《传热学》第四版课后习题答案

《传热学》第四版课后习题答案
《传热学》第四版课后习题答案

《传热学》第四版课后习题答案

《传热学》

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。

dt

答:① 傅立叶定律:q dx,其中,q—热流密度;—

dt

导热系数;不—沿x方向的温度变化率,“一”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:q h(t w t f),其中,q —热流密度;h —表面传

热系数;七”—固体表面温度;t f—流体的温度。

③斯忒藩一玻耳兹曼定律:q T4,其中,q—热流密度;一

斯忒藩一玻耳兹曼常数;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/(m2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m2.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:E: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。

能量平衡分析

1-3淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟

1000cm3。冷水通过电热器从15 C被加热到43C。试问电热器的加热功率是多少?为了节省能源,有人提出可以将用过后的热水(温度为38C)送入一个换热器去加热进入淋浴器的冷水。如

果该换热器能将冷水加热到27C,试

计算采用余热回收换热器后洗澡15min可以节省多少能源?

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=69C,空气温度

t f=20C,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

q 2 rlh t w t f

q

h

所以讥t f =49.33W/(m2.k)

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:q = _ gradt 4n,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2已知导热物体中某点在

x,y,z三个方向上的热流密度分别为q x,q y及q z,如何获得该点的热密度矢量?

答:q q x i q y j q z k,其中i,j,k分别为三个方向的单位矢量

3试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。

答:导热微分方程式所依据的基本定律有:傅立叶定律和能量守恒定律。

4试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。

答:① 第一类边界条件:0 时,t w f l()

②第二类边界条件:0 时』)w f2()

x

③第三类边界条件:

(—)w h(t w t f) x

5试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。

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。使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相

7?通过圆筒壁的导热量仅与内、外半径之比有关而与半径的

大学物理(第四版)课后习题及答案质点

大学物理(第四版)课 后习题及答案质点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

题1.1:已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为 3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求(l )质点在运动开始后s 0.4内位移的大小; (2)质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解:(1)质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x (2)由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 s2=P t (t 0不合题意) 则:m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2:一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时,0=x 。试根据已知的图t v -,画出t a -图以及t x -图。 题1.2解:将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--= t t v v a (匀加速直线运动) 0BC =a (匀速直线) 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a (匀减速直线运动) 根据上述结果即可作出质点的a -t 图 在匀变速直线运动中,有

2002 1at t v x x + += 由此,可计算在0~2和4~6 s 时间间隔内各时刻的位置分别为 t /s 0 0.5 1 1.5 2 4 4.5 5 5.5 6 x /m 5.7- 10- 5.7- 0 40 48.7 55 58.7 60 用描数据点的作图方法,由表中数据可作0~2 s 和4~6 s 时间内的x -t 图。在2~4 s 时间内,质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动,其x -t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3:如图所示,湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ,滑轮到原船位置的绳长为0l ,试求:当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少? 题1.3解1:取如图所示的直角坐标系,船的运动方程为 ()()()j i r h t x t -+= 船的运动速度为 ()i i i r v t r r h h r t t t x t d d 1d d d d d d 2 /12 2 2 2 -??? ? ? ?-=-= ==' 而收绳的速率t r v d d - =,且因vt l r -=0,故 ()i v 2 /12 021-??? ? ? ?-- -='vt l h v 题1.3解2:取图所示的极坐标(r ,θ),则 θr r r d d d d d d d d d d e e e e r v t r t r t r t r t θ+=+== ' r d d e t r 是船的径向速度,θd d e t r θ是船的横向速度,而 t r d d 是收绳的速率。由于船速v '与径向速度之间夹角位θ ,所以

