傳熱學(xué)習(xí)題(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1-1為測定某材料的導(dǎo)熱系數(shù)，用該材料制成厚5mm的大平壁，保持平壁兩表面間的溫差為30，并測得通過平壁的熱流密度為6210W/m2。試確定該材料的導(dǎo)熱系數(shù)。q=t=qt=6210×0.00530=1.035W/mK1-6 在測定空氣橫掠單根圓管的對流傳熱實驗中，得到如下數(shù)據(jù)：管壁平均溫度tw=60，空氣溫度tf =20，管子外徑d =14mm，加熱段長L=80mm，輸入加熱段的功率=8.6kW。如果全部熱量通過對流換熱傳給空氣，問此時對流傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)多大？Q=hAth=QAt=Qdlt=86003.14×0.014×0.08

2、15;60-20=61135W/m2K1-7 一電爐絲，溫度為847，長1.5m ，直徑2mm，表面發(fā)射率為0.95。試計算電爐絲的輻射功率。Q=AT4= dlT4=0.95×5.67×3.14×0.002×1.5×8.47+2.734=798.42W2-2 厚度為100mm的大平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時的溫度分布曲線為t=a+bx+cx2（x的單位為m），其中a=200，b=-200/m，c=30/m2，材料的導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/(m×K)。（1）試求平壁兩側(cè)壁面處的熱流密度；（2）該平壁是否存在內(nèi)熱源？若存在的話，強(qiáng)度是多大？(1)qx=-d

3、tdx=-45×b+2cx=-45×-200+60x=9000-2700xq(0)=9000W/m2 q(0.1)= 9000-270=8730W/m2(2)qv=8730-90000.1=-2700W/m33-5 平壁內(nèi)表面溫度為420，采用石棉作為保溫材料，若保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為=0.094+0.t W/(m×K)，平壁保溫層外表面溫度為50，若要求熱損失不超過340W/m2，問保溫層的厚度應(yīng)為多少？保溫層平均溫度t=0.5×420+50=235平均導(dǎo)熱系數(shù)=0.094+0.t=0.094+0.×235=0.1234W/(m&#

4、215;K)q=t=tq=0.1234×420-50340=0.134m3-26一種火焰報警器采用低熔點(diǎn)的金屬絲作為傳感元件，其原理是當(dāng)金屬絲受火焰或高溫?zé)煔庾饔枚蹟鄷r，報警系統(tǒng)即被觸發(fā)。若該金屬絲的熔點(diǎn)為500，其導(dǎo)熱系數(shù)為210W/(m×K)，密度為7200kg/m3，比熱為420J/(kg×)。正常情況下金屬絲的溫度為25，當(dāng)突然受到650的煙氣加熱后，為保證在30秒內(nèi)發(fā)生報警信號，問金屬絲直徑最大為多少？設(shè)煙氣與金屬絲的總換熱系數(shù)為24 W/(m2×K)。0.24=500-65025-650=exp(-24×27200×42

5、0R×30)=exp(-0.R)R=0.m=0.334mmD=0.668mm計算Bi數(shù)，可判斷滿足集總參數(shù)分析法的使用條件：Bi=hR=24×0.=3.82×10-5<0.14-5 在一臺縮小為實物1/8的模型中，用20的空氣來模擬實物中平均溫度為260煙氣的對流傳熱過程。實物中煙氣的平均流速為8m/s，問模型中空氣的流速應(yīng)為多少？若模型中的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為240W/(m2×K)，求相應(yīng)實物中的值。在這一實驗中，模型與實物中流體的Pr數(shù)并不嚴(yán)格相等，你認(rèn)為這樣的?；囼炗袩o實用價值？求解思路：模型與原設(shè)備中研究的是同類現(xiàn)象，單值性條件亦相似，根據(jù)

6、相似原理，模型與實物的已定準(zhǔn)則Re、Pr數(shù)和待定準(zhǔn)則Nu數(shù)相等。取流體溫度為定性溫度分別查取空氣、煙氣的物性參數(shù)：、Pr。進(jìn)而根據(jù)模型與實物的Re、Nu數(shù)對應(yīng)相等分別求解流速、換熱系數(shù)。討論：模型與實物中流體的Pr數(shù)并不嚴(yán)格相等，但考慮到本題中Pr數(shù)并不是影響對流傳熱的主要因素，而且兩個數(shù)值相差也不大，因此?；瘜嶒灥慕Y(jié)果仍有工程使用價值。4-12 水以2m/s的速度流過內(nèi)徑為20mm的銅管，進(jìn)口溫度為20。設(shè)銅管內(nèi)壁平均溫度為90。試求將水加熱到60時所需的管長。已知：下的空氣在內(nèi)徑為76mm的直管內(nèi)流動，入口溫度為65，入口體積流量為，管壁的平均溫度為180。 求：管子多長才能使空氣加熱到115。 解：定性溫度，相應(yīng)的物性值為： 在入口溫度下，故進(jìn)口質(zhì)量流量：，先按計， 空氣在115 時，65時，。故加熱空氣所需熱量為： 采用教材P165上所給的大溫差修正關(guān)系式：。所需管長： ，需進(jìn)行短管修正。采用式（5-64）的關(guān)系式：，所需管長為2.96/1.0775=2.75m。5-7 試用簡捷方法確定附圖中的角系數(shù)X1,2。5-23 用裸露的熱電偶測定