传热学-第一章习题答案

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传热学习题答案

第一章

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1-4、对于附图中所示的两种水平夹层,试分析冷、热表面间的热量交换方式有什么不同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用哪种布置?

答:图(a)的热量交换方式为导热(热传导),图(b)的热量交换方式为导热(热传导)及自然对流。应采用图(a)的方式来测定流体的导热系数。

解释:因为图(a)热面在上,由于密度不同,热流体朝上,冷流体朝下,冷热流体通过直接接触来交换热量,即导热;而图(b)热面在下,热流体密度小,朝上运动,与冷流体进行自然对流,当然也有导热。

因为图(a)中只有导热,测定的传热系数即为导热系数;而图(b)有导热和自然对流方式,测定的传热系数为复合传热系数。

1-6、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?换热方式是什么?

答:可能与外遮光罩表面发生热交换的对象有两个:一个是外遮光罩表面与外太空进行辐射换热,另一个是外遮光罩表面与船体表面进行辐射换热。

解释:在太空中,只有可能发生热辐射,只要温度大于0K,两个物体就会发生辐射换热。

1-9、一砖墙的表面积为12m2, 厚260mm,平均导热系数为1.5W/(m.K),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。 解:()()()12= 1.5122550.26

2076.92W λδΦ-=?

?--=w w A

t t 此砖墙向外界散失的热量为2076.92W 。

1-12、在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度t w =69℃,空气温度t f =20℃,管子外径d =14mm ,加热段长80mm ,输入加热段的功率为8.5W 。如果全部热量通过对流传热传给空气,试问此时的对流传热表面传热系数多大?

解:此题为对流传热问题,换热面积为圆管外侧表面积,公式为:

()()πΦ=-=??-w f w f hA t t h dl t t

())

2()

8.53.140.0140.08692049.3325πΦ

=?-=???-=?w f h dl t t W m K 此时的对流传热表面传热系数49.3325W/(m 2.K)

1-18、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0.7,试计算航天器单位表面上的换热量。

解:此题为辐射换热问题,公式为:

()()4412842

0.7 5.67102500155.04εσ-=-=???-=q T T W m

航天器单位表面上的换热量为155.04W/m 2。

1-21、有一台气体冷却器,气侧表面传热系数h 1=95 W/(m 2.K),壁面厚度δ=2.5mm ,λ=46.5 W/(m .K),水侧表面传热系数h 2=5800 W/(m 2.K).设传热壁可以看作平壁,试计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。你能否指出,为了强化这一传热过程,应首先从哪一个环节入手?

简单的传热过程图如下:

解:各个环节单位面积的热阻计算如下:

① 气侧为对流换热过程,则对流传热的单位面积热阻为:

2111 1.05261095

-==?h (m 2.K)/ W ② 冷却器内视作导热过程,则导热过程的单位面积热阻为:

3

52.510 5.37631046.5

δλ--?==? (m 2.K)/ W ③ 水侧为对流换热过程,则对流传热的单位面积热阻为:

4211 1.724105800

-==?h (m 2.K)/ W 总传热系数:

121

94.711δλ==++K h h W/(m 2.K)

强化传热应该强化热阻大的一侧,对比三个热阻,应该强化气侧的表面传热。

1-24、在附图所示的稳态热传递过程中,已知t w1=460℃,t f2=300℃,δ1=5mm ,δ2=0.5mm ,λ1=46.5 W/(m .K),λ2=1.16 W/(m .K),h 2=5800 W/(m 2.K),试计算单位面积所传递的热量。

解:应用传热过程的热阻网络分析得:

22

212214322146030015105105800 1.1646.5225352W 225.35kW f w t t q h m m

δδλλ---=++-=??++== ∴,单位面积所传递的热量为225.35kW 。

1-26、有一台传热面积为12m 2的氨蒸发器。氨液的蒸发温度为0℃,被冷却水的进口温度为9.7℃、出口温度为5℃,蒸发器中的传热量为6900W ,试计算总传热系数。

思路:氨液被加热,冷却水的温度取进出口温度的算术平均值,此题为对流传热问题。 解:冷却水的平均温度为:9.757.3522

℃++=

==in out t t t 由对流传热公式,得: ()()

