西电电子设备热控制标准答案
热控专业考试(试卷编号211)
热控专业考试(试卷编号211)1.[单选题]分散控制系统电子间环境满足相关标准要求,不应有( )及以上动力电缆及产生较大电磁干扰的设备。
机组运行时,禁止在电子间使用无线通信工具。
A)110VB)220VC)380V答案:C解析:2.[单选题]炉膛压力取源部件位置应符合锅炉厂规定,具有防堵功能,( )集中布置在炉膛单侧。
A)必须B)不宜C)不应答案:C解析:3.[单选题]在机柜断电的情况下,采用绝缘胶电阻表进行绝缘电阻测试,AI通道的输入端与信号屏蔽地端之间的绝缘电阻,不小于( )时为合格。
A)10 MΩB)100 MΩC)150 MΩ答案:B解析:4.[单选题]抗射频干扰测试过程中系统应正常工作,热电偶信号示值变化范围,应不大于测量系统允许误差的( )倍。
A)1.5B)2C)2.5答案:B解析:5.[单选题]系统各部件储存容量(负荷率)在繁忙(RUNBACK、甩负荷、跳磨工况等)下数据通讯总线的负荷率不应超过30%。
以太网负荷率不应超过( )。
A)30%B)20%C)10%答案:B6.[单选题]在已带电的盘、柜上作业时( )。
A)无须办理工作票,带电部分与非带电部分用绝缘物可靠隔离。
B)了解盘内带电系统的情况。
穿戴好工作服、工作帽、 绝缘鞋和绝缘手套并站在绝缘垫上。
C)可以不设监护人答案:B解析:7.[单选题]在系统和仪表未安装完毕、试验合格并投入运行前,( )启动锅炉。
A)必须B)不宜C)不应答案:C解析:8.[单选题]用万用表测量电平时，红、黑表笔应分别插入( ) 。
A)“DB”与“*”；B)“DB”与“十”；C)“DB”与“2500V交直流”。
答案:A解析:9.[单选题]下列哪项不属于燃煤锅炉FSSS功能测试项目( )。
A)机炉电大联锁B)燃油泄漏测试C)燃气泄漏测试答案:C解析:10.[单选题]下列哪项属于模拟量控制系统的超驰保护功能( )。
A)CCS负荷指令增减闭锁B)CCS负荷指令迫增/迫降C)燃料量和风量交叉限制答案:B解析:11.[单选题]有一热电阻为一次元件的测温仪表．其示值比实际值偏低或指示不稳定，可能原因是( ) 。
(西电第四版)高频电子线路第6章参考答案
2 g DU c 2 1 co s 2 2 t co s 4 2 t ...... 3 3
6
i L c i 1 i 2 g D K ( c t )( u u c ) g D K ( c t )( u u c ) g D K ( c t ) K ( c t ) u g D K ( c t ) K ( c t ) uc g D K ( c t ) u g D u c 4 4 g D co s c t co s 3 c t ...... U co s t g D U c co s c t 3 2 g DU co s( c ) t co s( c ) t g U co s t D c c 1 co s( 3 ) t 1 co s( 3 ) t ..... c c 3 3
13
(2) 接收到 1080 kHz信号时，同时可以收到540 kHz的信号；证明 也是副波道干扰信号，此时本振频率为fL=1080+465=1545kHz,当 p=1,q=2时， fL-2fJ=1545-1080=465=fI。因此断定这是3阶副波道 干扰。
(3) 当接收有用台信号时，同时又接收到两个另外台的信号，但 又不能单独收到一个干扰台，而且这两个电台信号频率都接近 有用信号并小于有用信号频率，根据fS-fJ1=fJ1-fJ2的判断条件， 930-810=810-690=120kHZ，因此可证明这可是互调干扰,且在混 频器中由4次方项产生，在放大器中由3次方项产生，是3阶互调 干扰。
7
所以，（b）和（c）能实现DSB调幅 而且在（b）中，包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分 量，以及ωc的偶次谐波分量。 在（c）中，包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量， 以及ωc的基频分量。
热控题及答案
热控知识竞赛试题一、填空（每题1分）1．按照获得测量结果的方式不同．测量分为_____ 测量和_____ 测量。
答：直接；间接。
2．热工测量仪表一般有______、______和中间件三部分组成。
答：感受件；显示件。
3．弹簧管一般压力表的准确度等级有______ 、______和2.5三种。
答：1．0；1．54．精密压力表的准确度等级有______ 、______、______三种。
答；0．25；0．4和0．1。
5.电厂中常用的测量流量的节流元件是 ______ 和______ 。
答：标准喷嘴；标准孔板。
6. 评定仪表品质好坏的技术指标是仪表的稳定性、______ 和______。
