理學傳熱學課后答案第五版精完整整合版

1、緒論思考題與習題（）答案：1 冰雹落體后溶化所需熱量主要是由以下途徑得到： 與地面的導熱量 與空氣的對流換熱熱量注：若直接暴露于陽光下可考慮輻射換熱，否則可忽略不計。6夏季：在維持20的室內，人體通過與空氣的對流換熱失去熱量，但同時又與外界和內墻面通過輻射換熱得到熱量，最終的總失熱量減少。（） 冬季：在與夏季相似的條件下，一方面人體通過對流換熱失去部分熱量，另一方面又與外界和內墻通過輻射換熱失去部分熱量，最終的總失熱量增加。（） 掛上窗簾布阻斷了與外界的輻射換熱，減少了人體的失熱量。7熱對流不等于對流換熱，對流換熱 = 熱對流 + 熱傳導 熱對流為基本傳熱方式，對流換熱為非基本傳熱方式8門窗、

2、墻壁、樓板等等。以熱傳導和熱對流的方式。9因內、外兩間為真空，故其間無導熱和對流傳熱，熱量僅能通過膽壁傳到外界，但夾層兩側均鍍鋅，其間的系統(tǒng)輻射系數降低，故能較長時間地保持熱水的溫度。當真空被破壞掉后，1、2兩側將存在對流換熱，使其保溫性能變得很差。10 11 直線 而為時曲線12. q 首先通過對流換熱使爐子內壁溫度升高，爐子內壁通過熱傳導，使內壁溫度生高，內壁與空氣夾層通過對流換熱繼續(xù)傳遞熱量，空氣夾層與外壁間再通過熱傳導，這樣使熱量通過空氣夾層。（空氣夾層的厚度對壁爐的保溫性能有影響，影響的大小。）13已知：、 墻高2.8m，寬3m 求：、解： 14.已知：、 、 求：、 解： 15已知

3、：、求：、 16.已知:、 求：、解： 17已知：、 、求：、解：由于管壁相對直徑而言較小，故可將此圓管壁近似為平壁即：若 因為：，即：水側對流換熱熱阻及管壁導熱熱阻遠小于燃氣側對流換熱熱阻，此時前兩個熱阻均可以忽略不記。18略 第一章導熱理論基礎思考題與習題（）答案：1 略2 已知：、求：、解：由計算可知，雙low-e膜雙真空玻璃的導熱熱阻高于中空玻璃，也就是說雙low-e膜雙真空玻璃的保溫性能要優(yōu)于中空玻璃。34略5 6已知：、/m2、求：（1）、 （2）解：（1） （2）由 7略 8略9取如圖所示球坐標，其為無內熱源一維非穩(wěn)態(tài)導熱 故有： 10解：建立如圖坐標，在x=x位置取dx長度微元

4、體，根據能量守恒有： （1） 代入式（1），合并整理得：該問題數學描寫為： 第二章穩(wěn)態(tài)導熱思考題與習題（p51-53）答案1.略 2.略 3.解：（1）溫度分布為 (設) 其與平壁的材料無關的根本原因在 （即常物性假設），否則t與平壁的材料有關 （2）由 知，q與平壁的材料即物性有關4.略 5.解： 有： 6.略7.已知： , , 求：q解： ，可認為該墻為無限大平壁 8.已知：， 求：解： 由 得一無限平壁的穩(wěn)態(tài)導熱 9.已知：， 求： 解： 設兩種情況下的內外面墻壁溫度保持不變， 且 由題意知： 再由： ，有 得： 10.已知：， 求： 解： 即有 11.已知：， 求： 解： 由題意知：

5、即有： 12.已知：， 求： 解：由題意知其為多層平壁的穩(wěn)態(tài)導熱 故有： 13.略14.已知：1）， 2） 3） 求： 解： 未變前的 1） 2） 3) ，第三種方案的強化換熱效果最好 15.已知：，其余尺寸如下圖所示， 求： 解：該空斗墻由對稱性可取虛線部分，成為三個并聯的部分 16.已知：， ， 求：1）; 2) : 3) . 解：1） 2) 3）由 得 同理： 17.已知： 求： 解：忽略管壁熱阻 （管內外壁溫不變） 由題意知： 即： （代入上式） 即： 即熱損失比原來減小21.7%。18.已知： ， 求： 解： 19.已知： ， 求： 解： 整理得： 或：,故有 20.已知：， 求：