690078.23127.350氨Φ===--h A t t W/(m 2.K) ∴,总传热系数为78.23 W/(m 2.K)

1-32、一玻璃窗,尺寸为60cm ×30cm ,厚为4mm 。冬天夜间,室内及室外温度分别为20℃及-20℃。内表面的自然对流传热表面传热系数为10 W/(m 2.K),外表面强制对流传热表面传热系数为50 W/(m 2.K),玻璃的导热系数λ=0.78W/(m .K),.试确定通过玻璃的热损失。

思路:热阻网络图分析如下:

解:总热阻为:

()123211141010.1251500.7810

δλ-=++?=++=?R h h m K W 通过玻璃的热损失如下: ()

()()f1f20.18202057.55W

0.1251-?Φ==

?--==A t t A t R R

传热学第八章答案

第八章 1.什么叫黑体?在热辐射理论中为什么要引入这一概念? 2.温度均匀得空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性,那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射? 3.试说明,为什么在定义物体的辐射力时要加上"半球空间"及"全部波长"的说明? 4.黑体的辐射能按波长是怎样分布的?光谱吸收力λb E 的单位中分母的"3 m "代表什么意义? 5.黑体的辐射按空间方向是怎样分布的?定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的? 6.什么叫光谱吸收比?在不同光源的照耀下,物体常呈现不同的颜色,如何解释? 7.对于一般物体,吸收比等于发射率在什么条件下才成立? 8,说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射传热计算的意义. 9.黑体的辐射具有漫射特性.如何理解从黑体模型(温度均匀的空腔器壁上的小孔)发出的辐射能也具有漫射特性呢? 黑体辐射基本定律 8-1、一电炉的电功率为1KW ,炉丝温度为847℃,直径为1mm 。电炉的效率为0.96。试确定所需炉丝的最短长度。 解:5.67×34 10 96.010*******?=??? ??+dL π 得L=3.61m 8-2、直径为1m 的铝制球壳内表面维持在均匀的温度500K ,试计算置于该球壳内的一个实验表面所得到的投入辐射。内表面发射率的大小对这一数值有否影响? 解:由 4 0100? ?? ??=T C E b =35438 W/2m 8-3、把太阳表面近似地看成是T=5800K 的黑体,试确定太阳发出的辐射能中可光所占的百 分数。 解:可见光波长范围是0.38~0.76m μ 4 0100? ?? ??=T C E b =64200 W/2m 可见光所占份额 ()()()%87.44001212=---=-λλλλb b b F F F 8-4、一炉膛内火焰的平均温度为1500K ,炉墙上有一着火孔。试计算当着火孔打开时从孔向外辐射的功率。该辐射能中波长为2m μ的光谱辐射力是多少?哪种波长下的能量最多? 解: 4 0100? ?? ??=T C E b =287W/2m ()3 10/5 1/1074.912m W e c E T c b ?=-=-λλλ T =1500K 时,m m 12 1093.1-?=λ 8-5、在一空间飞行物的外壳上有一块向阳的漫射面板。板背面可以认为是绝热的,向阳面 得到的太阳投入辐射G=1300W/2 m 。该表面的光谱发射率为:m μλ20≤≤时();5.0=λε m μλ2>时()2.0=λε。试确定当该板表面温度处于稳态时的温度值。为简化计算,设太阳的辐射能均集中在0~2m μ之内。

《传热学期末复习试题库》含参考答案

传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1.热量传递的三种基本方式为、、。 (热传导、热对流、热辐射) 2.热流量是指,单位是。热流密度是指,单位是。 (单位时间所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2) 3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4.总传热系数是指,单位是。 (传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间的传热量,W/(m2·K)) 5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))

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传热学习题集第一章 思考题 1.试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2.以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的 传热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式:)(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳 兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3.导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程 有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4.当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可 以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5.用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干 后,水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6.用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地 感到热。试分析其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7.什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪 些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好?

