传热学习题
传热学习题
习题(2009年10月9日)1.平壁与圆管壁材料相同，厚度相同，在两侧表面温度相同条件下，圆管内表面积等于平壁表面积，试问哪种情况下导热量大?(圆管壁)2.一个外径为50mm的钢管，外敷一层8mm、导热系数λ=0.25W/(m·K)的石棉保温层，外面又敷一层20mm厚，导热系数为0.045W/(m·K)的玻璃棉，钢管外侧壁温为300℃，玻璃棉外测温度为40℃，试求石棉保温层和玻璃棉层间的温度。
(275.2℃)3.一个外径为60mm的无缝钢管，壁厚为5mm。
导热系数λ=54W/(m·K)，管内流过平均温度为95℃的热水，与钢管内表面的换热系数为1830W/(m2·K)。
钢管水平放置于20℃的大气中，近壁空气作自然对流，换热系数为7.86W/(m2·K)。
试求以管外表面积计算的传热系数和单位管长的换热量(7.8135 W/(m2·K)，110.4W/m)4.无内热源，常物性二维导热物体在某一瞬时的温度分布为t=2y2cosx。
试说明该导热物体在x=0，y=l处的温度是随时间增加逐渐升高，还是逐渐降低?(升高)5.两块厚度为30mm的无限大平板，初始温度为20℃，分别用铜和钢制成。
平板两侧表面的温度突然上升到60℃，试计算使两板中心温度均上升到56℃时两板所需时间之比。
铜和钢的热扩散率分别为103×10-6m2/s，12.9×10-6m2/s。
(0.125)6.用热电偶测量气罐中气体温度。
热电偶的初始温度为20℃，与气体的表面传热系数为10W/(m2·K)。
热电偶近似为球形，直径为0.2mm。
试计算插入10s后，热电偶的过余温度为初始过余温度的百分之几?(16.6%) 要使温度计过余温度不大于初始过余温度的1%，至少需要多长时间? (25.6s) 己知热电偶焊锡丝的λ=67W/(m·K)，ρ=7310kg/m3，c=228J/(kg·K)。
传热学习题答案(DOC)
传热学习题答案1-9 一砖墙的表面积为122m ，厚为260mm ，平均导热系数为1.5W/（m.K ）。
设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。
解：根据傅立叶定律有：WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木门内表面热流密度为15W/m 2。
外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。
试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
解：δλtq ∆=，)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=δλ1-12 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()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π＝49.33W/(m 2.k) 1-14 一长宽各为10mm 的等温集成电路芯片安装在一块地板上，温度为20℃的空气在风扇作用下冷却芯片。
芯片最高允许温度为85℃，芯片与冷却气流间的表面传热系数为175 W/(m 2.K)。
试确定在不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少？芯片顶面高出底板的高度为1mm 。
解：()()[]⨯⨯⨯+⨯⨯=∆=Φ001.001.0401.001.0./1752max K m W t hA (85℃-20℃) ＝1.5925W1-15 用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件，以进行管内流体对流换热的实验，如附图所示。
用功率表测得外表面加热的热流密度为3500W/2m ；用热电偶测得某一截面上的空气温度为45℃，内管壁温度为80℃。
设热量沿径向传递，外表面绝热良好，试计算所讨论截面上的局部表面传热系数。
传热学复习题及其部分答案
零、基本概念1．热流量：单位时间内所传递的热量2．热流密度：单位传热面上的热流量3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。
4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为外表对流传热，简称对流传热。
5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。
同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为外表辐射传热，简称辐射传热。
6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。
7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W ／(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W ／(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W ／(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。
11．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。
