《傳熱學(xué)》試題庫

《傳熱學(xué)》試題庫

第一章概論

一、名詞解釋

L熱流量:單位時間內(nèi)所傳遞得熱量

2。熱流密度:單位傳熱面上得熱流量

3.導(dǎo)熱：當(dāng)物體內(nèi)有溫度差或兩個不同溫度得物體接觸時，在物體各部分之間不發(fā)生相對位

移得情況下，物質(zhì)微粒(分子、原子或自由電子)得熱運動傳遞了熱量，這種現(xiàn)象被稱為熱傳

導(dǎo)，簡稱導(dǎo)熱。

4.對流傳熱:流體流過固體壁時得熱傳遞過程，就就是熱對流與導(dǎo)熱聯(lián)合用得熱量傳遞過程,

稱為表面對流傳熱，簡稱對流傳熱.

5o輻射傳熱:物體不斷向周圍空間發(fā)出熱輻射能,并被周圍物體吸收。同時，物體也不斷接收

周圍物體輻射給它得熱能。這樣，物體發(fā)出與接收過程得綜合結(jié)果產(chǎn)生了物體間通過熱輻射

而進行得熱量傳遞,稱為表面輻射傳熱，簡稱輻射傳熱。

6。總傳熱過程:熱量從溫度較高得流體經(jīng)過固體壁傳遞給另一側(cè)溫度較低流體得過程，稱為總

傳熱過程，簡稱傳熱過程。

7.對流傳熱系數(shù):單位時間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為1K就是得對流傳熱

量，單位為W/(m2?K)。對流傳熱系數(shù)表示對流傳熱能力得大小。

8.輻射傳熱系數(shù):單位時間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為1K就是得輻射傳熱量,

單位為W/(m2?K).輻射傳熱系數(shù)表示輻射傳熱能力得大小.

9.復(fù)合傳熱系數(shù):單位時間內(nèi)單位傳熱面當(dāng)流體溫度與壁面溫度差為1K就是得復(fù)合傳熱量,

單位為W/(m2?K).復(fù)合傳熱系數(shù)表示復(fù)合傳熱能力得大小。

10?？倐鳠嵯禂?shù):總傳熱過程中熱量傳遞能力得大小。數(shù)值上表示傳熱溫差為1K時,單位傳

熱面積在單位時間內(nèi)得傳熱量。

二、填空題

1.熱量傳遞得三種基本方式為、、。

(熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射)

2.熱流量就是指,單位就是。熱流密度就是

指，單位就是o

(單位時間內(nèi)所傳遞得熱量，W,單位傳熱面上得熱流量，W/m2)

3.總傳熱過程就是指，它得強烈程度用來衡量。

(熱量從溫度較高得流體經(jīng)過固體壁傳遞給另一側(cè)溫度較低流體得過程，總傳熱系數(shù))

4.總傳熱系數(shù)就是指，單位就是,o

(傳熱溫差為1K時，單位傳熱面積在單位時間內(nèi)得傳熱量,W/(mz?K))

5.導(dǎo)熱系數(shù)得單位就是;對流傳熱系數(shù)得單位就是;傳熱

系數(shù)得單位就是.

(W/(m?K),W/(m2?K),W/(m2?K))

6.復(fù)合傳熱就是指,復(fù)合傳熱系數(shù)等于之

與，單位就是?

(對流傳熱與輻射傳熱之與，對流傳熱系數(shù)與輻射傳熱系數(shù)之與,W/(m2?K))

7.單位面積熱阻rt得單位就是；總面積熱阻Rt得單位就

是C

(m2-K/W,K/W)

8.單位面積導(dǎo)熱熱阻得表達式為。

(6/X)

9.單位面積對流傳熱熱阻得表達式為。

(1/h)

10.總傳熱系數(shù)K與單位面積傳熱熱阻n得關(guān)系為.

(rt=l/K)

11.總傳熱系數(shù)K與總面積A得傳熱熱阻R得關(guān)系為.

(Rt=l/KA)

12.穩(wěn)態(tài)傳熱過程就是指.