6、解： 或： ,故有： 21.略 22.略23. 解： 解微分方程可得其通解： 由此得溫度分布（略）24.已知： ， 求： 解： 25.已知：， 求：解： 26.已知：，其他條件同25題求：解： 27.已知： 求： 解：（1） （2） 28.已知： ， 求： 解： 查圖得： 每片肋片的散熱量為 每米肋片管的散熱量為： 為兩肋片間的表面的散熱量 29.略30.已知：，求：解： , 31.已知：， 求： 解： 32.已知： , 求： 解： 33.已知：， 求： 解：由，查表得， 再由 ，得 第三章 非穩(wěn)態(tài)導熱1.略 2.略 3.略 4.略5.已知： 求： 解： 同理：6.略7.已知：，（康銅） 求：

7、 解：由 故滿足集總參數法的求解條件，有： 8.已知：， 求： 解： 滿足集總參數法的求解條件，故有： 9.略10.已知：， 求： 解：假設可使用集總參數法，故有： 由 滿足集總參數法的計算，上述假設成立。11.已知： 求： 解： 查表得： 即： 12.已知：，求：解： 對于正六面體有： 由 查圖有： 13.已知：， 缺少、求： 解：按 查表得：、由 得 < 均為層流 圖略15. 已知：、求：、解：由查表得 圖略16. 略17. 略18. 已知：、求：、解：按 查表得：、由 全板長均為層流 19. 略20. 略21. 已知： 層流 求：解：由動量積分方程有：式右即: 即 即有：兩邊積分有

8、： ，22. 略23. 已知： 求：解：由邊界層特點知 得： 、 、 24. 略25. 略 ，26. 略 ，27. 略 28. 已知：、求：解：按 查表得：、有：知：=，且?guī)缀蜗嗨频茫?而： 29. 略30. 已知：，求：（1）是否相似（2）如何相似 解：（1），且為同類流體 ， 再： 有：得：即：知：兩者流態(tài)不相似（2）若要相似，需即：而：，帶入上式有：即：要使兩者相似，兩者的質量流量之比應為31-34.略第六章 單相流體對流換熱及準則關聯式1、（1）、不同。夏季熱面朝下，冬季冷面朝下（相當于熱面朝上）。（2）、不同。流動情況及物性不同。（3）、有影響，高度為其定型尺寸。（4）、在相同流速下

9、，d大re大大 （） 在相同流量下，d大re小小 （）（5）、略2、略3、不可以，其不滿足邊界層類型換熱問題所具備的4個特征。4-15、略16.已知： 求： 解：，滿足管長條件 設： 則： 按查表有： 相比較知：，故原假設不合理，重新假設：，重復上述步驟，直至，符合計算精度要求，結果略。17.已知： 求： 解： 按查表得： 管內流動處于旺盛紊流（1）按迪圖斯-貝爾特公式計算 （2）按西得-塔特公式計算： 18.已知： 求： 解： 由知： 按查表得： 假設管內流動為紊流， 而 另： 得： 而： 原假設成立 再由： 得： 且有：，滿足計算關聯式的要求。19.已知： 求： 解：設有：，即 按查表有：

10、得： ，?。?有： 再由：得： ，與假設不符，重新假設的值，重復上述的步驟，直至計算得滿足要求的值。結果略！20.略21.已知：，求： 解：取 可按查取物性： 有： 且： ?。?22.已知：求：解：設 按查表得： 由：得 再由： 得： ，與假設不符，重新假設的值，重復上述的步驟，直至計算得滿足要求的值。結果略！23.略24.已知： 求： 解：按查表得：知：由： 得： 若為光滑量，則有：知： 相比較有：25.已知： 求： 解：按查表得： 知：，層流 而：，則： 得： 26.已知：求：解：按查表得： 知：，過渡流27.已知：求：解：按查表得： 而： 故可有： 28.已知： 求： 解：按查表得： 有