一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。
12．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面〔或线〕。
13．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。
14．热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K／m的温度梯度作用下产生的热流密度。
热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。
传热学习题——精选推荐
传热学习题传热学课习题第1章习题4. 面积为l m2、厚度为25mm的聚氨酯泡沫塑料平板，其两表面的温差为5℃，导热系数为0.032W/(m·K)，试计算单位时间通过该平板的热量。
8. 面积为3×4m2的一面墙壁，表面温度维持60℃，环境空气温度维持20℃，空气与壁面的对流换热系数为10W/(m2·K)，试计算这面墙壁的散热量。
9. 一块黑度为0.8的钢板，温度为27℃，试计算单位面积上每小时内钢板所发射的辐射能。
10. 冬季室内空气温度tf1=20℃，室外空气温温度tf2=-25℃。
室内、外空气对墙壁的对流换热系数分别为?1=10 W/(m2·K)和?2= 20 W/(m2·K)，墙壁厚度为?= 360mm，导热系数?=0.5W/(m·K)，其面积F=15m2。
试计算通过墙壁的热量损失。
第2章习题4. 试用傅里叶定律直接积分的方法，求平壁、长圆筒壁及球壁稳态导热下的热流量表达式及各壁内的温度分布。
5. 一铝板将热水和冷水隔开，铝板两侧面的温度分别维持90℃和70℃不变，板厚10mm，并可认为是无限大平壁。
0℃时铝板的导热系数λ=35.5 W/(m·K)，100℃时λ=34.3 W/(m·K)，并假定在此温度范围内导热系数是温度的线性函数。
试计算热流密度，板两侧的温度为50℃和30℃时，热流密度是否有变化？6. 厚度为20mm的平面墙的导热系数为1.3 W/(m·K)。
为使通过该墙的热流密度q不超过1830W/m2，在外侧敷一层导热系数为0.25 W/(m·K)的保温材料。
当复合壁的内、外壁温度分别为1300℃和50℃时，试确定保温层的厚度。
9. 某大平壁厚为25mm，面积为0.1m2，一侧面温度保持38℃，另一侧面保持94℃。
通过材料的热流量为1 kW时，材料中心面的温度为60℃。
试求出材料的导热系数随温度变化的线性函数关系式。
《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》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。
传热学复习题精练版(传热学)杨世铭 陶文铨第四版
1. 传热：是指热能的传递(从空间一个位置传递到另一个位置）过程，即在温差作用下物质中发生的热量传递过程。
2. 传热学：研究热量传递规律的一门学科。
3. 热传导：温度不同的物体各部分或温度不同的两物体间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
4. dx dt A q λ-=Φ=Φ－热流量，单位Wq －热流密度，通过单位面积的热流量，单位W/m2“-”：热量传递方向指向温度降低方向，与温度升高方向相反A ：垂直于热量传递方向的截面面积，单位m2λ：导热系数，物性参数，取决于物质的热力状态，单位 W/(K •m)单位温度梯度作用下的物体内所产生的热流量，标量，表征物体导热本领的大小5. 热对流：流体各部分之间发生相对位移时，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。
6. q=Φ/A=h ∆tA －与流体接触的壁面面积h －表面传热系数，单位W/(m2·K)，表征对流换热过程的强弱，是过程量－与很多因素有关(流体种类，表面形状，流体速度大小等)。
7. 1/Ah 是对流换热的热阻，Aλδ是导热热阻 8. 温度场：物体中各点温度值所组成的集合9. 同一瞬间温度相等的各点连成的线或面称为等温线或等温面10. 温度梯度：指向变化最剧烈的方向11. 导热基本定律（傅立叶定律）：在导热现象中，单位时间内通过给定截面的热量，正比于垂直于该截面方向上的温度梯度和截面面积，方向与温度梯度相反。
一般表达式：→→→∂∂-=-=Φ=n n t gradt A λλq 12. 热扩散率：a=cρλ，m2/s ，物性参数，物体向与其接触的低温物体散热的能力。
λ越大，一定时间内可传递更多热量，ρc 越小，温度上升1度所需热量越少。
13. 吸热系数：λρc ，物体向与其接触的高温物体吸热的能力。
14. 圆筒：t=t1+(t2—t1))1/2ln()1/ln(r r r r R=l r r πλ2)1/2(ln 15. 套管：m=CA P λh P=d π δπd =C A16. 集中参数法：Bi=≤λ)/(h A V 0.1 Fo=2)/(A V a τhA cVρτ=c)o ex p()ex p(t 00F Bi cV hA t t t •-=-=--=∝∝τρθθ 17. 半无限大物体：①惰性时间：a 16x 2≤τ ②位置上：22x ≥τa 18. 流动边界层：当流体流过固体壁面时，由于流体粘性的作用,使得在固体壁面附近存在速度发生剧烈变化的薄层。