答：准确度等级，灵敏度。
7. 兆欧表俗称______。
它是专供用来检测电气设备、供电线路______的一种可携式仪表。
答：摇表；绝缘电阻。
8. 帕的含义为：______的力垂直且均匀地作用在______面积上所产生的压力即为______。
答：l牛顿，1平方米。
9. 标准大气压是指在地球纬度为______的海平面上的常年平均大气压力，其数值等于0℃下______毫米水银柱垂直作用在底面上的压力。
答：45度，760。
10. 电接点水位计由测量筒(其上装有电装点)、______及______组成。
答：传送电缆；显示器。
11. 差压式水位计的工作原理是把______变化转换成______变化。
答：液位高度；差压。
12. 在读取玻璃液体温度计时。
对于水银温度计要读取水银柱______所示的温度，对于有机液体温度计，要读取液柱______所示的温度。
答：凸面最高点；凹面最低点。
13. 活塞式压力计在使用前，必须进行______位置调整，以防止活塞和缸体间的______。
答：水平；直接摩擦。
14. 检定工作用热电偶，根据标准热电偶与被检热电偶的连接方式不同，可分______法和______法二种。
答：双极比较，微差。
15. 在实际工作中，铜电阻R。
航天器制导与控制课后题答案(西电)
航天器制导与控制课后题答案(西电)1.3 航天器的基本系统组成及各部分作用？航天器基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。
有效载荷:用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。
保障系统:用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止, 星上所有分系统的正常工作。
1.4 航天器轨道和姿态控制的概念、内容和相互关系各是什么?概念：轨道控制：对航天器的质心施以外力, 以有目的地改变其运动轨迹的技术; 姿态控制：对航天器绕质心施加力矩, 以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。
内容：轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。
轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度, 有时也称为空间导航, 简称导航; 轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标, 对质心施以控制力, 以改变其运动轨迹的技术, 有时也称为制导。
姿态控制包括姿态确定和姿态控制两方面内容。
姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。
姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向( 可称为参考方向)上定向的过程, 它包括姿态稳定和姿态机动。
姿态稳定是指使姿态保持在指定方向, 而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。
关系：轨道控制与姿态控制密切相关。
为实现轨道控制, 航天器姿态必须符合要求。
也就是说, 当需要对航天器进行轨道控制时, 同时也要求进行姿态控制。
在某些具体情况或某些飞行过程中,可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。
某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求, 而对航天器的姿态却有要求。
1.5 阐述姿态稳定的各种方式, 比较其异同。
姿态稳定是保持已有姿态的控制, 航天器姿态稳定方式按航天器姿态运动的形式可大致分为两类。
自旋稳定:卫星等航天器绕其一轴(自旋轴) 旋转, 依靠旋转动量矩保持自旋轴在惯性空间的指向。
自旋稳定常辅以主动姿态控制, 来修正自旋轴指向误差。
三轴稳定: 依靠主动姿态控制或利用环境力矩, 保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向。
电西电子设备热控制技术自测题答案
西电电子设备热控制技术自测题第一章1 、如果热分析足够精准，热设计中可以不考虑余量。
? （必须考虑）2 、设备中温度分布越均匀，产生的热应力越小。
?3 、对冷却系统的结构限制是热设计中常见的限制条件。
?4 、对于大部分元器件，失效率和温度之间的关系是线性关系。
? （指数关系）5、电子设备预期工作的热环境包括：环境温度和压力的极限值、变化率，太阳辐射，热沉状态，冷却剂，冷却剂温度及压降。