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试 写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ-=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式: )(f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度;f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何 一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就 烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感到热。试分析 其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些情况可能使热 量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好? 答:B:杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。 答:傅立叶定律的一般形式为:n x t gradt q ??-=λλ=-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。

传热学第五版课后习题答案(1)汇编

传热学习题_建工版V 0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚0.2m ,导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为w1t 150C =?及w1t 285C =? ,试求热流密度计热流量。 解:根据付立叶定律热流密度为: 2 w2w121t t 285150q gradt=-4530375(w/m )x x 0.2λλ??--??=-=-=- ? ?-???? 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为: q A 30375(32)182250(W)Φ=?=-??= 0-15 空气在一根内经50mm ,长2.5米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的h=73(W/m 2.k),热流密度q=5110w/ m 2, 是确定管壁温度及热流量?。 解:热流量 qA=q(dl)=5110(3.140.05 2.5) =2005.675(W) πΦ=?? 又根据牛顿冷却公式 w f hA t=h A(t t )qA Φ=??-= 管内壁温度为: w f q 5110t t 85155(C)h 73 =+ =+=? 1-1.按20℃时,铜、碳钢(1.5%C )、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解: (1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下, λ 铜 =398 W/(m ·K),λ 碳钢 =36W/(m ·K), λ 铝 =237W/(m ·K),λ 黄铜 =109W/(m ·K). 所以,按导热系数大小排列为: λ 铜 >λ 铝 >λ 黄铜 >λ钢 (2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m ·K). (3) 由附录8得知,当材料的平均温度为20℃时的导热系数为: 膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m ·K) =0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m ·K); 矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m ·K) =0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m ·K);

传热学课后题答案整理

3-15 一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传热元件,当该导线受火焰或高温烟气的作 用而熔断时报警系统即被触发,一报警系统的熔点为5000C ,)/(210 K m W ?=λ,3/7200m kg =ρ,)/(420K kg J c ?=,初始温度为250C 。问当它突然受到6500C 烟气加热 后,为在1min 内发生报警讯号,导线的直径应限在多少以下?设复合换热器的表面换热系 数为 )/(122 K m W ?。 解:采用集总参数法得: ) exp(0 τρθθcv hA -=,要使元件报警则C 0500≥τ ) exp(65025650500τρcv hA -=--,代入数据得D =0.669mm 验证Bi 数: 05.0100095.04) /(3

第二章 传热习题答案

【2-1】一食品冷藏室由内层为19 mm 厚的松木,中层为软木层,外层为51 mm 厚的混凝土所组成。内壁面温度为-17.8 ℃,混凝土外壁面温度为29.4 ℃。松木、软木和混凝土的平均热导率分别为, 3, W/(m ·K),要求该冷藏室的热损失为15W/m 2。求所需软木的厚度及松木和软木接触面处的温度。 解:三层平壁的导热。 1)所需软木的厚度2b 由 ∑=-=3141i i i b T T q λ 得 151 .0019.00433.0762.0051.08.174.29152+++=b 解得: m b 128.02= 2)松木和软木接触面处的温度3T 由 151 .0019 .08.17153+==T q 解得:9.153-=T ℃ 解题要点:多层平壁热传导的应用。 【2-2】为减少热损失,在外径为150 mm 的饱和蒸汽管道外加有保温层。已知保温材料的热导率λ=+ 198 T(式中T 为℃),蒸汽管外壁温度为180 ℃,要求保温层外壁温度不超过50 ℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在1×10-4 kg/(m ·s)以下,问保温层厚度应为多少(计算时可假定蒸汽在180 ℃下冷凝)。 解:保温层平均热导率为: )./(126.02 501801098.1103.04K m W =+??+=-λ 由于本题已知的是蒸汽管道外壁面温度,即保温层内壁面温度,故为一层导热。