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。

运筹学II习题解答

第七章决策论 1.某厂有一新产品,其面临的市场状况有三种情况,可供其选择的营销策略也是 三种,每一钟策略在每一种状态下的损益值如下表所示,要求分别用非确定型 (1)悲观法:根据“小中取大”原则,应选取的经营策略为s3; (2)乐观法:根据“大中取大”原则,应选取的经营策略为s1; (3)折中法(α=0.6):计算折中收益值如下: S1折中收益值=0.6?50+0.4?(-5)=28 S2折中收益值=0.6?30+0.4?0=18 S3折中收益值=0.6?10+0.4?10=10 显然,应选取经营策略s1为决策方案。 (4)平均法:计算平均收益如下: S1:x_1=(50+10-5)/3=55/3 S2:x_2=(30+25)/3=55/3 S3:x_3=(10+10)/3=10 故选择策略s1,s2为决策方案。 (5)最小遗憾法:分三步 第一,定各种自然状态下的最大收益值,如方括号中所示; 第二,确定每一方案在不同状态下的最小遗憾值,并找出每一方案的最大遗憾值如圆括号中所示; 第三,大中取小,进行决策。故选取S1作为决策方案。

2.如上题中三种状态的概率分别为: 0.3, 0.4, 0.3, 试用期望值方法和决策树方法决策。 (1)用期望值方法决策:计算各经营策略下的期望收益值如下: 故选取决策S2时目标收益最大。 (2)用决策树方法,画决策树如下: 3. 某石油公司拟在某地钻井,可能的结果有三:无油(θ1),贫油(θ2)和富油(θ3), 估计可能的概率为:P (θ1) =0.5, P (θ2)=0.3,P (θ3)=0.2。已知钻井费为7万元,若贫油可收入12万元,若富油可收入27万元。为了科学决策拟先进行勘探,勘探的可能结果是:地质构造差(I1)、构造一般(I2)和构造好(I3)。根据过去的经验,地质构造与出油量间的关系如下表所示: P (I j|θi) 构造差(I1) 构造一般(I2) 构造好(I3) 无油(θ1) 0.6 0.3 0.1 贫油(θ2) 0.3 0.4 0.3 富油(θ3) 0.1 0.4 0.5 假定勘探费用为1万元, 试确定:

大学物理(第四版)课后习题及答案 质点

题1.1:已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求(l )质点在运动开始后s 0.4内位移的大小;(2)质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解:(1)质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x (2)由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 s2=P t (t = 0不合题意) 则:m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2:一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时,0=x 。试根据已知的图t v -,画出t a -图以及t x -图。 题1.2解:将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--=t t v v a (匀加速直线运动) 0BC =a (匀速直线) 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a (匀减速直线运动) 根据上述结果即可作出质点的a -t 图 在匀变速直线运动中,有 2002 1at t v x x + += 间内,质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动,其x -t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3:如图所示,湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ,滑轮到原船位置的绳长为0l ,试求:当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少?

《运筹学》课后习题答案

第一章线性规划1、 由图可得:最优解为 2、用图解法求解线性规划: Min z=2x1+x2 ? ? ? ? ? ? ? ≥ ≤ ≤ ≥ + ≤ + - 10 5 8 24 4 2 1 2 1 2 1 x x x x x x 解: 由图可得:最优解x=1.6,y=6.4

Max z=5x 1+6x 2 ? ?? ??≥≤+-≥-0 ,23222212 121x x x x x x 解: 由图可得:最优解Max z=5x 1+6x 2, Max z= + ∞

Maxz = 2x 1 +x 2 ????? ? ?≥≤+≤+≤0,5242261552121211x x x x x x x 由图可得:最大值?????==+35121x x x , 所以?????==2 3 21x x max Z = 8.

12 12125.max 2328416412 0,1,2maxZ .j Z x x x x x x x j =+?+≤? ≤?? ≤??≥=?如图所示,在(4,2)这一点达到最大值为2 6将线性规划模型化成标准形式: Min z=x 1-2x 2+3x 3 ????? ??≥≥-=++-≥+-≤++无约束 321 321321321,0,05232 7x x x x x x x x x x x x 解:令Z ’=-Z,引进松弛变量x 4≥0,引入剩余变量x 5≥0,并令x 3=x 3’-x 3’’,其中x 3’≥ 0,x 3’’≥0 Max z ’=-x 1+2x 2-3x 3’+3x 3’’ ????? ? ?≥≥≥≥≥≥-=++-=--+-=+-++0 ,0,0'',0',0,05 232 '''7'''543321 3215332143321x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

