传热学习题集
传热学试题及答案

传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
热工基础习题集-传热学部分

1-1试列举生活中热传导、对流传热核辐射传热的事例。
1-2 冬天,上午晒被子,晚上睡觉为什么还感到暖和?答:被子散热可是为无限大平面导热。
晒被子使被子变得蓬松,含有更多的空气,而空气热导率较小,使被子的表现电导率变小。
另外,被子晒后厚度增加。
总之,被子晒后,其导热热阻δ/λA变大,人体热量不易向外散失,睡在被子里感到暖和(被子蓄热不必考虑:①被子蓄热不多;②上午晒被子,晚上蓄热早已散光)。
1-3通过实验测定夹层中流体的热导率时,应采用图1-6种哪个装置?为什么?答:左边一种。
这种装置热面在上,冷面在下,使流体对流传热减少到零,由这种装置测得的热导率不受对流传热的影响。
如果采用右边一种装置,由于对流传热的影响而测得的热导率偏大。
1-4在思考题1-3中,流体为空气时热导率可用式(1-1)计算,式中Δt为热、冷面的温度差,δ为空气夹层的厚度,Φ为通过空气夹层的热流量,A为空气夹层的导热面积。
实践证明,Δt 不能太大,否则测得的热导率比真实热导率大。
试分析其原因。
答:热面和冷面的传热热流量Φ=Φc+Φd+Φr=λΔtA/δ。
由思考题1-3可见,左边一种装置虽然减少了对流传热的影响,但如Δt较大,辐射传热量Φr对测量气体热导率的影响却不能忽略,会影响热导率λ测定的准确性。
这时,热传导率实质上是以导热和辐射传热两种方式传递热量形式的表现热导率λe。
显然,λe>λ(其中λ为气体的真实热导率)。
由于辐射传热量Φr正比于热面和冷面温度的四次方之差(T14-T24),只有在热面和冷面温度之差(t1-t2)较小时,辐射传热的影响才可忽略,Φ≈Φd=λΔtA/δ。
1-5从传热的角度出发,采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适?答:采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷,使人生活在合适的温度范围中,空气对流实在密度差的推动下流动,如采暖器放得太高,房间里上部空气被加热,但无法产生自然对流使下部空气也变热,这样人仍然生活在冷空气中。
传热学习题集

郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的壁面温度为C t w 12-=,库冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的外表面温度t w1和t w2。
已知:δ=360mm ,室外温度t f2= -10℃,室温度t f1=18℃,墙的λ=0.61W/(m.K),壁表面传热系数h1=87W/(m ².K),外壁h2=124W/(m².K)。
已知该墙高2.8m,宽3m,求它的散热量Φ?15、空气在一根径50mm,长2.5m的管子流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对q=5110W/2m。
,试确定管壁温度及热流量。
空气的h=73W/m.℃,热流通量16、已知两平行平壁,壁温分别为t w1=50℃,t w2 =20℃,辐射系数1.2C 3.96,求每平方米的辐射换热量W/2m 。
若t w1增加到200℃,辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁,λ为常数,平壁具有均匀热源q v (W/m ³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为f t 的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h 是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
传热学练习题库(附答案)

传热学练习题库(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、离心泵的实际安装高度( )允许安装高度,就可防止汽蚀现象发生A、近似于B、小于C、等于D、大于正确答案:B2、催化剂使用寿命短,操作较短时间就要更新或活化的反应,比较适用( )反应器。
A、流化床B、管式C、固定床D、釜式正确答案:A3、影响液体对流传热系数的因素不包括( )。
A、操作压力B、传热面尺寸C、流动型态D、液体的物理性质正确答案:A4、有两台同样的列管式换热器用于冷却气体,在气、液流量及进口温度一定的情况下,为使气体温度降到最低,拟采用( )A、气体走管内,串联逆流操作B、气体走管内,并联逆流操作C、气体走管外,串联逆流操作D、气体走管外,并联逆流操作正确答案:C5、合成尿素中,提高氨碳比的作用是:①使平衡向生成尿素的方向移动;②防止缩二脲的生成;③有利于控制合成塔的操作温度;④减轻甲铵液对设备的腐蚀。