由 )()(21 221r r Ln T T L Q -=λπ 得: )()(21 221r r Ln T T L Q -=πλ (1) 式中:m W L Wr L Q /9.2011 103.20191013 4=???==- 将其及其它已知数据代入式(1)得: )075 .0()50180(126.029.2012r Ln -??=π 解得:m r 125.02= mm m 5005.0075.0125.0==-=∴δ壁厚 解题要点:单层圆筒壁热传导的应用。 【2-8】烤炉内在烤一块面包。已知炉壁温度为175 ℃,面包表面的黑度为,表面温度为100 ℃,表面积为 5 m 2,炉壁表面积远远大于面包表面积。求烤炉向这块面包辐射 传递的热量。 解:两物体构成封闭空间,且21S S <<,由下式计算辐射传热量: W T T S Q 0.65)448373(0645.085.01067.5) (448424111012-=-????=-=-εσ 负号表示炉壁向面包传递热量。 解题要点:辐射传热的应用,两个灰体构成的封闭空间。 【2-10】在逆流换热器中,用初温为20 ℃的水将1.25 kg/s 的液体[比热容为 kJ/(kg ·K)、密度为850 kg/m 3 ]由80 ℃冷却到30 ℃。换热器的列管直径为Φ25 mm ×2.5 mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/(m 2·K )和1 700W/(m 2·K ),污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50 ℃,求水的流量和换热器的传热面积。

传热学-第一章习题答案

传热学习题答案 第一章 蓝色字体为注释部分 1-4、对于附图中所示的两种水平夹层,试分析冷、热表面间的热量交换方式有什么不同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用哪种布置? 答:图(a)的热量交换方式为导热(热传导),图(b)的热量交换方式为 导热(热传导)及自然对流。应采用图(a)的方式来测定流体的导热系数。 解释:因为图(a)热面在上,由于密度不同,热流体朝上,冷流体朝下,冷 热流体通过直接接触来交换热量,即导热;而图(b)热面在下,热流体密度小,朝上运动,与冷流体进行自然对流,当然也有导热。 因为图(a)中只有导热,测定的传热系数即为导热系数;而图(b)有导热和自然对流方式,测定的传热系数为复合传热系数。 1-6、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?换热方式是什么? 答:可能与外遮光罩表面发生热交换的对象有两个:一个是外遮光罩表面与 外太空进行辐射换热,另一个是外遮光罩表面与船体表面进行辐射换热。 解释:在太空中,只有可能发生热辐射,只要温度大于0K,两个物体就会发生辐射换热。 1-9、一砖墙的表面积为12m2,厚260mm,平均导热系数为1.5W/(m.K),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

= 8.5 =0.7?5.67?10-8?(2504-0) 量。 Φ=A λ(t-t)δw1w2 解:=12?1.5 ? (25-(-5)) 0.26 =2076.92W 此砖墙向外界散失的热量为2076.92W。 1-12、在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度t w=69℃,空气温度t f=20℃,管子外径d=14mm,加热段长80mm,输入加热段的功率为8.5W。如果全部热量通过对流传热传给空气,试问此时的对流传热表面传热系数多大? 解:此题为对流传热问题,换热面积为圆管外侧表面积,公式为: Φ=hA(t-t)=h?πdl?(t-t) w f w f h=Φ πdl?(t-t) w f ∴ 3.14?0.014?0.08?(69-20) =49.3325W (m2?K) 此时的对流传热表面传热系数49.3325W/(m2.K) 1-18、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0.7,试计算航天器单位表面上的换热量。 解:此题为辐射换热问题,公式为: q=εσ(T4-T4) 12 =155.04W m2 航天器单位表面上的换热量为155.04W/m2。

传热学第五版课后习题答案

传热学第五版课后习题答案

传热学习题_建工版V 0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚0.2m ,导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为 w1t 150C =?及 w1t 285C =? ,试求热流密度计热流量。 解:根据付立叶定律热流密度为: 2w2w121t t 285150q gradt=-4530375(w/m )x x 0.2λλ??--?? =-=-=- ? ?-???? 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为: q A 30375(32)182250(W) Φ=?=-??= 0-15 空气在一根内经50mm ,长2.5米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的h=73(W/m2.k),热流密度q=5110w/ m2, 是确定管壁温度及热流量?。 解:热流量 qA=q(dl)=5110(3.140.05 2.5) =2005.675(W) πΦ=?? 又根据牛顿冷却公式 w f hA t=h A(t t )qA Φ=??-= 管内壁温度为: w f q 5110t t 85155(C)h 73 =+ =+=?