?6 、户外电子设备进行热设计时，必须考虑太阳辐射的影响。
?7、热设计时元器件的最高允许温度往往来自于器件手册或工程经验。
? （可靠性要求）第二章1 、内径为300mm 、厚度为8mm 、长度为1m 的钢管，设钢的导热系数为46.5W/（m •①，则此钢管的导热热阻为？0.00018 C /W2、厚度为5mm的铜板（导热系数k=386 W/（m •（：））,其表面积为100mm 2,设表面热流密度均匀分布，则该铜板的导热热阻为？0.13 C /W3 、某一管内强迫对流过程的准则数Re=2300 ，表明此时流体中的惯性力数值与粘性力数值之比为2300 。
?4 、对金属而言，善于导电必善于导热。
?5 、金属导体中，主要依靠分子晶格结构的弹性波传递能量。
?6、影响对流换热的主要因素有（流体流动原因）、（流体流动状态）、（流体有无相变）、（换热表面位置及几何形状）、（流体物理性质）。
7、热量传递的基本方式是导热、对流和辐射。
8 、黑体的辐射力与其绝对温度的平方成正比。
?9、在三层平壁的导热系统中，测得t1、t2、t3及t4分别为600 C、500 C、200 C和100 C,试问各层热阻在总热阻中所占的比例各位多少？20%、60%、20%10、下列材料中，哪一种的导热系数最大？黄铜、紫铜、纯铝、合金铝。
紫铜11 、下述哪一项不是影响对流换热的主要因素？流体流动的原因、流体流动的状态、流体的物理性质、流体的温度。
流体的温度12、黑度的大小与下列哪项因素无关？物体间的相对几何位置、物体的材料、物体的表面温度、物体的表面状态。
2016级西电热设计自测
第一章1.什么是热设计中的10℃法则？答：温度对电容器的影响主要是每升高10℃，使用时间就要下降一半，绝缘材料的性能也下降。
2.典型的热设计流程包括系统调研、调式和测试、系统设计、详细设计、方案评审、样机制作、调试和测试等五个阶段。
3.通过应力分析预计法,应力分析预计，可将元器件的失效率与最高允许工作温度联系起来。
4.热设计时元器件的最高允许温度往往来自于器件手册或工程经验。
✗（可靠性需求）5.对于大部分元器件，失效率和温度之间的关系为线性关系。
✗（指数关系）。
6. 如果热分析足够精准，热设计中可以不考虑余量。
✗（必须考虑）7. 设备中温度分布越均匀，产生的热应力越小。
✓8. 对冷却系统的结构限制是热设计中常见的限制条件。
✓9. 电子设备预期工作的热环境包括：环境温度和压力的极限值、变化率，太阳辐射，热沉状态，冷却剂，冷却剂温度及压降。
✓10. 户外电子设备进行热设计时，必须考虑太阳辐射的影响。
✓第二章1.内径为300mm、厚度为8mm、长度为1m的钢管，设钢的导热系数为46.5W/(m·℃)，则此钢管的导热热阻为？0.00018℃/W2.厚度为5mm的铜板（导热系数k=386 W/(m·℃)），其表面积为100mm2，设表面热流密度均匀分布，则该铜板的导热热阻为？0.13℃/W3.某一管内强迫对流过程的准则数Re=2300，表明此时流体中的惯性力数值与粘性力数值之比为2300。
✗4.对金属而言，善于导电必善于导热。
✓5.金属导体中，主要依靠分子晶格结构的弹性波传递能量。
✗6.影响对流换热的主要因素有（流体流动原因）、（流体流动状态）、（流体有无相变）、（换热表面位置及几何形状）、（流体物理性质）。
7.热量传递的基本方式是导热、对流和辐射。
✓8.黑体的辐射力与其绝对温度的平方成正比。
✗9.在三层平壁的导热系统中，测得t1、t2、t3及t4分别为600℃、500℃、200℃和100℃，试问各层热阻在总热阻中所占的比例各位多少？20%、60%、20%10.下列材料中，哪一种的导热系数最大？黄铜、紫铜、纯铝、合金铝。
西电第四版高频电子线路第3章习题
•当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。 •当单独改变EC时，随着EC的增大，工作状态的变化是从过压逐 步变化到欠压状态。 •当单独改变Eb时，随着Eb的负向增大，工作状态的变化是从过
压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。
3
8 8 3 3 4 2 (4 4 ) 2 f 4 2Q f0 8 8 3 3 4 2f0 f 4 2 2 2f 2 ) 4 (2 4 B f 1 0 B1 8 8 0.027, 20 log 0.027 31.4dB 3 299 4 2 4 2 2 10 4 3 11.2 10
根据总带宽B0.7 B1 2 1 每级带宽为B1
4
4
1 3
得：
B0.7
1 3
2 1 当偏离中心频率10kHz时，根据谐振特性，有：8 11.2kHz Nhomakorabea0.714