(物體中各點溫度不隨時間而改變得熱量傳遞過程。)

13.非穩(wěn)態(tài)傳熱過程就是指=

(物體中各點溫度隨時間而改變得熱量傳遞過程。)

14.某燃煤電站過熱器中，煙氣向管壁傳熱得輻射傳熱系數(shù)為30W/(m2、K),對流傳熱系

數(shù)為70W/(n?、K)，其復(fù)合傳熱系數(shù)為o

(100W/(m2.K))

15o由爐膛火焰向水冷壁傳熱得主要方式就是.

(熱輻射)

16。由煙氣向空氣預(yù)熱器傳熱得主要方式就是.

(熱對流)

17.已知一傳熱過程得熱阻為0、035K/W,溫壓為70°C,則其熱流量為。

(2kW)

18.一大平壁傳熱過程得傳熱系數(shù)為100W/(m2、K),熱流體側(cè)得傳熱系數(shù)為200W/(n?、

K),冷流體側(cè)得傳熱系數(shù)為250W/(m2、K),平壁得厚度為5mm，則該平壁得導(dǎo)熱系數(shù)

為，導(dǎo)熱熱阻為.

(5W/(m、K),0、001(m\K)/W)

19.總傳熱方程式可表示為@=或q=?

(KAAt,KAt)

20?已知平壁厚0、02!11,熱阻為0、02m2、K/W,其導(dǎo)熱系數(shù)為。

(1W/(m?K))

三、選擇題

lo下列哪幾種傳熱過程不需要有物體得宏觀運動？

G)導(dǎo)熱(2)對流(3)輻射(4)復(fù)合傳熱

2。熱流密度q與熱流量得關(guān)系為(以下式子A為傳熱面積，入為導(dǎo)熱系數(shù)，h為對流傳熱

系數(shù))：

(1)q=A⑵q=A(3)q=入@(4)q=h<t>

3o如果在水冷壁得管子里結(jié)了一層水垢，其她條件不變，管壁溫度與無水垢時相比將：

(1)不變(2)提高(3)降低(4)隨機改變

4.下列哪一種表達式就是錯誤得？()

(l)q=XAt/6(2)q=hAt(3)q=kAt(4)°=〃、t

5。導(dǎo)熱系數(shù)得單位就是：()

(1)W/(m\K)(2)W/m12(3)卬/(m?K)(4)m\KAV

6。在傳熱過程中，系統(tǒng)傳熱量與下列哪一個參數(shù)成反比？()

(1)傳熱面積(2)流體溫差(3)傳熱系數(shù)(4)傳熱熱阻

7、在穩(wěn)態(tài)傳熱過程中，傳熱溫差一定,如果希望系統(tǒng)傳熱量增大，則不能采用下述哪種手

段？()

⑴增大系統(tǒng)熱阻(2)增大傳熱面積

(3)增大傳熱系數(shù)(4)增大對流傳熱系數(shù)

8、試判斷下述幾種傳熱過程中哪一種得傳熱系數(shù)最?。?/p>

⑴從氣體到氣體傳熱(2)從氣體到水傳熱

(3)從油到水傳熱(4)從凝結(jié)水蒸氣到水傳熱

9。若已知對流傳熱系數(shù)為78W/(m2、K),則其單位面積對流傳熱熱阻為多少？

(l)78W/(m?K)(2)1/78m?KAV

(3)〃78加?K/%(4)78W/(m2?K)

10。單位時間通過單位面積得熱量稱為什么?一般用什么符號表示？

(1)熱流密度,q(2)熱流密度,很

(3)熱流量,q(4)熱流量,<t>

11。太陽與地球間得熱量傳遞屬于下述哪種傳熱方式？

(1)導(dǎo)熱(2)熱對流

(3)熱輻射(4)以上幾種都不就是

12。熱流量與溫差成正比，與熱阻成反比，此規(guī)律稱為什么？

(1)導(dǎo)熱基本定律Q)熱路歐姆定律

(3)牛頓冷卻公式(4)傳熱方程式

13o傳熱過程熱路圖得原理就是什么？

(1)傅里葉定律(2)牛頓冷卻公式

(3)斯蒂芬-波爾茲曼定律(4)熱路歐姆定律

14?某一傳熱過程得熱流密度q=500W/m;冷、熱流體間得溫差為10℃,其傳熱系數(shù)與單

位面積得總傳熱熱阻各為多少？()