1-1.按20℃时,铜、碳钢(1.5%C)、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解: (1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下, λ铜=398 W/(m·K),λ碳钢=36W/(m·K), λ 铝=237W/(m·K),λ 黄铜 =109W/(m·K). 所以,按导热系数大小排列为: λ 铜>λ 铝 >λ 黄铜 >λ 钢 (2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m·K). (3) 由附录8得知,当材料的平均温度为20℃时的导热系数为: 膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m·K) =0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m·K); 矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m·K) =0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m·K); 由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下, λ=0.035~0.

传热学答案+第五版+章熙民(完整版)

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 λ——与地面的导热量 f Q——与空 气的对流换热热量 注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。6.夏季:在维持20℃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 T? 外内 ) 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部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分 热量,最终的总失热量增加。(T T? 外内 )。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 + 热传导热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.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。 10.t R R A λλ = ? 1t R R A λ λ = = 221 8.331012 m --=? 11.q t λσ =? const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t ) 时→曲线 12. i R α 1 R λ 3 R λ 0 R α 1 f t ??→ q 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a α的大小。) 13.已知:360mm σ=、0.61()W m K λ=? 1 18f t =℃ 2187() W h m K =? 2 10f t =-℃ 22124() W h m K =? 墙高2.8m ,宽3m 求:q 、1 w t 、2 w t 、φ 解:12 11t q h h σλ?= ++= 18(10) 45.9210.361 870.61124 --=++2W m

传热学第五版完整版答案

1.冰雹落地后,即慢慢融化,试分析一下,它融化所需的热量是由哪些途径得到的? 答:冰雹融化所需热量主要由三种途径得到: a 、地面向冰雹导热所得热量; b 、冰雹与周围的空气对流换热所得到的热量; c 、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。 2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量,温度降低,叶面有露珠生成,请分析这部分热量是通过什么途径放出的?放到哪里去了?到了白天,叶面的露水又会慢慢蒸发掉,试分析蒸发所需的热量又是通过哪些途径获得的? 答:通过对流换热,草叶把热量散发到空气中;通过辐射,草叶把热量散发到周围的物体上。白天,通过辐射,太阳和草叶周围的物体把热量传给露水;通过对流换热,空气把热量传给露水。 4.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么?填写在各箭头上。 答:暖气片内的蒸汽或热水 对流换热 暖气片内壁 导热 暖气片外壁 对流换热和 辐射 室内空气 对流换热和辐射 人体;暖气片外壁 辐射 墙壁辐射 人体 电热暖气片:电加热后的油 对流换热 暖气片内壁 导热 暖气片外壁 对流换热和 辐射 室内空气 对流换热和辐射 人体 红外电热器:红外电热元件辐射 人体;红外电热元件辐射 墙壁 辐射 人体 电热暖机:电加热器 对流换热和辐射加热风 对流换热和辐射 人体 冷暖两用空调机(供热时):加热风对流换热和辐射 人体 太阳照射:阳光 辐射 人体 5.自然界和日常生活中存在大量传热现象,如加热、冷却、冷凝、沸

腾、升华、凝固、融熔等,试各举一例说明这些现象中热量的传递方式? 答:加热:用炭火对锅进行加热——辐射换热 冷却:烙铁在水中冷却——对流换热和辐射换热 凝固:冬天湖水结冰——对流换热和辐射换热 沸腾:水在容器中沸腾——对流换热和辐射换热 升华:结冰的衣物变干——对流换热和辐射换热 冷凝:制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热 融熔:冰在空气中熔化——对流换热和辐射换热 5.夏季在维持20℃的室内,穿单衣感到舒服,而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣,试从传热的观点分析其原因?冬季挂上窗帘布后顿觉暖和,原因又何在? 答:夏季室内温度低,室外温度高,室外物体向室内辐射热量,故在20℃的环境中穿单衣感到舒服;而冬季室外温度低于室内,室内向室外辐射散热,所以需要穿绒衣。挂上窗帘布后,辐射减弱,所以感觉暖和。 6.“热对流”和“对流换热”是否同一现象?试以实例说明。对流换热是否为基本传热方式? 答:热对流和对流换热不是同一现象。流体与固体壁直接接触时的换热过程为对流换热,两种温度不同的流体相混合的换热过程为热对流,对流换热不是基本传热方式,因为其中既有热对流,亦有导热过程。 9.一般保温瓶胆为真空玻璃夹层,夹层内两侧镀银,为什么它能较长时间地保持热水的温度?并分析热水的热量是如何通过胆壁传到外界