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 w12-=，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/(m ².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1.2C3.96，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/m ³)，平壁x=0的一侧绝热， x=δ的一侧与温度为ft 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。
- 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)。
传热学习题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：热面在下时可能引起夹层中流体的自然对流，应采用布置（a）1-6 一砖墙的表面积为12,厚为260，平均导热系数为。
设面向室内的表面温度为25,而外表面温度为，试确定此砖墙向外界散失的热量。
解：。
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,空气温度,管子外径，加热段长，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，试问此时的对流换热表面传热系数为多大？解：。
1－19 在锅炉炉膛的水冷壁管子中有沸腾水流过，以吸收管外的火焰及烟气辐射给管壁的热量。
试针对下列三种情况，画出从烟气到水的传热过程的温度分布曲线：（1）管子内、外均干净；（2）管内结水垢，但沸腾水温与烟气温度保持不变；（3）管内结水垢，管外结灰垢，沸腾水温及锅炉的产气率不变。
解：2－6 一双层玻璃窗系由两层厚为的玻璃及其间的空气隙所组成，空气隙厚度为。
假设面向室内的玻璃表面温度与面向室外的表面温度各为及,试确定该双层玻璃窗的热损失。
如果采用单层玻璃窗，其他条件不变，其热损失是双层玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸为。
不考虑空气间隙中的自然对流。
玻璃的导热系数为。
解：双层时，，;单层时，。
两种情况下热损失的比值：。
2－13 在一根外径为的热力管道外拟包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为,另一种为，两种材料的厚度都取为。
试比较把导热系数小的材料紧贴管壁，及把导热系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响对于平壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内、外表面的总温差保持不变。
解：A侧紧靠壁面时，每米长绝热层总热阻为：B侧紧靠壁面时，绝热层总热阻为：因为假定温差一样，所以散热量之比等于热阻的反比：对平壁不存在这种影响。
2－15 一直径为、长为的圆杆，两端分别与温度为及的表面接触，杆的导热系数为常数。
试对下列两种稳态情形列出杆中温度的微分方程式及边界条件，并求解之：（1）杆的侧面试绝热的；（2）杆的侧面与四周流体间有稳定的对流换热，平均表面传热系数为，流体温度小于及。
解：（1）当杆的侧面是绝热时，此杆相当于一块厚为的无限大平板，因而有，。
此情况的解为。
（2）当杆的侧面于四周流体有对流换热时，对流换热量相当于负内热源所吸收的热，故有：。
此式通解为：。
代入边界条件，得：。
由此两式解得：，代入通解经整理后得：。
2－35 一具有内热源、外径为的实心长圆柱体，向四周温度为的环境散热，表面传热系数为。
试列出圆柱体中稳态温度场的微分方程式及边界条件，并对＝常数的情形进行求解。
解：温度场应满足的微分方程为：（设为常数），其边界条件为：。
对于为常数的情形，积分一次得：，再积分一次得：。
由得：；由，得，由此得：，因此温度场由下式给出：。
2-38 一厚的大平板具有均匀内热源，及处的表面分别与温度为、的流体进行对流换热，表面传热系数分别为及。
试导出平板中温度分布的解析表达式，并据此得出平板中温度最高点的位置。
对于、及、的情形定性地画出平板中的温度分布曲线。
解：温度场的数学描写为：。
此式之通解为：，常数、由边界条件确定，分别为：；。
平板中温度最高点处满足的条件，由此解得：=对于的情形，平板中的温度分布定性的示于右图中。
2－44 在温度为的壁面上伸出一根纯铝的圆柱形肋片，直径，高。
该柱体表面受温度的气流冷却，表面传热系数。
肋端绝热。
试计算该柱体的对流散热量。
如果把柱体的长度增加一倍，其他条件不变，柱体的对流散热量是否也增加一倍？从充分利用金属的观点来看，是采用一个长的肋好还是采用两个长度为其一半的较短的肋好？解：取，，，按附录的数据线性插值得：，则：如果，则，，。
2-60 两块不同材料的平板组成如附图所示的大平板。
两平板的面积分别为、，导热系数分别为及。
如果该大平板的两个表面分别维持在均匀的温度及，试导出通过该大平板的导热热量计算式。
解：。
3-6一初始温度为的固体，被置于室温为的房间中。
物体表面的发射率为，表面与空气间表面传热系数为。
物体的体积为，参与换热的面积为，比热容和密度分别为及。
物体的内热阻可略而不计，试列出物体温度随时间变化的微分方程式。
解：3-14 一含碳约的曲轴，加热到后置于的空气中回火。
曲轴的质量为，表面积为，比热容为，密度为，导热系数可按查取，冷却过程的平均表面传热系数取为。
问经多长时间后，曲轴可冷却到与空气相差。