⑴K=50W/(n?、K),入=0、05m\K/W

(2)K=0、02W/(m\K),rt=50m\KAV

⑶K=50W/Cm?、K),n=0、02m2、KN

(4)K=50W/(m\K),4=0、05KAV

15.平板得單位面積導(dǎo)熱熱阻得計算式應(yīng)為哪一個？

(1)(2)8/(KA)(3)1/h(4)1/(KA)

四、簡答題

1?試述三種熱量傳遞基本方式得差別，并各舉1~2個實際例子說明。

(提示:從三種熱量傳遞基本方式得定義及特點來區(qū)分這三種熱傳遞方式)

2.請說明在傳熱設(shè)備中，水垢、灰垢得存在對傳熱過程會產(chǎn)生什么影響？如何防止？

(提示：從傳熱過程各個環(huán)節(jié)得熱阻得角度，分析水垢、灰垢對換熱設(shè)備傳熱能力與壁面得

影響情況)

3、試比較導(dǎo)熱系數(shù)、對流傳熱系數(shù)與總傳熱系數(shù)得差別，它們各自得單位就是什么？

(提示:寫出三個系數(shù)得定義并比較，單位分別為W/(m?K),W/(m2?K),W/(m2?K))

4.在分析傳熱過程時引入熱阻得概念有何好處？引入熱路歐姆定律有何意義？

(提示：分析熱阻與溫壓得關(guān)系，熱路圖在傳熱過程分析中得作用.)

5。結(jié)合您得工作實踐，舉一個傳熱過程得實例，分析它就是由哪些基本熱量傳遞方式組成得。

(提示:學(xué)會分析實際傳熱問題，如水冷式內(nèi)燃機等)

6。在空調(diào)房間內(nèi)，夏季與冬季室內(nèi)溫度都保持在22℃左右,夏季人們可以穿短袖襯衣，而冬

季則要穿毛線衣。試用傳熱學(xué)知識解釋這一現(xiàn)象.

(提示：從分析不同季節(jié)時墻體得傳熱過程與壁溫，以及人體與墻表面得熱交換過程來解

釋這一現(xiàn)象(主要就是人體與墻面得輻射傳熱得不同))

五計算題

1.有一大平壁，厚度為6,材料得導(dǎo)熱系數(shù)為人，平壁一側(cè)得對流傳熱系數(shù)為％,流體

溫度為t門,另一側(cè)得復(fù)合傳熱系數(shù)為h2,環(huán)境溫度為t口，對于通過平壁得傳熱過程,

試分析下列六種情形下壁溫twl、tw2得情況：

(1)5/X->o；

(2)hi-)8；

(3)112—〉8；

(4)6/X=0,hi=h2;

(5)6/X=0,hi=2h2;

(6)3=0,h1=0、5h2o

((1)twl=tw2；(2)twl=tfl；(3)tw2=tf2；(4)twl=tw2=(tfl+tf2)/2；

(5)twi=tw2—2/3tfi—1/3tf2；(6)twi—tW2—1/3tfi—2/3tf2)

2.有一測量板狀材料導(dǎo)熱系數(shù)得儀器，一側(cè)為加熱面，另一側(cè)為冷卻面，兩側(cè)溫度維持均

勻、恒定，板狀材料得兩面與熱面與冷面接觸良好，無溫度降，并且四周絕熱良好，無

散熱。已知熱面溫度為150℃,冷面溫度為80℃,熱流量為58、2W,板狀材料厚為2

5mm,表面積為0、1n?。試確定板狀材料得導(dǎo)熱系數(shù)。

(入=0、2079W/(m?K))

3.墻由耐火磚與保溫板組成，厚度分別為81=200mm與52=80mm,導(dǎo)熱系數(shù)分別為

\i=0.8W/(m、K)與入2=0、1lW/(m赦),爐墻內(nèi)、外兩側(cè)表面溫度分別為t?i=600℃

與twz=50℃o試求爐墻單位面積得熱損失、

(q=562、8W/m2)

4.一暖房玻璃得表面積為1Om1內(nèi)、外表面溫度分別為twi=10℃與tw2=5°C,玻璃厚

度為3、5mm，玻璃得導(dǎo)熱系數(shù)為1、4W/(m?K)、試求通過玻璃得散熱量、

(6=2OkW)