传热学第1章答案

传热学习题集 第一章 思考题 1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传 热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答:① 傅立叶定律: dx dt q λ -=,其中,q -热流密度;λ-导热系数;dx dt -沿x 方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式:) (f w t t h q -=,其中,q -热流密度;h -表面传热系数;w t -固体表面温度; f t -流体的温度。 ③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:4 T q σ=,其中,q -热流密度;σ-斯忒藩-玻耳 兹曼常数;T -辐射物体的热力学温度。 3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有 关? 答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。 4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以 通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后, 水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热量不能很快被传走,故此壶底升温很快,容易被烧坏。 6. 用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,握杯子的手会显著地感 到热。试分析其原因。 答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热。 7. 什么是串联热阻叠加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试讨论有哪些 情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如:三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A 杯的外表面就可以感觉到热,而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好?

传热学第五版课后习题答案

如对你有帮助,请购买下载打赏,谢谢! 传热学习题_建工版V 0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚0.2m ,导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为w1t 150C =?及w1t 285C =? ,试求热流密度计热流量。 解:根据付立叶定律热流密度为: 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。 通过整个导热面的热流量为: 0-15 空气在一根内经50mm ,长2.5米的管子内流动并被加热,已知空气的平均温度为85℃,管壁对空气的h=73(W/m2.k),热流密度q=5110w/ m2, 是确定管壁温度及热流量?。 解:热流量 又根据牛顿冷却公式 管内壁温度为: 1-1.按20℃时,铜、碳钢(1.5%C )、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 解: (1)由附录7可知,在温度为20℃的情况下, λ铜=398 W/(m·K),λ碳钢=36W/(m·K), λ铝=237W/(m·K),λ黄铜=109W/(m·K). 所以,按导热系数大小排列为: λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢 (2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m·K). (3) 由附录8得知,当材料的平均温度为20℃时的导热系数为: 膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m·K) =0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m·K); 矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m·K) =0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m·K); 由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下, λ=0.035~0. 038W/(m·K)。由上可知金属是良好的导热材料,而其它三种是好的保温材料。 1-5厚度δ为0.1m 的无限大平壁,其材料的导热系数λ=100W/(m·K),在给定的直角坐标系中,分别画出稳态导热时如下两种情形的温度分布并分析x 方向温度梯度的分量和热流密度数值的正或负。 (1)t|x=0=400K, t|x=δ=600K; (2) t|x=δ=600K, t|x=0=400K; 解:根据付立叶定律 无限大平壁在无内热源稳态导热时温度曲线为直线,并且 x x 02121t t t t t dt x dx x x 0 δ δ==--?===?-- x x 0x t t q δλ δ==-=- (a ) (1) t|x=0=400K, t|x=δ=600K 时 温度分布如图2-5(1)所示 图2-5(1)