大学物理(第四版)课后习题及答案 磁场

习 题 题10.1:如图所示,两根长直导线互相平行地放置,导线内电流大小相等,均为I = 10 A ,方向 相同,如图所示,求图中M 、N 两点的磁感强度B 的大小和方向(图中r 0 = 0.020 m )。 题10.2:已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0?10-5 T 。如设想此地磁场是由地球赤道上 一圆电流所激发的(如图所示),此电流有多大?流向如何? 题10.3:如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,它在点O 的磁感强度为多少? 题10.4:如图所示,半径为R 的木球上绕有密集的细导线,线圈平面彼此平行,且以单层线圈 覆盖住半个球面,设线圈的总匝数为N ,通过线圈的电流为I ,求球心O 处的磁感强度。 题10.5:实验中常用所谓的亥姆霍兹线圈在局 部区域内获得一近似均匀的磁场,其装置简图如图所示,一对完全相同、彼此平行的线圈,它们的半径均为R ,通过的电流均为I ,且两线圈中电流的流向相同,试证:当两线圈中心之间的距离d 等于线圈的半径R 时,在两线圈中心连线的中点附近区域,磁场可看成是均匀磁场。(提示:如以两线圈中心为坐标原点O ,两线圈中心连线为x 轴,则中点附近的磁场可 看成是均匀磁场的条件为x B d d = 0;0d d 22=x B )

题10.6:如图所示,载流长直导线的电流为I,试求通过矩形面积的磁通量。 题10.7:如图所示,在磁感强度为B的均匀磁场中,有一半径为R的半球面,B与半球面轴线的夹角为 ,求通过该半球面的磁通量。 题10.8:已知10 mm2裸铜线允许通过50 A电流而不会使导线过热。电流在导线横截面上均匀分布。求:(1)导线内、外磁感强度的分布;(2)导线表面的磁感强度。 题10.9:有一同轴电缆,其尺寸如图所示,两导体中的电流均为I,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感强度:(1)rR3。画出B-r图线。 题10.10:如图所示。N匝线圈均匀密绕在截面为长方形的中空骨架上。求通入电流I后,环内外磁场的分布。 题10.11:设有两无限大平行载流平面,它们的电流密度均为j,电流流向相反,如图所示,求:(1)两载流平面之间的磁感强度;(2)两面之外空间的磁感强度。 题10.12:测定离子质量的质谱仪如图所示,离子源S产生质量为m,电荷为q的离子,离子的初速很小,可看作是静止的,经电势差U加速后离子进入磁感强度为B的均匀磁场,并沿一半

传热学课后习题

第一章 1-3 宇宙飞船的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到飞船的光学遥感器。船体表面各部分的表明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? 解:遮光罩与船体的导热 遮光罩与宇宙空间的辐射换热 1-4 热电偶常用来测量气流温度。用热电偶来测量管道中高温气流的温度,管壁温度小于气流温度,分析热电偶节点的换热方式。 解:结点与气流间进行对流换热 与管壁辐射换热 与电偶臂导热 1-6 一砖墙表面积为12m 2,厚度为260mm ,平均导热系数为1.5 W/(m ·K)。设面向室内的表面温度为25℃,而外表面温度为-5℃,确定此砖墙向外散失的热量。 1-9 在一次测量空气横向流过单根圆管对的对流换热试验中,得到下列数据:管壁平均温度69℃,空气温度20℃,管子外径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换热传给空气,此时的对流换热表面积传热系数为? 1-17 有一台气体冷却器,气侧表面传热系数95 W/(m 2·K),壁面厚2.5mm ,导热系数46.5 W/(m ·K),水侧表面传热系数5800 W/(m 2·K)。设传热壁可看作平壁,计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。为了强化这一传热过程,应从哪个环节着手。 1-24 对于穿过平壁的传热过程,分析下列情形下温度曲线的变化趋向:(1)0→λδ;(2)∞→1h ;(3) ∞→2h 第二章 2-1 用平底锅烧水,与水相接触的锅底温度为111℃,热流密度为42400W/m 2。使用一段时间后,锅底结了一层平均厚度为3mm 的水垢。假设此时与水相接触的水垢的表面温度及热流密度分别等于原来的值,计算水垢与金属锅底接触面的温度。水垢的导热系数取为1 W/(m ·K)。 解: δλt q ?= 2 .2381103424001113 12=??+=?+=-λδ q t t ℃ 2-2 一冷藏室的墙由钢皮、矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为0.794mm 、 152mm 及9.5mm ,导热系数分别为45 W/(m ·K)、0.07 W/(m ·K)及0.1 W/(m ·K)。冷藏室的有效换热面积为37.2m 2,室内、外气温分别为-2℃和30℃,室内、外壁面的表面传热系数可分别按1.5 W/(m 2·K)及2.5 W/(m 2·K)计算。为维持冷藏室温度恒定,确定冷藏室内的冷却排管每小时内需带走的热量。 解:()2 3 233221116.95.21101.05.907.015245794.05.1123011m W h h t R t q =+ ???? ??+++--=++++?=?= -λδλδλδ总 W A q 12.3572.376.9=?=?=Φ 2-4一烘箱的炉门由两种保温材料A 和B 做成,且δA =2δB (见附图) 。 h 1 t f1 h 2 t f2 t w δA δ B

