交大传热学课后答案
传热学课后答案(完结版)

2
tw2
3
tw1 tw 2 q2 1 2 3 1 2 3
再由:
tw1
λ
λ 3
tw2
q1
q2 0.2q1 ,有
tw1 tw 2 t t 0.2 w1 w 2 1 2 1 2 3 1 2 1 2 3
得:
3 43 (
'2 3 2 5 6 2 R 0.265m k / W 2 3 0.65 0.024
"
由计算可知,双 Low-e 膜双真空玻璃的导热热阻高于中空玻璃,也就是说双 Low-e 膜双真 空玻璃的保温性能要优于中空玻璃。 3. 4.略 5 .
m2
(m 2 K )
、 h2 85W
(m 2 K )
、 t1 45 ℃
t2 500 ℃、 k ' h2 85W
求: k 、 、
(m 2 K )
、 1mm 、 398 W
(m K )
解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁 即: k
tw1 t w 2 x
(设 tw1 tw 2 ) , 否则 t 与平壁 coust (即常物性假设)
其与平壁的材料无关的根本原因在 的材料有关 (2)由 4.略
q
dt dx
知,q 与平壁的材料即物性有关
5.解:
d 2 dt (r )0 dr dr r r1 , t tw1 (设tw1 t w 2 ) r r2 , t tw 2
绪论
思考题与习题( P89 )答案: 1. 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到:
传热学_上海交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

传热学_上海交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.与稳态问题相比,非稳态导热数值求解过程中,关键是:答案:非稳态项的离散2.显示格式的特点是:答案:与向前差分对应的3.在由表面1和表面2组成的封闭系统中,X1,2与X2,1有什么关系?答案:不确定4.第二类边界条件是什么?答案:已知物体边界上的热流密度5.一金属块的表面发射率为0.4,温度为227℃,它的表面热辐射力是多少?若表面氧化后发射率变成0.9,其表面热辐射力将如何改变?答案:1417.5W/m2,将增大6.有一个由六个平面组成的六边形长通道,其内表面分别以l、2、3、4、5、6表示,已知角系数X12=0.1、X14=0.25,X15=0.25,X16=0.12,则X13为?答案:0.287.在扩展表面中的导热问题中,只要扩展表面细长,就可按照一维问题处理.答案:错误8.普朗特数Pr不属于物性参数。
答案:错误9.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是减小辐射传热。
答案:错误10.增厚圆管外的保温层,管道热损失将减小。
答案:错误11.浓度梯度是传质的一种推动力。
答案:正确12.对管槽内强制对流传热问题,在考虑入口段影响而进行修正时,应该对努赛尔数乘以一个大于1的修正系数,是否正确答案:正确13.集中参数法的概念是:当内外热阻之比趋于0时,影响换热的主要环节是在____的换热能力。
内部热阻很小而温度趋于均匀,不需要关心温度在____的分布,只是____的函数。
(答案格式:xxx;xxx;xxx)答案:边界;空间;时间14.回热器中由烟气向空气预热器传热的主要方式是。
(热对流,热传导,热辐射)答案:热对流15.普朗特数表征的物理意义为答案:流动边界层与热边界层的相对大小。
传热学课后习题答案

传热学课后习题答案第一章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12m2,厚度为260mm,平均导热系数为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。
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/(m2·K),壁面厚,导热系数W/(m·K),水侧表面传热系数5800 W/(m2·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;(2)h1??;(3) h2?? 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/m2。
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)。
42400?3?10?3q??t?t??111???21?1解:℃?tq??2-2 一冷藏室的墙钢皮、矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为、152mm及,导热系数分别为45 W/(m·K)、W/(m·K)及W/(m·K)。
《传热学》课后习题答案-第一章