5.一暖房玻璃得表面積為10n?,玻璃厚度為3、5mm，玻璃得導(dǎo)熱系數(shù)為1、4W/(m、

K)，玻璃內(nèi)側(cè)空氣溫度為ta=l8C,對流傳熱系數(shù)hi=5W/(m2、K),外側(cè)空氣溫

度為如2=2℃,對流傳熱系數(shù)h2=20W/(m2、K)、試求通過玻璃得散熱量及內(nèi)、外側(cè)

玻璃表面得溫度。

(6=633、7W,twi=5、33ctW2=5、17℃)

6.有一根長度為500m、外徑(直徑)為300mm得熱力管道在室外，測得其外表面溫

度為48、5℃,室外空氣溫度為25℃.已知管外壁與空氣得復(fù)合傳熱系數(shù)為11W

/(m2、K)，試計算該熱力管道得散熱量、

(6=121、75kW)

7.平均溫度為120℃得過熱蒸汽在直徑(內(nèi)徑)為60mm得管道內(nèi)流動，已知管內(nèi)單

位長度得散熱熱流密度為245W/m,蒸汽與管壁得對流傳熱系數(shù)為500W/(m\

K)，試求管內(nèi)壁面溫度。

(tw2=l17、4℃)

8.有一表面積為1、5n?、表面黑度為1得散熱片在宇宙飛船得艙外向溫度為OK得

宇宙空間散熱，已知散熱片得表面溫度為87℃,試求其散熱量。

（由=1428、5W）

9.有一表面積為0、5m2、表面黑度為1得物體在壁溫為25℃得大型真空艙內(nèi)，已

知該物體得表面溫度為150℃,試分別求該物體向外發(fā)射得總輻射能及與真空艙壁

面得凈輻射傳熱量。

（6=907、6W,@凈=684、07W）

10.有一表面積為2m2、表面黑度為1得平板型物體，一側(cè)表面（表面溫度為150℃）

面向溫度恒為25℃得大型冷卻艙，已知該表面與冷卻艙內(nèi)空氣得對流傳熱系數(shù)為

25W/（m、K），平板厚度為15mm,平板得導(dǎo)熱系數(shù)為1、15W/（m?K）,

試求：

（1）該平板面向冷卻艙一側(cè)表面得復(fù)合傳熱系數(shù)；

（2）該平板另一側(cè)得表面溫度。

2

（h=35、95W/（m,K）,tw2=208、6℃）

第二章熱傳導(dǎo)

一、名詞解釋

1。溫度場:某一瞬間物體內(nèi)各點溫度分布得總稱。一般來說，它就是空間坐標與時間坐標得函

數(shù)。

2。等溫面（線）：由物體內(nèi)溫度相同得點所連成得面（或線）.

3。溫度梯度:在等溫面法線方向上最大溫度變化率.

4.熱導(dǎo)率:物性參數(shù)，熱流密度矢量與溫度降度得比值，數(shù)值上等于1K/m得溫度梯度作用下

產(chǎn)生得熱流密度。熱導(dǎo)率就是材料固有得熱物理性質(zhì)，表示物質(zhì)導(dǎo)熱能力得大小。

5。導(dǎo)溫系數(shù):材料傳播溫度變化能力大小得指標.

6。穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：物體中各點溫度不隨時間而改變得導(dǎo)熱過程。

7。非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱:物體中各點溫度隨時間而改變得導(dǎo)熱過程.

8.傅里葉定律:在各向同性均質(zhì)得導(dǎo)熱物體中，通過某導(dǎo)熱面積得熱流密度正比于該導(dǎo)熱面

法向溫度變化率.

9o保溫（隔熱）材料:入W0、12W/（m?K）（平均溫度不高于350℃時）得材料.

IO0肋效率：肋片實際散熱量與肋片最大可能散熱量之比。

Ho接觸熱阻:材料表面由于存在一定得粗糙度使相接觸得表面之間存在間隙，給導(dǎo)熱過程

帶來額外熱阻。

12.定解條件（單值性條件）:使微分方程獲得適合某一特定問題解得附加條件，包括初始條件

與邊界條件.

二、填空題

1.導(dǎo)熱基本定律就是定律，可表述為O

_、dt

q=_/丁

（傅立葉，n）

2.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時，物體內(nèi)得場與熱流量隨而變化。

（溫度，時間）

3.導(dǎo)溫系數(shù)得表達式為，單位就是,其物理意義為.