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

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.

传热学第五版课后习题答案(1)

传热学习题_建工版V 0-14 一大平板,高3m ,宽2m ,厚,导热系数为45W/, 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 q5110 t t85155(C) h73 =+=+=? 1-1.按20℃时,铜、碳钢(%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 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=+ W/(m·K) =+×20= W/(m·K); 矿渣棉: λ=+ W/(m·K) =+×20= W/(m·K);

运筹学基础课后习题答案

运筹学基础课后习题答案 [2002年版新教材] 第一章导论 P5 1.、区别决策中的定性分析和定量分析,试举例。 定性——经验或单凭个人的判断就可解决时,定性方法 定量——对需要解决的问题没有经验时;或者是如此重要而复杂,以致需要全面分析(如果涉及到大量的金钱或复杂的变量组)时,或者发生的问题可能是重复的和简单的,用计量过程可以节约企业的领导时间时,对这类情况就要使用这种方法。 举例:免了吧。。。 2、. 构成运筹学的科学方法论的六个步骤是哪些? .观察待决策问题所处的环境; .分析和定义待决策的问题; .拟定模型; .选择输入资料; .提出解并验证它的合理性(注意敏感度试验); .实施最优解; 3、.运筹学定义: 利用计划方法和有关许多学科的要求,把复杂功能关系表示成数学模型,其目的是通过定量分析为决策和揭露新问题提供数量根据 第二章作业预测P25 1、. 为了对商品的价格作出较正确的预测,为什么必须做到定量与定性预测的结合?即使在定量预测法诸如加权移动平均数法、指数平滑预测法中,关于权数以及平滑系数的确定,是否也带有定性的成分? 答:(1)定量预测常常为决策提供了坚实的基础,使决策者能够做到心中有数。但单靠定量预测有时会导致偏差,因为市场千变万化,影响价格的因素很多,有些因素难以预料。调查研究也会有相对局限性,原始数据不一定充分,所用的模型也往往过于简化,所以还需要定性预测,在缺少数据或社会经济环境发生剧烈变化时,就只能用定性预测了。(2)加权移动平均数法中权数的确定有定性的成分;指数平滑预测中的平滑系数的确定有定性的成分。 2.、某地区积累了5 个年度的大米销售量的实际值(见下表),试用指数平滑法,取平滑系数α= 0.9,预测第6年度的大米销售量(第一个年度的预测值,根据专家估计为4181.9千公斤) 年度 1 2 3 4 5 大米销售量实际值 (千公斤)5202 5079 3937 4453 3979 。 答: F6=a*x5+a(1-a)*x4+a(1-a)~2*x3+a(1-a)~3*x2+a(1-a)~4*F1 F6=0.9*3979+0.9*0.1*4453+0.9*0.01*3937+0.9*0.001*5079+0.9*0.0001*4181.9

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

【精品】物理化学第四版课后答案

物理化学第四版课后 答案

第一章气体的pVT性质 1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的,与压力、温度的关系。 解:根据理想气体方程 1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C,另一个球则维持 0 C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态:

因此, 1.9 如图所示,一带隔板的容器内,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均可视为理想气体。 (1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试 求两种气体混合后的压力。 (2)隔板抽取前后,H2及N2的摩尔体积是否相同?