K1 2A 2 K 01 (1 A2 2 )2 42 A 1 4 4
3
K1 K 2 K 0 K 0 1 4 4
3－13 试回答下列问题： (1)利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极 或集电 极时、应如何选择功放的工作状态？ (2)利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？。 (3)利用功放放大等幅度的信号时，应如何选择功放的工作状态？ 解3-13
(1）利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或 集电极时、功放应选在过压状态。
(西安电子科技大学出版社)自动控制原理课后习题答案解析
(西安电子科技大学出版社)习 题2-1 试列写题2-1图所示各无源网络的微分方程。
)t CR L)(0t2-2 试列写题2-2图所示各有源网络的微分方程。
2-3 机械系统如题2-3图所示，其中)(t x r 是输入位移，)(t x c 是输出位移。
试分别列写各系统的微分方程。
2-4 试证明题2-4（a ）图的电网络系统和（b ）图机械系统有相同的数学模型。
题2-3 机械系统题2-3图 机械系统题2-2图 有源网络题2-1图 无源网络（a ） （b ）2-5 用拉氏变换法求解下列微分方程。
（1）r t c t c t c=++)(5)(7)(2 ，)(1)(t R t r ⋅=，0)0(=c ，0)0(=c （2）0)(5)(7)(2=++t c t c t c，0)0(c c =，0)0(c c = 2-6 如题2-6图所示电路，二极管是一个非线性元件，其电流d i 和电压d U 之间的关系为)1026.0(106-=-du d ei 。
假设系统工作点在V 39.20=u ,A 0119.230-⨯=i ，试求在工作点（0u ，0i ）附近)(d d u f i =的线性化方程。
2-7 设晶闸管三相桥式全控整流电路的输入量为控制角α，输出量为空载整流电压d u ，它们之间的关系为αcos 0d d U u =式中，0d U 是整流电压的理想空载值，试推导其线性化方程式。
2-8 已知一系统由如下方程组组成，其中)(s X r 为输入，)(0s X 为输出。
试绘制系统结构图，并求出闭环传递函数。
[])()()()()()()(087111s X s G s G s G s G s X s X r --=[])()()()()(36122s X s G s X s G s X -= [])()()()()(3523s G s G s X s X s X c -= )()()(340s X s G s X =2-9 系统的微分方程组如下题2-4图 电网络与机械系统1f 2f 1K 2K ix 0x 题2-6图)()()()()()()()()()()()()()()()()(54435553422311121t c dtt dc T t x K t x K dtt dx t c K t x t x t x t x K t x t x K dtt dx t x t c t r t x +==--==+=-=τ其中τ、1K 、2K 、3K 、4K 、5K 、T 均为正常数。
高频电路(西电第四版)习题答案 (1)
高频电子线路习题参考解答
1－4 无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传 播特性和应用情况如何？
6
高频电子线路习题参考解答
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调 波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放 大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号 放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声 器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器， 变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频 功放放大后，驱动扬声器。
4
高频电子线路习题参考解答