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:,其中,-热流密度;-导热系数;-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:,其中,-热流密度;-表面传热系数;-固体表面温度;-流体的温度。
③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:,其中,-热流密度;-斯忒藩-玻耳兹曼常数;-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。
传热学_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

传热学_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.关于对流换热,下列说法不正确的是:参考答案:流体的粘度小,有碍于流体流动,不利于热对流;2.下列关于膜状凝结和珠状凝结说法错误的是:参考答案:当蒸气的流向与凝结液膜的流向相反时,换热效果一定较好3.关于长度为l,外径为d的水平管外凝结和竖直管外凝结,下列说法中正确的是:参考答案:当l/d=50时,横管的平均表面换热系数是竖管的2倍4.关于湍流膜状凝结的说法中正确的是:参考答案:用某截面处液膜层的当量直径作为特征长度判断液膜的流态5.影响大容器沸腾传热的因素有:参考答案:液位高度_管束排列_过冷度_壁面是否有空穴、缝隙及凹坑等结构6.蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝液体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,气化吸热,达到制冷的效果。
以下关于蒸发器的描述正确的有:参考答案:蒸发器采用低肋管增加了换热的有效面积,为沸腾提供了更好的成核条件_管内插入物法可以增加管内扰动、改变管内气液分布,合理地在管中心插入物体可以强化管内沸腾_与满液式蒸发器相比,同等传热面积下,降膜式蒸发器传热介质充灌量小,沸腾换热系数更高7.对于贴近一块热竖壁(壁面足够高)的自然对流来讲,下列说法错误的是:参考答案:从换热壁面下端开始,层流薄层厚度随着高度增加逐渐减小。
8.一个外壁直径为r1热水管,外壁直径为T1。
为了减少热损失,在热水管外包一层外径为r2的保温层,保温层外表面温度为T2,忽略保温层和热水管间接触热阻,下面说法正确的是?参考答案:从r1到r2,热流密度逐渐下降9.以下关于热流密度说法正确的是参考答案:热流密度的值正比于温度的梯度_热流密度是一个矢量10.几何形状规则的有限大物体被加热或冷却而发生非稳态导热过程,该物体的热力学能随什么而变化参考答案:时间11.用同种材料制成的两支热电偶,其热接点可近似看成为球形,且第一支热电偶的热接点直径是第二支热电偶热接点的二倍。
《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;ft -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。
传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
传热学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.普朗特数的物理意义是什么?
答案:
流体中动量扩散与热扩散能理之比
2.在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采取
下列哪种方式?
答案:
增大系统热阻
3.显示格式的特点是:
答案:
与向前差分对应的
4.当采用加肋片的方法增强传热时,最有效的办法是将肋片加在哪一侧?
答案:
传热系数较小的一侧
5.流体掠过平板对流传热时,在下列边界层各区中,温度降主要发生在。
答案:
层流底层
6.夏天(气温30℃)与冬天(气温0℃)两种情况下时,人躲在室内,若室
内温度均为25℃,则人与环境的换热量相同。
答案:
错误
7.凝结传热中水平圆管的传热能力比竖直圆管的传热能力差。
答案:
错误
8.夏天时长时间停放在太阳下的汽车车内温度高于室外主要是由于汽车车内物
体不能通过空气向外散热。
答案:
错误
9.边界层概念为:在壁面附近的一个薄层内,流体温度在壁面____方向上发生
剧烈变化,在此薄层外温度梯度几乎为零,固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或___。
(答案格式:xxx;xxx)
答案:
法线;热边界层
10.蒸汽分别在宽为2H、高为H的垂直平壁和宽为H、高为2H的垂直平壁上
冷凝,前者冷凝量的大小后者(大于/小于)。
答案:
大于。
传热学课后习题答案
传热学课后习题答案绪论•传热有哪几种基本形式,其每种基本形式的特点是什么?•试用传热理论来分析热水瓶中的传热过程及其基本形式?•试分析航空发动机五大部件中的传热问题?(五大部件为进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。