以上正确的有( )A、4条皆是B、①②③C、①D、①②正确答案:A6、在列管式换热器操作中,不需停车的事故有( )A、自控系统失灵B、换热器部分管堵C、换热器结垢严重D、换热器列管穿孔正确答案:A7、在正常生产时,应尽可能地控制好加氢裂化反应器各催化剂床层的入口温度,使它们( )A、等于上一床层出口温度B、可节省冷氢用量C、有足够大的温差D、相等或相近正确答案:D8、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
为强化传热,下列措施中最为经济有效的是( )。
A、减小传热壁面厚度。
B、增大换热器尺寸以增大传热面积C、改单管程为双管程;D、在壳程设置折流挡板;正确答案:C9、流体流量突然减少,会导致传热温差( )。
A、始终不变B、下降C、变化无规律D、升高正确答案:B10、在以下换热器中,( )不易泄露。
A、UB、浮头式换热器C、波纹管换热器D、板式换热器正确答案:A11、换热器中的换热管在管板上排列,在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列A、矩形B、正三角形C、同心圆D、正方形正确答案:B12、单级离心泵采取( )平衡轴向力A、平衡盘B、叶轮对称布置C、平衡孔D、平衡鼓正确答案:C13、化学反应热不仅与化学反应有关,而且与( )。
传热学试题集

传热学试题集传热学 ( 四 )一、填空题(每小题 1 分,共 15 分)1. 复合表面传热学系数,单位是。
2. 二维稳态温度场,在直角坐示系中,可表示为。
3. 对于一个传热过程,如果固体壁面两侧与流体之间的表面传热数相差比较悬殊,为增强传热效果,采用助壁的形式,常常装在表面传热系数的一侧。
4. 非稳态导热过程中,称 F 0 为。
5. 采用集总参数法的物体,其内部温差趋近于。
6 . 建立有限差分离散议程的常用方法之一是用代替微商。
7. 在流场中的内存在较大的速度梯度。
8. 若两现角的流态及换热均,则它们的 Nu 必定相等。
9. 管的弯曲半径越小,二次不流的影响就。
10. 一般工业设备中的凝结换热形式均为。
11. 高于饱和温度的热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所进行的沸腾,称为。
12. 凡波长λ =0.38~0.76 μ m 的电磁波,属于。
13. 实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比,称为物体的。
14. 在辐射换热系统中称为。
15. 由两根同心圆管组成的间壁式换热器称为。
二、单项选择题(每小题 1 分,共 25 分。
从每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题后面的括号中。
)16. 对流换热牛顿冷却定律式为Φ =aA △ t ( W )指出其中的热阻表达式是()① Aa ②③④ a17. 一般而言,金属比非金属(介电体)的导热系数值是()①较高的②较低的③相等的④接近的18. 当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为()①②③④19. 如果温度场不随时间而变化,即()①②③④20. 在非稳态导热时,物体的温度随着()①形状变化②重量变化③时间变化④颜色变化21. 写出的名称()①努谢尔特准则②付立叶准则③毕奥准则④普兰特准则22. 结束导热问题数值计算迭代过程的判据之一是()①②③④①或③23. 流体在泵、风机或水压头等作用下产生的流动称为()①自然对流②层流③强制对流④湍流24. 普朗特准则 Pr 〉 1 时,则()①δ > δ 1 ②δ < δ 1 ③δ≈δ 1 ④δ / δ 1 025. 格拉晓夫准则 Gr 越大,则表征()①浮升力越大②粘性力越大③惯性力越大④动量越大26. 当量直径中 U 表示()①长度②宽度③周长④润湿周长27. 横掠单管时的对流换热中,特性尺度取()①管长L ②管内径d i ③管外径d i ④ d 0 -d i28. 水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取()①圆筒的长度②圆筒外径③圆筒内径④圆筒壁厚度29. 膜状凝结换热中的定性温度取()①蒸汽温度②凝结液温度③凝结液膜层平均温度④饱和温度30. 饱和沸腾时,壁温与饱和温度之差称为()①平均温度②绝对温差③相对温差④沸腾温差31. 定向辐射强度与方向无关的规律称为()①普朗克定律②四次方定律③维恩定律④兰贝特定律32. 灰体的吸收率是()① 1 ②大于1 ③定值④变量33. 对于灰体,吸收率愈大,其反射率()①愈小②愈大③适中④不变34. 角系数是纯几何因素,与物体的黑度()①无关②有关③有较大关系④关系很大35. 由辐射物体表面因素产生的热阻称为()①导热热阻②对流热阻③表面热阻④空间热阻36. 二氧化碳和水蒸汽在光带内都能够()①吸收辐射②反射辐射③重辐射④不能辐射37. 按传热系数的符号单位,从以下列举中选择()① ② ③ ④38. 管壳式换热器归类于()①间壁式②回热式③混合式④再生式39. 在一般换热器设计中,考虑表面污染情况用()①利用系数②污垢系数③传热系数④表面传热系数40. 表示 A 组分质量浓度的符号是()① C A ② A ③ C B ④ B三、名词解释(每小题 2 分,共 4 分)41. 温度场42. 吸收率四、简答题(每小题 3 分,共 9 分)43 . 简述物性参数导热系数和粘度对表面传热系数的影响。