(3)隔板抽取后,混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干? 解:(1)等温混合后 即在上述条件下混合,系统的压力认为。 (2)混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义? (3)根据分体积的定义 对于分压 1.11 室温下一高压釜内有常压的空气,为进行实验时确保安全,采用同样温度的纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮气直到4倍于空气的压力,尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。

解:分析:每次通氮气后至排气恢复至常压p,混合气体的摩尔分数不变。 设第一次充氮气前,系统中氧的摩尔分数为,充氮气后,系统中氧的摩尔分数为,则, 。重复上面的过程,第n 次充氮气后,系统的摩尔分数为 , 因此 。 1.13 今有0 C,40.530 kPa的N2气体,分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。 解:用理想气体状态方程计算 用van der Waals计算,查表得知,对于N2气(附录七)

运筹学习题答案

第一章习题 1.思考题 (1)微分学求极值的方法为什么不适用于线性规划的求解? (2)线性规划的标准形有哪些限制?如何把一般的线性规划化为标准形式? (3)图解法主要步骤是什么?从中可以看出线性规划最优解有那些特点? (4)什么是线性规划的可行解,基本解,基可行解?引入基本解和基可行解有什么作用? (5)对于任意基可行解,为什么必须把目标函数用非基变量表示出来?什么是检验数?它有什么作用?如何计算检验数? (6)确定换出变量的法则是什么?违背这一法则,会发生什么问题? (7)如何进行换基迭代运算? (8)大M法与两阶段法的要点是什么?两者有什么共同点?有什么区别? (9)松弛变量与人工变量有什么区别?试从定义和处理方式两方面分析。 (10)如何判定线性规划有唯一最优解,无穷多最优解和无最优解?为什么? 2.建立下列问题的线性规划模型: (1)某厂生产A,B,C三种产品,每件产品消耗的原料和设备台时如表1-18所示: 润最大的模型。 (2)某公司打算利用具有下列成分(见表1-19)的合金配制一种新型合金100公斤,新合金含铅,锌,锡的比例为3:2:5。 如何安排配方,使成本最低? (3)某医院每天各时间段至少需要配备护理人员数量见表1-20。

表1-20 假定每人上班后连续工作8小时,试建立使总人数最少的计划安排模型。能否利用初等数学的视察法,求出它的最优解? (4)某工地需要30套三角架,其结构尺寸如图1-6所示。仓库现有长6.5米的钢材。如何下料,使消耗的钢材最少? 图1-6 3. 用图解法求下列线性规划的最优解: ?????? ?≥≤+-≥+≥++=0 ,425.134 1 2 64 min )1(21212 12121x x x x x x x x x x z ?????? ?≥≤+≥+-≤++=0 ,82 5 1032 44 max )2(21212 12121x x x x x x x x x x z ????? ????≥≤≤-≤+-≤++=0 ,6 054 4 22232 96 max )3(2122 1212121x x x x x x x x x x x z ??? ??≥≤+-≥+ +=0,1 12 34 3 max )4(2 12 12121x x x x x x x x z

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)

(完整版)运筹学》习题答案运筹学答案

《运筹学》习题答案 一、单选题 1.用动态规划求解工程线路问题时,什么样的网络问题可以转化为定步数问题求解()B A.任意网络 B.无回路有向网络 C.混合网络 D.容量网络 2.通过什么方法或者技巧可以把工程线路问题转化为动态规划问题?()B A.非线性问题的线性化技巧 B.静态问题的动态处理 C.引入虚拟产地或者销地 D.引入人工变量 3.静态问题的动态处理最常用的方法是?B A.非线性问题的线性化技巧 B.人为的引入时段 C.引入虚拟产地或者销地 D.网络建模 4.串联系统可靠性问题动态规划模型的特点是()D A.状态变量的选取 B.决策变量的选取 C.有虚拟产地或者销地 D.目标函数取乘积形式 5.在网络计划技术中,进行时间与成本优化时,一般地说,随着施工周期的缩短,直接费用是( )。C A.降低的 B.不增不减的 C.增加的 D.难以估计的 6.最小枝权树算法是从已接接点出发,把( )的接点连接上C A.最远 B.较远 C.最近 D.较近 7.在箭线式网络固中,( )的说法是错误的。D A.结点不占用时间也不消耗资源 B.结点表示前接活动的完成和后续活动的开始 C.箭线代表活动 D.结点的最早出现时间和最迟出现时间是同一个时间 8.如图所示,在锅炉房与各车间之间铺设暖气管最小的管道总长度是( )。C A.1200 B.1400 C.1300 D.1700 9.在求最短路线问题中,已知起点到A,B,C三相邻结点的距离分别为15km,20km,25km,则()。D A.最短路线—定通过A点 B.最短路线一定通过B点 C.最短路线一定通过C点 D.不能判断最短路线通过哪一点 10.在一棵树中,如果在某两点间加上条边,则图一定( )A A.存在一个圈 B.存在两个圈 C.存在三个圈 D.不含圈 11.网络图关键线路的长度( )工程完工期。C A.大于 B.小于 C.等于 D.不一定等于

