(整理)传热学作业参考答案
《传热学》第四版课后习题标准答案

《传热学》第四版课后习题答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《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: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。
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读书破万卷下笔如有神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??210K)W/(m?0,C,用而熔断时报警系统即被触发,一报警系统的熔点为5003?m/7200kg?c?420J/(kg?K)00C650烟气加热,初始温度为25C,。
问当它突然受到后,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212W/(m?K)。
数为解:采用集总参数法得:?hA?)exp(????cv0?C500?,要使元件报警则0500?650hA?)exp(???cv?65025,代入数据得D=0.669mm验证Bi数:h(V/A)hD?3?0.Bi?050.0095??10???4,故可采用集总参数法。
01。
在进行静推力试验时,温度为30C-31 一火箭发动机喷管,壁厚为9mm,出世温度为32)Km?1950W/(0的高温燃气送于该喷管,燃气与壁面间的表面传热系数为750C。
喷管材3??m/?8400kg)?KJ/(kgk/(m?)c?560?24.6W。
假设喷料的密度,,导热系数为管因直径与厚度之比较大而可视为平壁,且外侧可作绝热处理,试确定:为使喷管的最高温度不超过材料允许的温度而能允许的运行时间;1()在所允许的时间的终了时刻,壁面中的最大温差;2)(在上述时刻壁面中的平均温度梯度与最大温度梯度。
3)(?h?0.解:Bi?7134??=0.?769211?1000?1750???(1)0.43605 ?30?1750m??????cossin??111?ln?????cossin2??110?0.9993Fo?2??1.下笔如有神读书破万卷22???c??Fo?Fo?15.5s??1??????)1?????(2)?(????mmaxm?cos110C.9)?2931?(1000?1750)(?cos0.76921?t?th0?C/(3)59451m???????xmax?x??x??1xt1????????m))cos(dx??(x?001????x??x0?1000?293.9?17500?m C/655m?1)?32(cos?1)??(cos0.?769211?0.009无限长圆管0C的空气来模拟实物中平均温度为的模型中,用20-1、在一台缩小成为实物1/860C空气的加热过程。
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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 ,)/(210K 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)/(122K m W ⋅。
解:采用集总参数法得:)exp(0τρθθcv 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<⨯===-λλhDA V h Bi ,故可采用集总参数法。
3-31 一火箭发动机喷管,壁厚为9mm ,出世温度为300C 。
在进行静推力试验时,温度为17500C 的高温燃气送于该喷管,燃气与壁面间的表面传热系数为)/(95012K m W ⋅。
喷管材料的密度3/4008m kg =ρ,导热系数为)/(6.24k m W ⋅=λ,)/(560K kg J c ⋅=。
假设喷管因直径与厚度之比较大而可视为平壁,且外侧可作绝热处理,试确定: (1) 为使喷管的最高温度不超过材料允许的温度而能允许的运行时间; (2) 在所允许的时间的终了时刻,壁面中的最大温差; (3) 在上述时刻壁面中的平均温度梯度与最大温度梯度。
9993.0cos sin 2cos sin ln 43605.017503017501000)1(76921.07134.0211111101=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯==--=⇒==μμμμμμθθθθμλδδδFo h Bi m =解:m C x x dx x x t m C hx t x t CsFo c Fo m m x m m /65532)176921.0(cos 009.017509.2931000)1(cos )cos()(11/45159)3(9.293)76921.0cos 11)(17501000()cos 11()2(5.150101000max 01max 22=-⨯--=-===∂∂=∂∂=-=∂∂=∂∂=--=-=-=-=∆===⎰=μδθδμδθθδθδθδμθθθτττλδραδτδδδδδδδδ无限长圆管6-1 、在一台缩小成为实物1/8的模型中,用200C 的空气来模拟实物中平均温度为2000C 空气的加热过程。
传热学课后作业答案