1－3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？ 答： 因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的 发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把 调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的 信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复 用。 调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调 制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，AM普通 调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅 （SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调 频（FM）和调相（PM）。 在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控 （ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。 5
第1章习题参考答案11121314高频电子线路习题参考解答11画出无线通信收发信机的原理框图并说出各部分的功上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图它由发射部分接收部分以及无线信道三大部分组成
高频电子线路习题参考解答
第1章习题参考答案 1-1 1-2 1-3 1-4
1
高频电子线路习题参考解答
3
高频电子线路习题参考解答
西电电子设备热控制技术16级作业四答案
作业4答案1. 考虑一个电子器件，安装在50mm ×50mm 的印制电路板上，通过空气冷却。
相应的结-壳热阻、结-板热阻和壳-空气热阻分别是5℃/W 、10℃/W 、20℃/W 。
印制电路板的厚度为2mm ，由4层0.035mm 厚的铜层夹在环氧玻璃间组成。
铜的导热系数是390W/(m ·K)，环氧玻璃的导热系数是0.35W/(m ·K)。
板的背侧空气流速为2m/s 。
a. 画出热阻网络来描述从器件结点到空气的热传递路径。
其中：R jc ——结-壳热阻，5℃/W ； R ca ——壳-空气热阻，20℃/W ； R jb ——结-板热阻，10℃/W ；R tb ——印制电路板法向导热热阻，由计算确定；R ba ——印制电路板背侧对流热阻，由计算确定。
b. 确定印制电路板的法向热阻。
印制板的法向热阻由4层铜层及环氧玻璃串联组成，其值为：()44332120.035410140.035100.053900.352.13 [/W]cu FR tb cu FR R A δδλλ--⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎛⎫-⨯⨯⨯⨯=+ ⎪⎝⎭=℃ c. 确定板子到空气的对流传热热阻（用25℃时的空气物性）。
① 定性温度：25℃，特征尺寸：0.05m ② 空气的物性参数：22.6310 W/(m )λ-=⨯⋅℃，6215.5310 m /s ν-=⨯③ 计算Re 数5620.05Re 6439.151015.5310ulν-⨯===<⨯P D∴ 流动为层流④ 计算Nu 数及对流换热系数h0.50.50.66Re 0.666439.1552.96Nu ==⨯= 2252.96 2.631027.86 [W/(m )]0.05Nu h l λ-⋅⨯⨯===⋅℃⑤ 对流热阻：21114.36 [/W]27.860.05ba R hA ===⨯℃ d. 确定器件的结-空气热阻。
152025 [/W]jc ca R R R =+=+=℃210 2.1314.3626.49 [/W]jb tb ba R R R R =++=++=℃12122526.4912.9 [/W]2526.49ja R R R R R ⨯∴===++℃2. 一个电路板上的所有散热部件均连接在一个600mm ×400mm 的热扩散板（如图所示）上，由其表面空气的强制对流冷却。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
习题11. 平壁的厚度为δ，两表面温度分别为t 1和t 2，且t 1＞t 2。
平壁材料之导热系数与温度的关系呈线性，即()01t λλβ=+。
试求热流密度和壁内温度分布的表达式。
解：由傅立叶定律 ()01dt dt t dx dxϕλλβ=-=-+()01dx t dt ϕλβ∴=-+两边积分 ()21001t t dx t dt δϕλβ=-+⎰⎰()()22021212t t t t βϕδλ⎡⎤=--+-⎢⎥⎣⎦()2012121W/m 2t t t t λϕβδ+⎛⎫⎡⎤∴=+- ⎪⎣⎦⎝⎭由 ()1001xtt dx t dt ϕλβ=-+⎰⎰得 2211022x t t t t ϕββλ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解出[]1t β= ℃2. 变压器的钢片束由n 片钢片组成，每一钢片的厚度为0.5mm ，钢片之间敷设有厚度为0.05mm 的绝缘纸板。