传热学试题含答案

传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
传热学习题集

郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季内外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w 12-=,库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度 和。
已知:δ=360mm ,室外温度 = -10℃,室内温度=18℃,墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m².K),外壁h2=124W/(m ².K)。
已知该墙高2.8m ,宽3m ,求它的散热量Φ?15、空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对空气的h=73W/m.℃,热流通量q=5110W/2m。
,试确定管壁温度及热流量。
16、已知两平行平壁,壁温分别为=50℃,=20℃,辐射系数 1.2C 3.96,求每平方米的辐射换热量W/2m。
若增加到200℃,辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁,λ为常数,平壁内具有均匀内热源(W/m³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为f t 的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h 是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
[例1-2] 一半径为R 长度为l 的导线,其导热系数λ为常数。
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一、单项选择题1. 在引力场的作用下单存导热只发生在A.密实的固体中 B . 液体中 C. 气体中 D. 流体中2.大平板采用集总参数法的判别条件是p121A.Bi>0.1B. B=1C. Bi<0.1D. B=0.13.无相变对流换热分为A.强迫对流和自然对流B.沸腾换热和凝结换热4. 实际物体的辐射力比同温度下黑体的辐射力(黑度<1)A.大 B .小 C.一样 D.差不多5. 管内对流换热的流态判别是用A.GrB. ReC.PeD.Gr ·Pr6. 导热系数λ是物性参数下面说法正确的是p6A.与材料种类有关B.与材料温度有关C.与材料种类、温度都有关7. 灰体的吸收比与投射辐射的波长分布p374A.无关B.有关C.具有选择性D.具有一定函数关系8. 格拉晓夫准则数越大,则表征A.温差越大B.粘性力越大C..浮升力越大D惯性力越大9.在稳态导热中,决定物体内温度分布的是A. 导温系数B.导热系数C.传热系数D.密度10.对流换热系数为100W/(m².K)、温度为10℃的空气流经40℃的壁面,其对流换热的热流密度为A. 1×10'W/m²B.2×10'W/m²C.2×10³w/m²D.3×10W/m二、判断题1. 温度不同的等温面或等温线彼此能相交。
2. 热辐射和流体对流及导热一样,需有温差才能发射辐射能。
3. 通过圆筒壁的一维稳态导热时,单位面积上的热流密度不一定处处相等的。
4. 导温系数在某种意义上等同于导热系数,其物理意义也相同。
5. 热量传输一般有导热,热对流及热辐射三种基本形式。
6. 雷诺数表征了浮生力与粘性力之比的一种度量。
7. 沸腾换热和凝结换热属于无相变对流换热。
8. 正常情况下,对流换热中流体的速度边界层和温度边界层可以等效。
9. 通常情况下固体的导热系数比液体和气体的导热系数大。
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郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季内外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w 12-=,库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度 和。
