(m*k)。钢材料肋片，其导热系数为40W/(m*

9、k),表面传 热系数 h=125W/(m*k)。已知：5 = 3mm, l = 16mm (1只=140W / (m - k), h = 80W / (m2 - k)(2)九=40W / (m - k), h = 125W / (m2 - k)解：(1) ml =h 2 L l =Xl5 =16x103 x2 x 80140 x 3 x 10 -3 = 0.312=16x103 x2)th(0.312)= 0.97 th(ml)th(ml)注冷=0.73th(0.73) = 0.853 ml 0.73已知：l xl = 3x 2.2m2,5 = 0.3m,X = 0.56W / (m-k),t

10、1求：ql解：A l xL 3xL=h = -4= 10 L550.3S = ?=竿=注=7.33L2550.31l,l 51 2 5S = 0.54L330.截面为矩形的冷空气通道，外形尺寸为3m*2.2m，通道墙后均为0.3m，已知墙体导热 系数入=0.56W/(m*k)，内外墙体表面温度均匀，分别为0C和30C，试求每米长冷空气通道的冷量损 失。At t tw1w 2Q (2S + 2S + 4S )XAtq = i23 i LL(2 xl0 + 2 x 7.33 + 4 x 0.54) x 0.56 x (30 0) 618.6W / m 、33.两块厚度为5mm的铝板，粗糙度都是2.54 u m，用螺栓连接，接触压力为2Mpa, 通过两块铝板的总温度差为80C。已知铝的导热系数为180W/(m*k)，试计算接触面上的温 度差。已知：8 5mm, A 2.54pm, P 2MPa, At 80 C，九180W / (m - k)求： Atc解：由 A 2.54pm,P 2MPa，查表得，R 0.88x 10-4(m2 -k)/W再由At cAt8At t t31q-ArcAt Atct t2 A2B0.88x104x8049C2 x 5 x 103 + 0.88 x10-41802A2B! I I LRc