1-10 一炉子的炉墙厚13cm ,总面积为202m ,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2.09×104kJ/kg ,问每天因热损失要用掉多少千克煤? 解:根据傅利叶公式KW t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=-⨯⨯=∆=δλ每天用煤d Kg /9.3101009.22.753600244=⨯⨯⨯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()fw t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π=49.33W/(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250℃,表面发射率为0.7,试计算航天器单位表面上的换热量。
解:4T q εσ==0.7155250)./(1067.54428=⨯⨯⨯-K m W W/2m1-30 设图1-4所示壁面两侧分别维持在20℃及0℃,且高温侧受到流体的加热,)./(200,100,08.02101K m W h C t m f ===δ,过程是稳态的,试确定壁面材料的导热系数。
解:()()21111w w w f t t t t h q -=-=δλ()21111w w w f t t t t h --=∴δλ=64)./(K m W1-32 一玻璃窗,尺寸为60cm cm 30⨯,厚为4mm 。
冬天,室内及室外温度分别为20℃及-20℃,内表面的自然对流换热表面系数为W ,外表面强制对流换热表面系数为50)./(K m W 。
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。
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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-====⨯⨯⨯30.24.4441045t 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。
传热学习题(含参考答案)

传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程,可采取的措施中( )是最有效,最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案:D2、分子筛对不同分子的吸附能力,下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案:D3、生物化工的优点有( )。
A、选择性强,三废少B、前三项都是C、能耗低,效率高D、反应条件温和正确答案:B4、有一种30℃流体需加热到80℃,下列三种热流体的热量都能满足要求,应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案:A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案:B6、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案:D7、下列阀门中,( )不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案:A8、对于反应级数n大于零的反应,为了降低反应器体积,选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案:D9、当提高反应温度时,聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案:D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案:B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案:A12、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑,颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙,颜色较浅D、表面粗糙,颜色较深正确答案:A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。
传热学看作业题解答答案

第一章作业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。
1-7一炉子的炉墙厚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2.09×104kJ/kg ,问每天因热损失要用掉多少千克煤? 解:根据傅利叶公式kw t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=−××=∆=δλ 每天用煤d kg /9.3101009.22.753600244=×××1-9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c m w t A Q°•=−×××=∆=2/3.49)2069(08.0014.014.35.8α1-14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2484241/155)250(1067.57.0)(m w T T Q =×××=−=−εσ1-27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。