钢的导热系数为58.15W/(m ·℃)，绝缘纸的导热系数为0.116 W/(m ·℃)。
试求热流垂直通过钢片束时的当量导热系数。
解：由多层平壁导热公式1212t n ϕδδλλ∆=⎛⎫+ ⎪⎝⎭引入当量导热系数λm ，有()12mtn ϕλδδ∆=+两式中φ相等，故有[]1212120.50.051.25/()0.50.0558.150.116m W m δδλδδλλ++===⋅++℃3. 用稳定平板导热法测定固体材料导热系数的装置中，试件做成圆形平板，平行放置于冷、热两表面之间。
已知试件直径为150mm ，通过试件的热流量Q ＝60W ，热电偶测得热表面的温度和冷表面的温度分别为180℃和30℃。
检查发现，由于安装不好，试件冷、热表面之间均存在相当于0.1mm 厚空气隙的接触热阻。
试问这样测得的试件导热系数有多大的误差？解：测试装置示意图及对应的热阻图如下：12R1212a aa a a a t A tR R R λδδδλλλ∆∆Φ==++++∴导热系数精确值121211a a a a a t R R R A t λδλδλλ∆==++⎛⎫∆-+ ⎪Φ⎝⎭导热系数的计算值 A tδλΦ'=∆导热系数的相对误差()1221212100%100%11100%411100%a a a a a a A t d t t λλλελλδλλδπλλ'∆-=⨯=⨯⎛⎫Φ=+⨯ ⎪∆⎝⎭⎛⎫Φ=+⨯ ⎪-⎝⎭空气在t 1＝180℃时，λa1＝3.78×10-2W/(m ·℃)；t 2＝30℃时，λa2＝2.67×10-2W/(m ·℃)。
故试件导热系数的测量相对误差为()()212123222411100%4600.11011100%3.140.1518030 3.7810 2.671014.5%a a a d t t δεπλλ---⎛⎫Φ=+⨯ ⎪-⎝⎭⨯⨯⨯⎛⎫=⨯+⨯ ⎪⨯⨯-⨯⨯⎝⎭= 4. 蒸汽管道的外直径为30mm ，准备包两层厚度均为15mm 的不同材料的热绝缘层。
第一种材料的导热系数λ1＝0.04W/(m ·℃)，第二种材料的导热系数λ2＝0.1W/(m ·℃)。
若温差一定，试问从减少热损失的观点看下列两种方案：⑴第一种材料在里层，第二种材料在外层；⑵第二种材料在里层，第一种材料在外层。
哪一种好？为什么？解：方案⑴的单位管长热损失：12312111ln ln 21160190ln ln 20.04300.1603.4l a b td d d d tt ϕπλλπ∆=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=方案⑵的单位管长热损失：22312111ln ln 21160190ln ln 20.1300.04602.72l b a td d d d tt ϕπλλπ∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=21 3.41.252.72l l ϕϕ== ∴方案⑴的热损失小，故方案⑴好。
5. 导热复合壁，由λ1＝386W/(m ·℃)的铜板，λ2＝0.16W/(m ·℃)的石棉层及λ3＝0.038W/(m ·℃)的玻璃纤维层组成，它们的厚度分别为2.5cm 、3.2mm 和5cm 。
复合壁的总温差为560℃，试求单位面积的热流量为多少？解：三层材料形成的热阻为串联关系，故通过复合平壁的面积热流密度为：2232312123560419.2 [/]2.510 3.2105103860.160.038tW m φδδδλλλ---∆===⨯⨯⨯++++ 6. 内径为300mm 、厚度为8mm 的钢管，表面依次包上一层厚度为25mm 厚的保温材料（λ＝0.116W/(m ·℃)）和一层厚度为3mm 的帆布（λ＝0.093W/(m ·℃)）。
钢的导热系数为46.5W/(m ·℃)。
试求此情况下的导热热阻比裸管时增加了多少倍？解：裸管的导热热阻： 32111316 1.11710ln ln 2246.53002t d R l d l lπλππ-⨯===⨯加保温材料后的热阻：2341122331111ln ln ln 21131613661372ln ln ln 246.53000.1163160.0933661.4422t d d d R l d d d l lπλλλππ⎛⎫'=++ ⎪⎝⎭⎛⎫=++ ⎪⎝⎭=两热阻之比 31.44212911.11710t t R R -'=≈⨯∴比裸管时增加了1290倍。