大学物理(第四版)课后习题及答案刚体

题4.1:一汽车发动机曲轴的转速在s 12内由13min r 102.1-??均匀的增加到13min r 107.2-??。 (1)求曲轴转动的角加速度;(2)在此时间内,曲轴转了多少转? 题 4.1解:(1)由于角速度2n (n 为单位时间内的转数),根据角加速度的定义t d d ωα=,在匀变速转动中角加速度为 ()200 s rad 1.132-?=-=-=t n n t πωωα (2)发动机曲轴转过的角度为 ()t n n t t t 00 20221 +=+=+=πωωαωθ 在12 s 内曲轴转过的圈数为 圈3902 20=+==t n n N πθ 题4.2:某种电动机启动后转速随时间变化的关系为)1(0τωωt e --=,式中10s rad 0.9-?=ω, s 0.2=τ。求:(1)s 0.6=t 时的转速;(2)角加速度随时间变化的规律;(3)启动后s 0.6内转过的圈数。 题4.2解:(1)根据题意中转速随时间的变化关系,将t 6.0 s 代入,即得 100s 6.895.01--==??? ? ??-=ωωωτt e (2)角加速度随时间变化的规律为 220s 5.4d d ---===t t e e t ττωωα (3)t = 6.0 s 时转过的角度为 rad 9.36d 1d 60060=??? ? ??-==??-s t s t e t τωωθ 则t = 6.0 s 时电动机转过的圈数 圈87.52== π θN 题4.3:如图所示,一通风机的转动部分以初角速度0ω绕其轴转动,空气的阻力矩与角速度成正比,比例系数C 为一常量。若转动部分对其轴的转动惯量为J ,问:(1)经过多少时间后其转动角速度减少为初角速度的一半?(2)在此时间内共转过多少转? 题4.3解:(1)通风机叶片所受的阻力矩为ωM C -=,由转动定律αM J =,可得叶片的角加速度为 J C t ωωα-==d d (1) 根据初始条件对式(1)积分,有

《传热学》第四版课后习题答案

《传热学》 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/;② 表面传热系数的单位是:W/;③ 传热系数的单位是:W/。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。

原子物理学杨福家第四版课后答案.doc

目 录 第一章 原子的位形 .......................................................错误 !未定义书签。 第二章 原子的量子态:波尔模型 ...................................错误 !未定义书签。 第 三 章 量 子 力 学 导 论??????????????????????? ..12 第四章 原子的精细结构:电子的自旋 ............................ 16 第五章 多电子原理:泡利原理???????????????????? 23 第六章 X 射线 .................................................................................................................................................................................................................. 28 第七章 原子核物理概论 ................................................................................................ 没有错误 !未定义书签。 第一章 原子的位形 1-1) 解: α粒子与电子碰撞,能量守恒,动量守恒,故有: 1 2 1 2 1 Mv 2 v v m v e 2 Mv 2 mv e 2 M v 2 v 2 m v e 2 Mv Mv mv e M p mv e (1) 2 2 m 2 (v v ' ) (v v ')(v v ') M v e 近似认为: p M (v v '); v v ' 有 2v v m v e 2 M 1 Mmv e 亦即: p p 2 (2) 2 (1) 2/(2) 得 p 2m 2v e 2 2m 10 4 p Mmv e 2 M

相关文档
最新文档