已知:δ=360mm ,室外温度 = -10℃,室内温度=18℃,墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m².K),外壁h2=124W/(m ².K)。
已知该墙高2.8m ,宽3m ,求它的散热量Φ?15、空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对空气的h=73W/m.℃,热流通量q=5110W/2m。
,试确定管壁温度及热流量。
16、已知两平行平壁,壁温分别为=50℃,=20℃,辐射系数 1.2C 3.96,求每平方米的辐射换热量W/2m。
若增加到200℃,辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁,λ为常数,平壁内具有均匀内热源(W/m³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为f t 的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h 是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
[例1-2] 一半径为R 长度为l 的导线,其导热系数λ为常数。
导线的电阻率为ρ(Ω.m²/m)。
导线通过电流I(A)而均匀发热。
已知空气的温度为,导线与空气之间的表面传热系数为h ,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
2、已知Low-e 膜玻璃的导热系数为0.62W/(m.K)玻璃的导热系数为0.65W/(m.K)空气的导热系数为0.024W/(m.K)氩气的导热系数为0.016W/(m.K)试计算该膜双中空玻璃导热热阻。
6、一厚度为50mm 的无限大平壁,其稳态温度分布为: ℃式中a=200℃,b=-2000℃/m 2。
若平壁材料导热系数为45W/m.℃,试求:(1)平壁两侧表面处的热流通量;(2)平壁中是否有内热源?为什么?若有的话,它的强度应是多大?2t a bx =+第二章稳态导热[例2-1]有一锅炉炉墙由三层组成,内层是厚δ 1 =230mm的耐火砖,导热系数λ 1 =1.10W/(mK);外层是δ 3 =240mm的红砖层,导热系数λ 3 =0.58W/(mK);两层中间填以δ 2 =50mm的水泥珍珠岩制品保温层,导热系数λ 2 =0.072W/(mK)。
已知炉墙内、外两表面温度t w1 =500℃、t w2 =50℃,试求通过炉墙的导热热流密度及红砖层的最高温度。
[例2-2]一由三层平壁组成的锅炉炉墙,结构与例2-1相同。
但已知边界条件改为第三类,即:炉墙内侧温度=511℃,烟气侧对流换热的表面传热系数h1=31.1W/(m.K);炉墙外厂房空气温度=22℃,空气侧对流换热的表面传热系数h2=12.2W/(m.K)。
试求通过该炉墙的热损失和炉墙内、外表面的温度和。
[例2-3] 一炉渣混凝土空心砌块,结构尺寸如图所示。
炉渣混凝土的导热系数λ1=0.79W/(m⋅K),空心部分的导热系数λ2=0.29W/(m⋅K)。
试计算砌块的导热热阻。
[例2-4]外径为200mm的蒸汽管道,管壁厚8mm,管外包硬质聚氨酯泡沫塑料保温层,导热系数λ1=0.022W/(m.K),厚40mm。
外壳为高密度聚乙烯管,导热系数λ2=0.3W/(m.K),厚5mm。
给定第三类边界条件:管内蒸汽温度=300℃,管内蒸汽与管壁之间对流换热的表面传热系数h1=120W/(m.K);周围空气温度=25℃,管外壳与空气之间的表面传热系数h2=10W/(m.K)。
求单位管长的传热系数、散热量和外壳表面温度。
[例2-5]设管道外径d=15mm,如果用软质泡沫塑料作为保温层是否合适?已知其导热系数λ=0.034W/(m.K),保温层外表面与空气之间的表面传热系数h=10W/(m.K)。
[例2-6]一铁制的矩形直肋,厚δ =5 mm,高H = 50 mm,宽L = 1m,材料导热系数λ =58 w/mK,肋表面放热系数h = 12 w/mK,肋基的过余温度θo = 80 o C。
求肋表面散热量和肋端过余温度。
[例2-6]如图2-18所示的环形肋壁,肋片高度l=19.1mm、厚度δ=1.6mm,肋片是铝制并镶在直径为25.4mm的管子上,铝的导热系数λ=214W/(m.K)。
已知管表面温度=171.1℃,周围流体温度=21.1℃,肋片表面与周围流体之间的表面传热系数h=141.5W/(m².K),试计算每片肋片的散热量。
[例2-8]一传达室小屋,室内面积为3mx4m,高度为2.8m,红砖墙厚度为240mm,红砖的导热系数为0.43W/(m.K)。
已知墙内表面温度为20℃,外表面温度为-5℃,试问通过传达室的四周墙壁的散热量为多少?8、某建筑物的混凝土屋顶面积为20m²,厚为140mm,外表面温度为-15℃。