7. 蒸汽管道材料为铝，导热系数为204W/(m ·℃)，内、外直径分别为86mm 和100mm ，内表面温度为150℃。
用玻璃棉（λ＝0.038W/(m ·℃)）保温，若要求保温层外表面温度不超过40℃，且蒸汽管道允许的热损失为φ1＝50W/m ，试求玻璃棉保温层的厚度至少应为多少？解：设玻璃棉厚度为δ。
由圆筒壁导热量计算公式1231122211ln ln td d d d πϕϕλλ∆=≤+即()322221112ln ln 20.038150400.038100ln 0.5255020486d t d d d πλλϕλπ∆≥-⨯⨯-≥-=∴3169 d mm ≥故玻璃棉保温层的厚度至少为34.5mm 。
8. 内、外直径分别为10cm 和20cm 的圆筒壁，内表面温度为300℃，外表面温度为100℃。
试确定壁内距外表面2cm 处的温度。
解：设内表面温度t 1＝300℃，外表面温度t 2＝100℃，内表面直径d 1＝0.1m ，外表面直径d 2＝0.2m ，距内表面2cm 处温度为t ，则根据圆筒壁导热热阻计算公式可得：1122lnln d t t d d t t d-=-故 []2211210.160.2lnln ln 100ln 3000.10.16164.4 0.160.2ln ln ln ln 0.10.16d dt t d d t d d d d +⨯+⨯===++℃ 9. 试将圆筒壁的热阻与同材料、同厚度的平壁的热阻进行比较。
若温度条件相同，而平壁的面积等于圆筒壁的内表面积，试问哪一种情况下热阻较大？ 解：圆筒壁的热阻： 112ln2t d R ldδπλ+=平壁的热阻：2t R A dl δδλλπ==⋅ 122ln 2/t t d R d R dδδ+=令2x dδ=，()ln 1y x x =-+ 0x >时，11011xy x x'=-=>++，故y 在x >0上单调递增，且x ＝0时，y ＝0。
∴当x >0时，()ln 10y x x =-+>，即()ln 1x x >+121t t R R ∴<，即平壁的热阻大。
习题2答案10. 放置在温度为20℃的室内的水平管道直径为7.5cm ，表面温度为240℃，压力为一个大气压。
试求每米管道的自然对流热损失是多少？解：⑴ 定性温度：20240130 22f w m t t t ++===℃ 特征尺寸：管道外径d ＝0.075m ⑵ 由定性温度t m 查空气的物性参数Pr ＝0.685， ν＝26.63×10-6m 2/s ， λ＝3.42×10-2W/(m·℃)，1111/273273130403m t β===++℃⑶ 判断空气流动状态()3362269.810.075(24020) 3.1861040326.6310gd t Gr βν-∆⨯⨯-===⨯⨯⨯ 669Pr 3.186100.685 2.1821010Ra Gr =⋅=⨯⨯=⨯<∴ 流态为层流，C ＝0.53，n ＝1/4。
⑷ ()1/41/460.530.53 2.1821020.371Nu Ra ==⨯⨯=2220.371 3.4210 9.289 [/()]0.075Nu h W m d λ-⋅⨯⨯∴===⋅℃⑸ 由牛顿冷却公式 ()()w f w f hA t t h dl t t πΦ=-=-∴ 每米管长的自然对流热损失9.289 3.140.075220481.5 [W/m]l h d t lφπΦ==∆=⨯⨯⨯= 11. 直径为7.5cm 的垂直圆柱，其高度为1.8m ，温度保持93℃，周围环境温度为30℃。
试计算其自然对流热损失。
解：⑴ 定性温度：933061.5 22f wm t t t ++===℃ 特征尺寸：圆柱高H ＝1.8m ⑵ 由定性温度t m 查空气的物性参数Pr ＝0.696， ν＝19.18×10-6m 2/s ， λ＝2.91×10-2W/(m·℃)，1111/27327361.5334.5v m t α===++℃⑶ 判断空气流动状态()33102269.81 1.8(9330) 2.92910334.519.1810v gH t Gr αν-∆⨯⨯-===⨯⨯⨯ 6109Pr 2.929100.696 2.041010Ra Gr =⋅=⨯⨯=⨯>∴ 流态为紊流，C ＝0.12，n ＝1/3。
⑷ ()1/31/3100.120.12 2.0410327.63Nu Ra ==⨯⨯=22327.63 2.9110 5.3 [/()]1.8Nu h W m d λ-⋅⨯⨯∴===⋅℃⑸ 圆柱的自然对流热损失()()5.3 3.140.075 1.863141.5 [W]w f w f hA t t h dH t t πΦ=-=-=⨯⨯⨯⨯= 12. 水以1kg/s 的流量强迫流过内径为2.5cm 的管子，水的入口温度为15℃，出口温度为50℃。