（a=X/CP,m2/s,材料傳播溫度變化能力得指標）

4.肋效率得定義為。

（肋片實際散熱量與肋片最大可能散熱量之比.）

5.按照導(dǎo)熱機理，水得氣、液、固三種狀態(tài)中態(tài)下得導(dǎo)熱系數(shù)最小。

（氣）

6.一般，材料得導(dǎo)熱系數(shù)與與有關(guān)。

（種類，溫度）

7.保溫材料就是指得材料、

（入WO、12W/（m?K）（平均溫度不高于350℃時））

8.已知材料得導(dǎo)熱系數(shù)與溫度得關(guān)系為入=入°（l+bt）,當(dāng)材料兩側(cè)壁溫分別為tl、t2時,

其平均導(dǎo)熱系數(shù)可取下得導(dǎo)熱系數(shù).

（（tl+t2）/2）

9.發(fā)電機水冷、氫冷、空冷三種方式中，以方式得效果最好，

方式得效果最差。

（水冷、空冷）

10.第三類邊界條件就是指已知。

（物體邊界與周圍流體間得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及周圍流體得溫度tf）

11.及其單值性條件可以完整地描述一個具體得導(dǎo)熱問題。

（導(dǎo)熱微分方程）

12.第一類邊界條件就是o

（給定物體邊界上任何時刻得溫度分布）

13.初始條件就是指。

（如以某時刻作為時間得起算點,在該時刻導(dǎo)熱物體內(nèi)得溫度分布）

14.通過長圓筒壁導(dǎo)熱時，圓筒壁內(nèi)得溫度呈_______________分布規(guī)律、

（對數(shù)曲線）

15.溫度梯度表示溫度場內(nèi)得某一地點等溫面法線方向得。

（溫度變化率）

16.第二類邊界條件就是指.

（給定物體邊界上任何時刻得熱流密度qw分布）

三、選擇題

1.當(dāng)采用加肋片得方法增強傳熱時，最有效得辦法就是將肋片加在哪一側(cè)？（）

（1）傳熱系數(shù)較大得一側(cè)（2）傳熱系數(shù)較小得一側(cè)

（3）流體溫度較高得一側(cè)（4）流體溫度較低得一側(cè)

2.下列各參數(shù)中，屬于物性參數(shù)得就是：

（1）肋化系數(shù)（2）導(dǎo)熱系數(shù)（3）導(dǎo)溫系數(shù)（4）傳熱系數(shù)

3.導(dǎo)溫系數(shù)得物理意義就是什么？

（1）表明材料導(dǎo)熱能力得強弱

（2）反映了材料得儲熱能力

（3）反映材料傳播溫度變化得能力

（4）表明導(dǎo)熱系數(shù)大得材料一定就是導(dǎo)溫系數(shù)大得材料

4.常溫下，下列物質(zhì)中哪一種材料得導(dǎo)熱系數(shù)較大？

（1）純銅⑵碳鋼

（3）不銹鋼（4）黃銅

5.溫度梯度表示溫度場內(nèi)得某一點等溫面上什么方向得溫度變化率？

(1)切線方向(2)法線方向

⑶任意方向(4)溫度降低方向

6.接觸熱阻得存在使相接觸得兩個導(dǎo)熱壁面之間產(chǎn)生什么影響？

(1、出現(xiàn)溫差(2)出現(xiàn)臨界熱流

(3)促進傳熱(4)沒有影響

7.下述哪一點不就是熱力設(shè)備與冷凍設(shè)備加保溫材料得目得？

(1)防止熱量(或冷量)損失(2)提高熱負荷

(3)防止燙傷(或凍傷)(4)保持流體溫度

8.某熱力管道采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同得保溫材料進行保溫，為了達到較好得保溫效果，應(yīng)

將哪種材料放在內(nèi)層？

(1)導(dǎo)熱系數(shù)較大得材料(2)導(dǎo)熱系數(shù)較小得材料

(3)任選一種均可(4)無法確定

9.金屬含有較多得雜質(zhì)，則其導(dǎo)熱系數(shù)將如何變化？

(1)變大⑵變小

(3)不變(4)可能變大，也可能變小

10.下列材料中，導(dǎo)熱材料較差得材料就是什么？

(1)鋁合金(2)鑄鐵

(3)不銹鋼(4)普通玻璃

11.物體之間發(fā)生熱傳導(dǎo)得動力就是什么？

(1)溫度場(2)溫差

(3)等溫面(4)微觀粒子運動

12.下面哪種物質(zhì)材料具有較大得導(dǎo)熱系數(shù)？

(1)水(2)空氣

(3)水蒸氣(4)冰塊

13.通過大平壁導(dǎo)熱時，大平壁內(nèi)得溫度分布規(guī)律就是下述哪一種？

(1)直線(2)雙曲線

(3)拋物線(4)對數(shù)曲線

14.若已知某種氣體得密度為0、617kg/m;比熱為1、122kJ/(kg?K),導(dǎo)熱系數(shù)為

0、0484W/(m、K),則其導(dǎo)溫系數(shù)就是多少？()