11、：得：故有：再由：得： 再按：查表得： 計算得（步驟同上）： 有： 29.略 30.略31.已知：求：解：按查表得： 查表知：,即： 再由：得： 32.已知：求：解：按查表得：按查表得：有：查表得：，即：33.已知：求： 解：按查表得：有：按查表得：，即：34.已知：求： 解：按查表得：有：查表有：35.已知：求： 解：按查表得：有： 查表有： 36.已知：求：解：按查表得：有：對于叉排查表得：對于順排有：37-39.略40.已知：求： 解：按查表得： 故有： 查表得： 作為常壁溫處理的原因：在水中的自然對換熱。41.已知：求： 解：按查表得： 故有： 查表得： 42.已知：求：解：按查表得：

12、 故有： 查表得： 43.同42題的解法。 解： 故有： 查表得： 44.已知：求：解：按查表得： 故有： 即： 查表得： 45.略46.已知： 求：解： 按查表得： 有：按查表（空氣）得： 故有： 根據自?；校?得： 再按查表（水）得： 同理得： 由此可以看出：方案2可以大大減小模型的尺寸。47.已知： 求： 解：設,按查表得： 查表有： 重新設,按查表得： 再：49-55.略56.已知：求：解：當時，不可以忽略自然對流的影響 即： 而當時，可以忽略受迫對流的影響 即：57.略第八章 熱輻射的基本定律1.略 2.略 3.略（可見光與紅外線的波長不同） 4.略5.對于一般物體，在熱平衡條件下

13、，根據基爾霍夫定律有：，即：(如右圖）6.略 7.略8.已知： 求： 解： 查表得： 即： 同理： 查表得： 即： 再： 查表得： 即：9.已知： 求： 解：有維恩位移定律，有： 再 查表有： 即：10.已知： 求： 解： 查表得： 即： 再： 查表得： 即：11.已知：， 求： 解：（1） （2） 由 知： （3） 由 知： 12.已知： 求： 解： 查表得： 再： 查表得： 13.已知： 求： 解： = 而： 查表有： 即： 14.已知： 求： 解： 15.已知： 求： 解： 而：,查表得： 而：,查表得： 同理：,查表得： 16.同上題，略17.略18.已知： 求： 解：熱平衡時有： 即

14、： 當時，有： 試湊可得： 當時，有： 試湊可得： 第九章：輻射換熱計算1.略2.略3.略4.略5.已知：、求：、解： 同理： 再：6.略7.略8.（1） (2)而：， 即：9略（）10.（1）、而：、可查圖（ 圖9-19）得結果略（2）而、可查圖（ 圖9-19）得結果略（3） 結果略 （4） 而： 即： 由此可得： 而：， 可查圖（ 圖9-20）得 結果略（5）而：，既有：，整理有： 結果略（6）而 ，11.(1)(2) (3) 而：即：、 可查圖得（略）（4） 查圖即可得（略）（5）（6） （略）12.略13.已知：，求：解：,有： 14.略15.已知： 求： 解： 查圖即得（ 圖9-20

15、） 而 即 (結果略)再: 對節(jié)點d有：既有:而： 即： （結果略）16.已知： 求： 解：由： 查圖知 再由完整性知： （結果略）又因：，可取其表面熱阻故有： 17.已知： 求：解：設上表面為，其,其與1面間的輻射換熱量為： 再面與房間間的輻射換熱為：而：故：熱損失 18. 計算略， 面與房間間的輻射換人量同上題，結果略19.略 20.略21.已知：， 求： 無遮熱板時： （結果略）有遮熱板時： 即：而 即：即： （結果略）再 即： （結果略）22. 步驟同上題，計算結果略。23.略24.已知： 求：解： 計算步驟同15題，計算略。25.已知： 求： 解：（1） 而：即： 試湊得 （結果略）

16、（2） （結果略）（3） （ 考慮氣體及周圍物體的輻射。） （結果略）26.已知： 求： 解： 1熱電偶 2管壁由熱平衡知：即： （結果略）（結果略） 討論： 27. 設遮熱板溫度為，則有： 聯立上面兩式湊得及 結果略。2835 （略）第十章 傳熱和換熱器17（略）8.已知： 求： 解： 而：按 查表有： 查表知： ，9.略10.已知： ， 求：解：，且穩(wěn)定時（熱平衡）帶入數值并整理有：11.略12.略13.已知：， 求：順 、逆 、交解：（1）順（2）同理 逆（3） 查圖得： 交逆14.已知： （1） （2）求：解：由熱平衡方程知：由此知（）此換熱器需按逆流布置有：，不適用，適用15.已知： 求：逆交解：由熱平衡方程得： （1