传热学第四版课后题答案第十章

第十章 思考题 1、 所谓双侧强化管是指管内侧与管外侧均为强化换热表面得管子。设一双侧强化管用内径 为d i 、外径为d 0的光管加工而成,试给出其总传热系数的表达式,并说明管内、外表面传热系数的计算面积。 2、 在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同?在什么情 况下加保温层反而会强化其传热而肋片反而会削弱其传热? 答:在圆管外敷设保温层和设置肋片都使表面换热热阻降低而导热热阻增加,而一般情况下保温使导热热阻增加较多,使换热热阻降低较少,使总热阻增加,起到削弱传热的效果;设置肋片使导热热阻增加较少,而换热热阻降低较多,使总热阻下降,起到强化传热的作用。但当外径小于临界直径时,增加保温层厚度反而会强化传热。理论上只有当肋化系数与肋面总效率的乘积小于1时,肋化才会削弱传热。 3、 重新讨论传热壁面为平壁时第二题中提出的问题。 答:传热壁面为平壁时,保温总是起削弱传热的作用,加肋是否起强化传热的作用还是取决于肋化系数与肋面总效率的乘积是否人于1。 4、推导顺流或逆流换热器的对数平均温差计算式时做了一些什么假设,这些假设在推导的哪些环节中加以应用?讨论对大多数间壁式换热器这些假设的适用情形。 5、对于22112211221m1q c q c q c q c q c c q m m m m m =<≥及、 三种情形,画出顺流与逆流时冷、热流体温度沿流动方向的变化曲线,注意曲线的凹向与c q m 相对大小的关系。 6、进行传热器设计时所以据的基本方程是哪些?有人认为传热单元数法不需要用到传热方程式,你同意吗? 答:换热器设计所依据的基本方程有: 传热单元法将传热方程隐含在传热单元和效能之中。 7、在传热单元数法中有否用到推导对数平均温差时所做的基本假设,试以顺流换热器效能的计算式推导过程为例予以说明。 答:传热单元数法中也用到了推导平均温差时的基本假设,说明略o 8、什么叫换热器的设计计算,什么叫校核计算? 答:已知流体及换热参数,设计一个新的换热器的过程叫做设计计算,对已有的换热器,根据流体参数计算其换热量和流体出口参数的过程叫做校核计算。 9、在进行换热器的校核计算时,无论采用平均温差法还是采用传热单元数法都需要假设一种介质的出口温度,为什么此时使用传热单元数法较为方便? 答:用传热单元数法计算过程中,出口温度对传热系数的影响是通过定性温度来体现的,远没有对平均温差的影响大,所以该法用于校核计算时容易得到收敛的计算结果。 10、试用简明语言说明强化单相强制对流换热、核态沸腾及膜状凝结的基本思想。 答:无相变强制对流换热的强化思路是努力减薄边界层.强化流体的扰动与混合;核态沸腾换热的强化关键在于增加汽化核心数;膜状凝结换热强化措施是使液膜减薄和顺利排出凝结液。 11、在推导换热器效能的计算公式时在哪些环节引入了推导对数平均温差时提出的四个假设? 习题

传热学第四版课后题答案第三章

第三章 思考题 1. 试说明集总参数法的物理概念及数学处理的特点 答:当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力。而内部由于热阻很小而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数, 数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程、大大降低了求解难度。 2. 在用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎么才能改善热电偶的温度响应特性? 答:要改善热电偶的温度响应特性,即最大限度降低热电偶的时间常数hA cv c ρτ= ,形状 上要降低体面比,要选择热容小的材料,要强化热电偶表面的对流换热。 3. 试说明”无限大平板”物理概念,并举出一二个可以按无限大平板处理的非稳态导热问题 答;所谓“无限大”平板,是指其长宽尺度远大于其厚度,从边缘交换的热量可以忽略 不计,当平板两侧换热均匀时,热量只垂直于板面方向流动。如薄板两侧均匀加热或冷却、 炉墙或冷库的保温层导热等情况可以按无限大平板处理。 4. 什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有 些什么特点? 答:非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失,虽然各点温度仍 随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关,只是几何位置(δ/x )和边界条件(Bi 数) 的函数,亦即无量纲温度分布不变,这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。这一阶段的数学处理十分便利,温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。 5. 有人认为,当非稳态导热过程经历时间很长时,采用图3-7记算所得的结果是错误的.理由 是: 这个图表明,物体中各点的过余温度的比值与几何位置及Bi 有关,而与时间无关.但当时间趋于无限大时,物体中各点的温度应趋近流体温度,所以两者是有矛盾的。你是否同意这种看法,说明你的理由。 答:我不同意这种看法,因为随着时间的推移,虽然物体中各点过余温度的比值不变 但各点温度的绝对值在无限接近。这与物体中各点温度趋近流体温度的事实并不矛盾。 6. 试说明Bi 数的物理意义。o Bi →及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为, ∞→Bi 代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么? 答;Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。o Bi →时说明传热热阻主要在边界,内部温度趋于均匀,可以用集总参数法进行分析求解;∞→Bi 时,说明传热热阻主要在内部,可以近似认为壁温就是流体温度。认为o Bi →代表绝热工况是不正确的,该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。