)•目前预测世界环境温度在不断升高,这种气象变化与传热学有什么关系?•试分析家用电器中的传热现象(如冰箱、空调、烘箱等)?如何节省能源,提高效率?第一章•何谓导热系数?影响因素是什么?•试比较有内热源和无内热源时平壁导热的温度分布规律 ( 设= 常数;)•管外包两种不同导热系数材料以减少热损失,若,试问如何布置合理?•等截面伸展体稳态导热时,肋端边界条件的影响为何?•=C 时,在平壁、圆筒壁和球壁中温度分布是何规律?•何谓热阻?平壁、圆筒壁和球壁的热阻如何表达?对流热阻如何表示?•谓接触热阻?影响因素是什么?•已知导热系数为 2.0W/(mK) 的平壁内温度分布为 T(x)=100+150x ,试求单位面积的导热热流量?9* 、由 A 、 B 、 C 、 D 四种材料构成复合平壁(图 1-30 )λ A =75W/(m.K), δ A =20cm;λ B =60W/(m.K), δ B =25cm;λ C =58W/(m.K), δ C =25cm;λ D =20W/(m.K), δ B =40cm;A A =A D =2m 2 ,AB =A C试求: 1) 各项导热热阻及热流图; 2) 通过复合壁的热流量; 3 ) 材料 D 左面的温度。
10* 、试考虑如图 1—31 所示图形中的一维稳定热传导。
假定无内热生成,试推导出导热系数的表达公式。
已知,, A 、 T 、 x 的单位分别为K 和 m 。
11 、一则著名绝热材料制造厂所作的电视广告声称,对绝热材料来说,重要的不是材料的厚度,而是热阻 R 。
欲使 R 值等于 19 ,需 4Ocm 的岩石, 38cm 的木头或 15cm 的玻璃纤维。
传热学课后答案(完整版)
绪论思考题与习题(89P -)答案: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。
2.略 3.略 4.略 5.略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 λλ== 2218.331012m --=⨯11.q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线12、略13.解:1211t q h h σλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.2 4.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ 44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯%8583.561.7283.56-==% 因为:1211h h =,21h σλ= 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
《传热学》第四版课后习题答案
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。
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1-1 解w/m ·︒C1-4 解w由得 ︒C1-9 解热阻网络图:m 2·︒C/m(1)m 2·︒C/w ,减少81.7% (2)m 2·︒C/w ,减少8.2% (3)m 2·︒C/w ,减少0.2%结论:① 对良导热体,导热热阻在总热阻中所占比例很小,一般可以忽略不计。
② 降低热阻大的那一个分热阻值,才能有效降低总热阻。
1-12 解设热量由内壁流向外壁,结果方程无解。
重设热量由外壁流向内壁,则可以看出太阳辐射热流方向与对流换热的热流方向相反,传给外壁的总热量为根据串联热路可知δλφ21w w t t A -=6.0)220250(15.002.06.63)(221=-⨯⨯π⨯=-=w w t t A φδλ)(w f t t dLh -=πφ52873)90200(8563.0=-⨯⨯⨯⨯=π)(f f P t t mC '-''=φ52873)15(1018.436004003=-''⨯⨯⨯=f t 8.128151018.44003600528733=+⨯⨯⨯=''f t t f 11102.010015001.01011121=++=++=h h r t λδ0202.010015001.010111211=++=++=h h r t λδ1012.010*******.01012=++=t r 11002.010*******.01013=++=t r t f 1)5(15480)(6008.02222--=--⨯w f w c t t t h,整理得 ︒Cw/m 2︒C2-1 解法Ⅰ① 由付立叶定律推导 取厚度为dr 的薄壁微元壳体做为研究对象,根据热平衡(1) 又(2)(2)代入(1)得,整理得 或② 直接由球坐标导热微分方程式推导球坐标导热微分方程:根据已知条件:,,,,代入上式得微分方程组:)5(15480212--=-w w w t t t λδ)5(1548049.04.03022--=-w w t t 