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第九章4.一工厂中采用0.1MPa 的饱和水蒸气在—金属竖直薄壁上凝结,对置于壁面另一侧的物体进行加热处理。
已知竖壁与蒸汽接触的表面的平均壁温为70 ℃,壁高1.2m ,宽300 mm 。
在此条件下,一被加热物体的平均温度可以在半小时内升高30℃,试确定这一物体的平均热容量(不考虑散热损失)。
解:本题应注意热平衡过程,水蒸气的凝结放热量应等于被加热物体的吸热量。
P=0.1Mpa=105Pa,t s =100℃,r=2257.1kJ/kg, t m =21( t s + t w )= 21(100+70) ℃=85℃。
查教材附录5,水的物性为:ρ=958.4kg/m 3;λ=0.683 W /(m 2·℃);µ=282.5×10-6N·s/m 2假设流态为层流:4132)(13.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s t t l r g h μλρ416332)70100(2.1105.282102257683.081.94.95813.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- W /(m 2·℃) =5677 W /(m 2·℃)36102257105.2822.13056774)(4Re ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-r t t hl w s c μ=1282<1800流态为层流,假设层流正确Φ=ωl t t h w s )(-=5677×(100−70)×1.2×0.3W=61312W凝结换热量=物体吸热量Φ∆τ=mc p ∆t61068.330603061312⨯=⨯⨯=∆Φ∆=t mc p τJ/℃ 16.当液体在一定压力下做大容器饱和沸腾时,欲使表面传热系数增加10倍,沸腾温差应增加几倍?如果同一液体在圆管内充分发展段做单相湍流换热,为使表面传热系数增加10倍,流速应增加多少倍?维持流体流动所消耗的功将增加多少倍?设物性为常数。
解 ①由米洛耶夫公式:{5.033.2225.033.211122.0122.0pth p t h ∆=∆=10)(33.21212=∆∆=t th h 所以69.21033.2112==∆∆t t 即当h 增大10倍时,沸腾温差是原来的2.69倍。
②如为单相流体对流换热,由D-B 公式可知8.0m u h ∝,即8.011m cu h =,8.022m cu h =10)(8.01212==m m u u h h 故 8.17108.0112==m m u u 即h 2为h 1的10倍时,u m2是u m1的17.8倍。
③2mu d l fp ρ=∆由布拉修斯公式,4141)(3164.0Re 3164.0--==νdu f m故 常数)===∆c cu u d d l p m m (2))((3164.04747ρν 154)8.17()(47471212===∆∆m m u u p p 即u m2是u m1的17.8倍时,压强增大了154倍。
耗功量m PAu N ∆=,故27418.1715412=⨯=N N 耗功量增大了2741倍。
因此,以增大流速来提高表面传热系数将使耗功率增大了若干倍,从而增大了换热器的运行成本。
第十章11.—种玻璃对0.3~2.7µm 波段电磁波的透射比为0.87,对其余波段电磁波的透射比为零,求该玻璃对5800 K 和300 K 黑体辐射的总透射比。
解:①温度为5800 K 时:0.3×5800=1740,由教材表(10.1)查得0361.0)3.00(=-T b F 2.7×5800=15660,由教材表(10.1)查得971.0)7.20(=-T b F 该玻璃对5800K 黑体辐射的总投射率为: 813.0)0361.0971.0(87.087.0)7.23.0(=-⨯=-T T b F ②温度为300 K 时:0.3×300=90,由教材表(10.1)查得0)3.00(=-T b F 2.7×300=810,由教材表(10.1)查得5)7.20(105.1--⨯=T b F该玻璃对300K 黑体辐射的总投射率为:55)7.23.0(10305.1105.187.087.0---⨯=⨯⨯=T T b F 14.表面的光谱发射率ελ曲线,如教材图10.16所示。
求表面温度分别为500℃和1500℃时的总发射率ε。
解:表面温度为500 ℃时的发射率为:λλλλλλεελλλλλλλd E d E d E d E d E d E b b b b b b ,0,6,62,2,0,04.07.03.0∞∞∞∞⎰⎰+⎰+⎰=⎰⎰==)1(4.0)(7.03.0)60()20()60()20(T b T b T b T b F F F F -----+-+ (1) 当2T=2×(500+273)=1546时,由教材表10.1查得)20(T b F -=0.0165 当6T=6×(500+273)=4638时,由教材表10.1查得)60(T b F -=0.585代入式(1)得ε=0.56921.一直径为20 mm 热流计探头,用以测定一微小表面积A 1的辐射热流。