(1)14>3m2/s(2)69、9X/夕廿/s

(3)0、0699m2/s(4)1、43X104m2/s

15.已知某一導(dǎo)熱平壁得兩側(cè)壁面溫差就是30℃,材料得導(dǎo)熱系數(shù)就是22W/(m、K),

通過得熱流密度就是300W/ml則該平壁得壁厚就是多少？()

(1)220m(2)22m(3)2、2m(4)0、22m

16.第二類邊界條件就是什么？

(1)已知物體邊界上得溫度分布.

(2)已知物體表面與周圍介質(zhì)之間得傳熱情況。

(3)已知物體邊界上得熱流密度。

(4)已知物體邊界上流體得溫度與流速.

17.冬天用手分別觸摸置于同一環(huán)境中得木塊與鐵塊，感到鐵塊很涼，這就是什么原因？

(1)因為鐵塊得溫度比木塊低(2)因為鐵塊摸上去比木塊硬

(3)因為鐵塊得導(dǎo)熱系數(shù)比木塊大(4)因為鐵塊得導(dǎo)溫系數(shù)比木塊大

18.什么情況下圓筒壁導(dǎo)熱可以按平壁處理?

(1)當(dāng)其長度大于其外半徑得10倍時(2)當(dāng)其長度就是其壁厚得10倍時

(3)當(dāng)其外徑大于2倍得內(nèi)徑時(4)當(dāng)其外徑大于其壁厚得4倍時

19.溫度升高時,氣體得導(dǎo)熱系數(shù)一般隨溫度會發(fā)生怎樣得變化？()

(1)增大⑵減小

(3)不變(4)可能增大也可能減小

20.一般情況下，對于材料得導(dǎo)熱系數(shù),下述哪種說法就是錯誤得？

(1)合金小于純金屬(2)氣體小于固體

(3)液體小于固體(4)導(dǎo)電體小于非導(dǎo)電體

21.下列那種情況內(nèi)燃機汽缸溫度場不會隨時間發(fā)生變化？

(1)內(nèi)燃機啟動過程(2)內(nèi)燃機停機(3)內(nèi)燃機變工況運行(4)內(nèi)燃機定速運行

22.在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中,已知三層平壁得內(nèi)外表面溫度差為120℃,三層熱阻之比R'1、R入2、R

x3=1:2：3,則各層得溫度降為o

(1)60°C、40℃、20℃(2)70℃>40℃,10℃(3)20(、40℃、60℃

(4)10℃、40℃>70℃

23.材料得導(dǎo)熱能力與吸熱能力之比稱為o

(1)放熱系數(shù)(2)傳熱系數(shù)(3)導(dǎo)熱系數(shù)(4)導(dǎo)溫系數(shù)

24。蒸汽管道得內(nèi)外直徑分別為68mm與100mm,導(dǎo)熱系數(shù)入1=63W/(m、℃),內(nèi)表面

溫度為140℃。今采用玻璃棉墊料保溫，入2=0、053W/(m、°C)。若要求保溫層外表面

得溫度不超過50℃,且蒸汽管道允許得熱損失qi=50W/m,則玻璃棉墊料保溫層得厚度至

少為.

(l)41mm(2)54mm(3)91nun(4)104mm

25.導(dǎo)熱體中不同溫度得等溫面將。

(1)互相相交(2)互不相3)互相相切(4)不定

26.材料得導(dǎo)溫系數(shù)就是材料與得比值.

(1)吸熱能力/導(dǎo)熱能力(2)導(dǎo)熱能力/吸熱能力(3、及熱密/導(dǎo)熱系數(shù)(4)導(dǎo)熱

系數(shù)/比熱容

27.固體壁面上敷設(shè)肋片后，其實際散熱量與假設(shè)整個肋表面處于肋基溫度下得散熱量得

比值為.