1.483245.132=w t 47.362=w t 93.749.04.03047.3612=-=-=λδw w t t q q h t t f w =-11119.28793.730111=-=-=h q t t w f drdr ddr r r r r · φφφφ+=+=0=dr d rφdr dtr r 24π-=φ048222=+dr dt r dr dt rππ0222=+dr dt dr dt r 0)(22=dr rt d C t r t r r rt r a t ρφϕθθθθθτ+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+∂∂=∂∂2222222sin 1sin sin 1)(10=∂∂τt 0=∂∂θt 0=∂∂ϕt 0=φ0)(22=dr rt d ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====221122,;,0)(w w t t r r t t r r dr rt d微分方程经两次积分得以B .D 代入通解得,解法Ⅱ分离变量得(1) B.D :, (2) ,(3)(2)代入(1)得(4)(3)代入(4)得整理得或211C r C t +=21121r rt t C w w -=2121211r r t t C w w --=r r r t t r r t t t w w w w 1·1121212112--+-=212211· 11r r r t t dr dt w w --=212121122121212121)(1· 11· · 4· · 41d d t t r r r t t r dr dt r w w w w rr π-π-=--π-=⎪⎭⎫⎝⎛π-==λλλφ212111)(2d d t t w w --π=λdr dt r r λφφ24π-==drr dt λφ24π-=Cr t +π=λφ41r r =1w t t =2r r =2w t t =λφ114r t C w π-=λφλφ1144r t r t w π-+π=λφλφ112244r t r t w w π-+π=2121212111)(2114)(d d t t r r t t w w w w --π=-π-=λλφ24r drdt λφπ-=⎰⎰π-=2121 2 4r r t tr dr dt w w λφ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=-121212112114d d r r t t w w λφλφ2-3 解 微分方程:B.D :x =0,,x =a ,;y =0,,y =b , 2-5 解:设q =600 w/m 2=0.2104 m =210.4 mm∵ q ≤600 w/m 2 ∴ δ2≥210.4 mm2-9 解忽略蒸汽管壁的导热热阻mm122111)(2d d t t w w --π=λφ02222=+∂∂+∂∂λφ&y t x t 00=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=x x t )(fa x ax t t h x t -=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-==λ00t t y ==by by ht y t ===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-λ221131λδλδ+-=w w t t q ⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=3.12.060060130011.0112122λδλδq t t w w t w 143.0065.0201=⨯+=d d 47.002.0212=⨯+=d d 12320121ln 21ln 21d dtt d d t t B w w A w w l λλφπ-=π-=t w 1=0.5519 w/m ·︒C未包材料B 时w/m2-19 已知:δ1=250 mm ,λ1=0.28+0.000233t m w/m ·︒C ,λ2=0.0466+0.000213t m w/m ·︒C ,δ3=250 mm ,λ3=0.7 w/m ·︒C ,t w 1=1000︒C ,t w 4=50︒C ,q =759.8 w/m 2,t w 2=592.7︒C 。
求:δ2。