解：为估计之值，取时的导热系数进行计算，，所以采用集总参数法。
3-16 在热处理工艺中，用银球试样来测定淬火介质在不同条件下的冷却能力，今有两个直径为的银球，加热到后被分别置于的盛有静止水的大容器及的循环水中。
用热电偶测得，当银球中心温度从变化到时，其降温速率分别为及。
试确定两种情况下银球表面与水之间的表面传热系数。
已知在上述温度范围内银的物性参数为、、。
解：，为待求值，暂假定，对静止水的情况，按题意，在时，中心温度下降了，即此时，按式(3-5)有：。
验算。
对于循环水的情形，中心温度下降了时，，按集总参数法计算时有：。
验算。
因而更准确的值应采用Heisler图计算：，，由图查得，。
3-37 一直径为、高为的钢锭，初温为，被送入的炉子中加热。
设各表面同时受热，且表面传热系数，，。
试确定后在钢锭高处的截面上半径为处的温度。
解：所求之点位于平板的中心截面与无限长圆柱的柱面相交处。
对平板：，，由图3-6查得；对圆柱：，，由附录2图查得，又据，，查附录2图2得，。
所求点处的无量纲温度为：，。
5-16 在一台缩小成为实物1/8的模型中，用的空气来模拟实物中平均温度为空气的加热过程。
实物中空气的平均流速为，问模型中的流速应为若干？若模型中的平均表面传热系数为，求相应实物中的值。
在这一试验中，模型与实物中流体的数并不严格相等，你认为这样的模化试验有无实用价值？解：应使模型与实物中的数相等。
与的空气运动粘性系数各为及，由得。
实物中的流体数与模型中的数虽不严格相等，但十分接近，这样的模化试验是有实用意义的。
由，得。
5-30 流体以的平均速度流经内径为的直管，液体平均温度为，换热已进入充分发展阶段。
试比较当流体分别为氟里昂134a及水时对流换热表面传热系数的相对大小。
管壁平均温度与液体平均温度的差值小于，流体被加热。
解：由附录10及13，下水及R134a的物性参数各为：R134a，，，；水：，，。
对R134a，，；对水，，。
对此情形，R134a的对流换热系数仅为水的。
5-32 平均温度为的14号润滑油，流过壁温为、长、内径为的直管，流量为。
油的物性参数可从书末附录中查取。
试计算油与壁面间的平均表面传热系数及换热量。
时油的。
解：时14号润滑油的物性参数为：，，时，符合本书第二版式（4-64）的应用范围，于是：，，，处于入口段状态，，于是：，，。
5-47 一个空气加热器系由宽的薄电阻带沿空气流动方向并行排列组成（见附图），其表面平整光滑。
每条电阻带在垂直于流动方向上的长度为，且各自单独通电加热。
假设在稳态运行过程中每条电阻带的温度都相等。
从第一条电阻带的功率表中读出功率为，问第10条、第20条电阻带的功率表读数各为多少？（其他热损失不计，流动为层流。
）解：按空气外掠平板层流对流换热处理。
第n条加热带与第一条带的功率之比可以表示为：，其中，故有：，，代入得：，对，，对，。
，。
6-7 立式氨冷凝器由外径为的钢管制成。
钢管外表面温度为，冷凝温度为。
要求每根管子的氨凝结量为，试确定每根管子的长度。
解：，，，，，由，得：。
设流动为层流，则有：，代入的计算式，得：，，，故确为层流。
6-10 一工厂中采用的饱和水蒸汽在一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，壁高，宽。
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，试确定这一物体的平均热容量。
不考虑散热损失。
解：近似地取，。
，，，，设为层流，，与假设一致。
，平均热容量。
6-12 压力为的饱和水蒸汽，用水平放置的壁温为的铜管来凝结。
有下列两种选择：用一根直径为的铜管或用根直径为的铜管。
试问：（1）这两种选择所产生的凝结水量是否相同？最多可以相差多少？（2）要使凝结水量的差别最大，小管径系统应如何布置（不考虑容积的因素）。
（3）上诉结论与蒸汽压力、铜管壁温是否有关（保证两种布置的其他条件相同）？解：（1），其他条件相同时，，，相同，所以小管径系统的凝结水量最多可达到大管径情形的倍；（2）要达到最大凝结量，小管径系统应布置成每一根管子的凝结水量不落到其他管子上；（3）上述结论与蒸汽压力及铜管壁温无关。
6-25 一铜制平底锅底部的受热面直径为，要求其在的大气压下沸腾时每小时能产生饱和水蒸汽。
试确定锅底干净时其与水接触面的温度。
解：时水的物性参数为，，，，，，，。
，，。
7-18 一漫射表面在某温度下的光谱辐射强度与波长的关系可以近似地用附图表示，试：（1）计算此时的辐射力；（2）计算此时法线方向的定向辐射强度，及与法向成角处的定向辐射强度。
解：（1）；（2）因为是漫射表面，，。
8-27 设热水瓶的瓶胆可以看作为直径为、高的圆柱体，夹层抽真空，其表面发射率为。
试估算沸水刚冲入水瓶后，初始时刻水温的平均下降速率。
夹层两壁温可近似地取为及。
解：由于抽真空的关系，夹层中的对流换热与导热可以不计，只需考虑由于辐射而引起的换热，，，，，，，。
8-30 对于如附图所示的结构，试计算下列情形下从小孔向外辐射的能量：（1）所以内表面均是的黑体；（2）所有内表面均是的漫射体，温度均为。
解：设小孔面积为，内腔总表面壁为，则：，，，，。
（1），；（2），，。
8-35 设有如附图所示的几何体，半球表面是绝热的，底面被一直径分为1、2两部分。
表面1为灰体，，；表面2为黑体，。
试计算表面1的净辐射散热损失及表面3的温度。
解：网络图如图：，，，，，，，，，以代入热阻计算式，得：，，，为确定，利用下列关系式：，，，，可以由下列等式求出：，，，。
1，2表面间的辐射换热量是由于绝热表面3的存在而引起的。
继续阅读。