已知混凝土的导热系数为1.28 W/(m.K),若通过屋顶的散热量为5.5x10³W,试计算屋顶内表面的温度。
9、某教室的墙壁是一层厚度为240mm的砖层和一层厚度为20mm的灰泥构成。
现在拟安装空调设备,并在内表面加一层硬泡沫塑料,使导入室内的热量比原来减少80%。
已知砖的导热系数λ=0.7W/(m·K),灰泥的λ=0.58W/(m·K),硬泡沫塑料的λ=0.06W/(m·K),试求加贴硬泡沫塑料层的厚度。
16、蒸汽管道的内、外直径分别为160mm和170mm,管壁导热系数λ=58W/m.℃,管外覆盖两层保温材料:第一层厚度δ2=30mm,导热系数λ2=0.093W/m.℃;第二层δ3=40mm,导热系数λ3=0.17W/m.℃,蒸汽管的内表面温度=300℃。
保温层外表而温度=50℃,试求:(1)各层热阻,并比较其大小,(2)每米长蒸汽管的热损失,(3)各层之间的接触面温度和。
19、一外径为100mm,内径为85mm的蒸汽管道,管材的导热系数为λ=40W/(m·K),其内表面温度为180℃,若采用λ=0.053W/(m·K)的保温材料进行保温,并要求保温层外表面温度不高于40℃,蒸汽管允许的热损失=52.3 W/m。
问保温材料层厚度应为多少?23、一直径为d,长度为l的细长圆杆,两端分别与温度为t1和t2的表面紧密接触,杆的侧面与周围流体间有对流换热,已知流体的温度为,而t1或t2,杆侧面与流体间的表面传热系数为h,杆材料的导热系数为λ,试写出表示细长杆内温度场的完整数学描述,并求解其温度分布。
24、一铝制等截面直肋,肋高为25mm,肋厚为3mm,铝材的导热系数为λ=140W/(m·K),周围空气与肋表面的表面传热系数为h=752w/(m².。
已知肋基温度为80℃和空气温度为30℃,假定肋端的散热可以忽略不计,试计算肋片内的温度分布和每片肋片的散热量。
27、一肋片厚度为3mm,长度为16mm,是计算等截面直肋的效率。
(1)铝材料肋片,其导热系数为140W/(m﹒K),对流换热系数h=80W/(m²﹒K);(2)钢材料肋片,其导热系数为40W/(m﹒K), 对流换热系数h=125W/(m²﹒K)。
第三章非稳态导热[例3-1] 一无限大平壁厚度为0.5m,已知平壁的热物性参数λ=0.815W/(m.k), c=0.839kJ/(kg.k), ρ=1500kg/m³, 壁内温度初始时均为一致为18ºC,给定第三类边界条件:壁两侧流体温度为8 ºC,流体与壁面之间的表面传热系数h=8.15w/(m².K),试求6h后平壁中心及表面的温度。
[例3-2]已知条件同例3-1,试求24h及三昼夜后,平壁中心及表面的温度;并求24h中每平方米平壁表面放出的热量。
[例3-3] 一道用砖砌成的火墙,已知砖的密度ρ=1925kg/m³,比定压容=0.835kJ/(kg.℃),导热系数λ=0.72 W/(m.℃)。
突然以110℃的温度加于墙的一侧。
如果在5h内火墙另一侧的温度几乎不发生变化,试问此墙的厚度至少为多少?若改用耐火砖砌火墙,耐火砖的密度ρ=2640 kg/m³,比定压容=0.96kJ/(kg.℃),导热系数λ=1.0W/(m.℃),这时此墙的厚度至少为多少?[例3-4] 应用恒定作用的热源法测定建筑材料的热扩散率。
采用5~10μm厚的鏮铜箔作为平面热源,已知初始温度=18℃,通电加热360s后,测量得到x=0处的温度t=31.1℃,x=20mm处的温度=20.64℃,试计算该材料的热扩散率。
[例3-5] 有一直径为0.3m、长度为0.6m的钢圆柱,初始温度为20℃,放入炉温为1020℃的炉内加热,已知钢的导热系数λ=30W/(mK),热扩散率a=6.25×10-6m2/s,钢柱表面与炉内介质之间的总换热系数h=200w/(m²K),试求加热1h时后,如图所示钢柱表面和中心点1、2、3和4的温度以及加热过程中吸收的热量。
8、一钢板厚度为3mm,面积为1×1㎡,初始温度均匀为300℃,放置于20℃的空气中冷却。
已知钢板的导热系数为λ=48.5W/(m·k),热扩散率a=12.7×10-6㎡/s,板与空气之间的表面传热系数h=39 W/(m².K),问需要多长时间钢板才能降低至50℃。
9、一不锈钢板厚度为0.15m,初始温度为20℃,放置在温度为1200℃的炉内加热,已知不锈钢热扩散率为3.95×㎡╱s,钢板在炉内的表面传热系数为250W╱(㎡.K),试求钢板加热到800℃时所需时间。
10、将初始温度为80℃,直径为20mm的铜棒突然置于温度为20℃、流速为12m/s的风道中,5min后铜棒温度降低到34℃。
计算气体与铜棒的换热系数?已知:铜棒ρ = 8954 kg m3 , c = 383.1 J (kg .℃), λ = 386W (m .℃)11、有两块同样材料的平壁A和B,已知A的厚度为B 的两倍,两平壁从同一高温炉中取出置于冷流体中淬火,流体与平壁表面的表面传热系数近似认为是无限大。