该表面的面积为4×10−4m 2,温度T 1=1200K 。
探头与A 1的相互位置,如图所示。
探头测得的热流为2.14×10−3W 。
设A 1是漫射表面,探头表面的吸收率可取为1。
试确定A 1的发射率(环境对探头的影响可忽略不计)。
解:由能量平衡得;Ω=Φd dA I d θθcosπεθb E I =πε4812001067.5⨯⨯⨯=- (因为A 1是漫射表面) 24104m dA -⨯= 45cos cos =θ22245cos 41r d r A d d π='=Ω =2245.045cos 100020(41⨯⨯⨯)π W d 31014.2-⨯=Φ代入求得ε=0.149 第十一章5.如图所示表面间的角系数可否表示为:2,31,3)21,(3X X X +=+,3,23,13),21(X X X +=+?如有错误,请予更正。
答:分解性原理的基本形式为:k i i j i i k j i i X A X A X A ,,),(+=+利用互换性原理可改写为:i k k i j j k j i i X A X A X A ,,),(+=+对于2,31,3)21,(3X X X +=+,完整的书写形式为2,331,33)21,(33X A X A X A +=+,化简后则为2,31,3)21,(3X X X +=+,故2,31,3)21,(3X X X +=+正确。
对于3,23,13),21(X X X +=+,根据分解性原理,正确的书写形式为:3,223,113),21(3),21(X A X A X A +=++,故3,23,13),21(X X X +=+不正确。
6.有2块平行放置的平板的表面发射率均为0.8,温度分别为:t 1=527℃及t 2=27℃,板间距远小于板的宽度和高度。
试计算:①板1的本身辐射;②对板l 的投射辐射;③板1的反射辐射;④板1的有效辐射;⑤板2的有效辐射;⑥板1,2间的辐射换热量。
解:①板1的本身辐射:24811/)273527(1067.58.0m W E E b +⨯⨯⨯==-ε=18579W /m 2②对板1的投射辐射,即为板2的有效辐射2J 。
为此,先求两板 间的辐射换热量: 111)(11121424421212,11-+-=-++=εεσεεT T E E q b b =18.018.01)300800(1067.5448-+-⨯⨯-W/m 2=15177 W/m 2因22222,11εε--=b E J q ,则:2,12212)11(q E G J b b -+==ε= 248/15177)18.01(3001067.5m W ⨯-+⨯⨯- = 22/3794/459m W m W + =4253 2/m W ③板1的反射辐射:111E J G -=ρ2,1111)11(q E J b --=ε248/15177)18.01(8001067.5m W ⨯--⨯⨯=- =194302/m W221/18579/19430m W m W G -=ρ2/851m W = ④板1的有效辐射:J 1=19430 2/m W ⑤板2的有效辐射:J 2=42532/m W⑥板1,2间的辐射换热量: 22,1/15177m W q =8.有一3m ×4m 的矩形房间,高2.5m ,地表面温度为27℃,顶表面温度为12℃。
房间四周的墙壁均是绝热的,所有表面的发射率均为0.8,试用网络法计算地板和顶棚的净辐射换热量和墙表面的温度。
P163解:设地面为表面1,顶面为表面2,四周为表面3,则: 辐射网络图如图所示:由6.15.24==D X ,2.15.23==D Y ,查教材图11.26得,291.01,22,1==X X 由角系数的完整性 709.0291.0112,13,13,2=-=-==X X X 求个辐射热阻 2111110208.0438.08.011m A R =⨯⨯-=-=εε22,112,11286.0291.01211m X A R =⨯==2122210208.0438.08.011m A R =⨯⨯-=-=εε23,113,11117.0709.01211m X A R =⨯==23,223,21117.0709.01211m X A R =⨯==由于3面为绝热面,由 01133333=--=ΦA J E b εε 知 33J E b =网络图如下图所示:进一步合并成如图;其中R '为3,1R 与3,2R 串联后再与2,1R 并联的总热阻。
23,23,12,13,23,12,11129.0117.0117.0286.0)117.0117.0(286.0)(m R R R R R R R =+++⨯=+++='248411/27.4593001067.5m W T E b =⨯⨯==-σ248422/08.3742851067.5m W T E b =⨯⨯==-σ顶板与地板之间的辐射换热量为 W R R R E E b b 3.4990208.0129.00208.008.37427.45921212,1=++-=+'+-=Φ根据网络图及21R R =,3,23,1R R = 有2211b b E J J E -=-及2331J J J J -=- 两式相加得 )(21213b b b E E E += 即 )(21424143T T T +=求出T 3=292.8K11.在7.5cm 厚的金属板上钻一个直径为2.5cm 的通孔,金属板的温度为260℃,孔之内表面加一层发射率为0.07的金属箔衬里。