解① 设t w 2=700︒C ,则︒C︒C重设t w 2=602︒C ,则t m1=801︒C ,︒C取t w 2=593︒C②︒C︒Cm =51.5 mm 2-24 解1/m︒C32211201ln ln · w w w w ABt t t t d d d d --=λλ180********· 43.047.0ln 3.043.0ln 2.0· ln ln 21321201--=--=w w w w B A t t t t d d d d λλ34683.043.0ln 5519.02140400ln 210121=⨯π-=π'-=d d t t A w w l λφ850210007002211=+=+=w w m t t t 4781.0850000233.028.01=⨯+=λ1121λδw w t t q -=7.6028.7594781.025.010001112=⨯-=-=q t t w w λδ4666.0801000233.028.01=⨯+=λ5938.7594781.025.010002=⨯-=w t 3343λδw w t t q -=4.3218.7597.025.0503343=⨯+=+=q t t w w λδ2.45724.3215932322=+=+=w w m t t t 144.02.457000213.00466.02=⨯+=λ0515.08.7594.321593144.03222=-⨯=-=q t t w w λδ2.681065.422122.03904=⨯⨯⨯==-A hP m λ38514407550-=-=-=ge r T T θ(ch4.2625=35.5007)K=-268.5 w[th(mH )=th4.2625=0.9996] 2-28 解设空气温度的真实值为t fm 2 m1/m,,代入上式得︒C测量误差:︒C ,%改用紫铜管后w/m ·︒C,,︒C︒C改用紫铜管后,测量误差增加为55︒C ,由可以看出,随λ↑,m ↓,ch (mH )↓,则δ必然增加。
2-30 解mmm 2)()]([0mH ch X H m ch -=θθ)0625.02.68()]0625.0(2.68[385⨯-⨯-=ch X ch )]0625.0(2.68[5.35385X ch -⨯⨯-=)]0625.0(2.68[85.10X ch -⨯⨯-=K X ch T )]0625.0(2.68[85.101140--=)0625.02.68(th )385(2.681065.422)(th 40⨯⨯-⨯⨯⨯⨯==-mH Am θλφ52222010827.2)008.001.0(4)(4-⨯=-π=-π=n d d A 03142.001.00=⨯=π=πd P 57.2310827.22.5803142.01.295=⨯⨯⨯==-A hP m λ57.13)14.057.23()(=⨯=ch mH ch )(1mH ch H θθ=f g H H t t t -=-=100θff t t t -=-=5000θ57.1350)(1)50(100f f f t mH ch t t -=-=-130757.12=f t 104=f t 4100104=-=δ41004*==δ398='λ015.910827.239803142.01.295=⨯⨯⨯='='-A hP m λ908.1)14.0015.9()(=⨯='ch H m ch 908.150100ff t t -=-8.140908.0=f t 155=f t 55100155=-=δ)(0mH ch H θθδ==032.02004.0)06.009.0(2)(212=+-=+-=+=δδr r H H C 092.0032.006.012=+=+=C CH r r 4121028.1)06.0092.0(004.0)(-⨯=-⨯=-=r r A C V δ查图2-23,得=68.76 WW3-8 解cm =0.025 mm 2/s① 查图3-6得,︒C② 又 查图3-7得︒C③ J/m 2查图3-8得J/m 2(本题也可直接由集总参数法求解) 3-10 解①533.106.0092.012==r r C 3578.0032.01028.1502523423=⨯⨯⨯=-C V H rA h 88.0=f η)30120()06.0092.0(225))((· 2· )(220212200-⨯-⨯π⨯=--π=-=f C f t t r r h t t hA φ51.6076.6888.00=⨯==φηφf 5.225==l 510382.89502700215-⨯=⨯==P c a ρλ0407.0215025.0350=⨯==λhlB i 57.241=-i B 23.40025.030010382.82520=⨯⨯==-l a F τ2.00=θθm7430)30250(2.02.00=+-⨯=+=f m t t θ4.05.20.1==l x 99.0=mθθ0099.02.0· · θθθθθθθ⨯⨯==mm 6.43)30250(99.02.0=-⨯⨯=6.73=+=f t t θ70010822.2220025.0950270022⨯-=⨯⨯⨯⨯-=-=θρcl Q 220210664.623.400407.0· -⨯=⨯=F B i 76.00=Q Q7010145.276.0⨯-==Q Q 333.1215.0170171=⨯==-hRB i λ0991.0388153811500=--=--=f f m m t t t t θθ查图3-9得s② 由,,查图3-10得︒C③︒C/m3-4 解由∵ (物体内温度均匀一致,与坐标无关)∴由题意:为一阶线性非齐次常微分方程,用常数变动法求解。