传热学_杨茉_部分习题与解答

第一章: 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? 解:(a )中热量交换的方式主要有热传导和热辐射。 (b )热量交换的方式主要有热传导,自然对流和热辐射。 所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用( a )布置。 1-2 一炉子的炉墙厚13cm ,总面积为20m 2 ,平均导热系数为 1.04w/m 〃k ,内外壁温分别是520 ℃及50 ℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是 2.09 ×10 4 kJ/kg ,问每天因热损失要用掉多少千克煤? 解:根据傅利叶公式 每天用煤 1-3 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度t w = 69 ℃,空气温度t f = 20 ℃,管子外径d= 14mm ,加热段长80mm ,输入加热段的功率8.5w ,如果全部热量通过对流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系数多大? 解:根据牛顿冷却公式

1-4宇宙空间可近似的看作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0.7 ,试计算航天器单位表面上的换热量? 解:航天器单位表面上的换热量 1-5附图所示的空腔由两个平行黑体表面组成,孔腔内抽成真空,且空腔的厚度远小于其高度与宽度。其余已知条件如图。表面 2 是厚δ= 0.1m 的平板的一侧面,其另一侧表面 3 被高温流体加热,平板的平均导热系数λ=17.5w/m ? K ,试问在稳态工况下表面3 的t w3 温度为多少? 解: 表面1 到表面2 的辐射换热量= 表面2 到表面3 的导热量 第二章:

传热学第八章答案

第八章 1.什么叫黑体在热辐射理论中为什么要引入这一概念 2.温度均匀得空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性,那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射 3.试说明,为什么在定义物体的辐射力时要加上"半球空间"及"全部波长"的说明 4.黑体的辐射能按波长是怎样分布的光谱吸收力λb E 的单位中分母的"3 m "代表什么意义 5.黑体的辐射按空间方向是怎样分布的定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的 6.什么叫光谱吸收比在不同光源的照耀下,物体常呈现不同的颜色,如何解释 7.对于一般物体,吸收比等于发射率在什么条件下才成立 8,说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射传热计算的意义. 9.黑体的辐射具有漫射特性.如何理解从黑体模型(温度均匀的空腔器壁上的小孔)发出的辐射能也具有漫射特性呢 黑体辐射基本定律 8-1、一电炉的电功率为1KW ,炉丝温度为847℃,直径为1mm 。电炉的效率为。试确定所需炉丝的最短长度。 解:×34 10 96.010*******?=??? ??+dL π 得L= 8-2、直径为1m 的铝制球壳内表面维持在均匀的温度500K ,试计算置于该球壳内的一个实验表面所得到的投入辐射。内表面发射率的大小对这一数值有否影响 解:由 4 0100? ?? ??=T C E b =35438 W/2m 8-3、把太阳表面近似地看成是T=5800K 的黑体,试确定太阳发出的辐射能中可光所占的百 分数。 解:可见光波长范围是~m μ 4 0100? ?? ??=T C E b =64200 W/2m 可见光所占份额 ()()()%87.44001212=---=-λλλλb b b F F F 8-4、一炉膛内火焰的平均温度为1500K ,炉墙上有一着火孔。试计算当着火孔打开时从孔向外辐射的功率。该辐射能中波长为2m μ的光谱辐射力是多少哪种波长下的能量最多 解: 4 0100? ?? ??=T C E b =287W/2m ()3 10/5 1/1074.912m W e c E T c b ?=-=-λλλ T =1500K 时,m m 12 1093.1-?=λ 8-5、在一空间飞行物的外壳上有一块向阳的漫射面板。板背面可以认为是绝热的,向阳面 得到的太阳投入辐射G=1300W/2 m 。该表面的光谱发射率为:m μλ20≤≤时();5.0=λε m μλ2>时()2.0=λε。试确定当该板表面温度处于稳态时的温度值。为简化计算,设太阳的辐射能均集中在0~2m μ之内。

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