(1)肋壁效率(2)肋化系數(shù)⑴肋片效率(4)無明確得專用名稱

28.忽略物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻得分析方法稱為o

(1)正規(guī)狀況法(2)數(shù)學(xué)分析法(3)數(shù)值解法(4)集總參數(shù)法

29.下列哪個就是非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱得表達式？

(1)t=f(x,y,z)(2)t=f丁)(3)t=f(x,y)⑷t=f(z,x)

30.下列那個表示非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程得無因次時間?

(1)Bi(2)Fo(3)Re(4)Pr

四、簡答題

1.試解釋材料得導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)溫系數(shù)之間有什么區(qū)別與聯(lián)系。

(提示：從兩者得概念、物理意義、表達式方面加以闡述，如從表達式瞧，導(dǎo)溫系數(shù)與導(dǎo)熱

系數(shù)成正比關(guān)系(a=A/cP)，但導(dǎo)溫系數(shù)不但與材料得導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，還與材料得熱容量(或

儲熱能力)也有關(guān)；從物理意義瞧，導(dǎo)熱系數(shù)表征材料導(dǎo)熱能力得強弱，導(dǎo)溫系數(shù)表征材料傳播

溫度變化得能力得大小，兩者都就是物性參數(shù)。)

2.試用所學(xué)得傳熱學(xué)知識說明用溫度計套管測量流體溫度時如何提高測溫精度。

(提示:溫度計套管可以瞧作就是一根吸熱得管狀肋(等截面直肋)，利用等截面直肋計算肋端

溫度th得結(jié)果，可得采用溫度計套管后造成得測量誤差A(yù)t為At=tf—th=，其中，欲使測量誤

差A(yù)t下降，可以采用以下幾種措施：

(1)降低壁面與流體得溫差(tf-to),也就就是想辦法使肋基溫度to接近tf,可以通過對

流體

通道得外表面采取保溫措施來實現(xiàn)。

(2)增大(mH)值，使分母ch(mH)增大。具體可以用以下手段實現(xiàn)：①增加H,

延長溫度計套管得長度；②減小人，采用導(dǎo)熱系數(shù)小得材料做溫度計套管，如采用不銹鋼管,

不要用銅管。因為不銹鋼得導(dǎo)熱系數(shù)比銅與碳鋼小。②降低6,減小溫度計套管得壁厚，采

用薄壁管。④提高h增強溫度計套管與流體之間得熱交換。)

3.試寫出直角坐標系中，一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源常導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱問題得導(dǎo)熱微分方程表達

式；并請說明導(dǎo)熱問題常見得三類邊界條件。

(提示：直角坐標系下一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導(dǎo)熱問題得導(dǎo)熱微分方程式

第一類邊界條件：T>0,tw=fw(X,T)

第二類邊界條件:T>0,

第三類邊界條件：0,

4.在一根蒸汽管道上需要加裝一根測溫套管，有三種材料可選:銅、鋁、不銹鋼.問選用哪

種材料所引起得測溫誤差最小，為什么?為減小測量誤差，在套管尺寸得選擇上還應(yīng)注意

哪些問題？

(提示:與簡答題2得第(2)點類似，套管材料應(yīng)選用不銹鋼，因給出得三種材料中，不銹鋼得

導(dǎo)熱系數(shù)最小)

5.什么就是接觸熱阻?減少固體壁面之間得接觸熱阻有哪些方法？

(提示:材料表面由于存在一定得粗糙度使相接觸得表面之間存在間隙，給導(dǎo)熱過程帶來額

外熱阻稱為接觸熱阻，接觸熱阻得存在使相鄰得兩個表面產(chǎn)生溫降(溫度不連續(xù))。接觸熱阻主

要與表面粗糙度、表面所受壓力、材料硬度、溫度及周圍介質(zhì)得物性等有關(guān),因此可以從這

些方面考慮減少接觸熱阻得方法，止匕外，也可在固體接觸面之間襯以導(dǎo)熱系數(shù)大得銅箔或鋁

箔等以減少接觸熱阻。)

6.管外包兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)材料以減少熱損失，若,試問如何布置合理？

7.某一維導(dǎo)熱平板,平板兩側(cè)表面溫度分別為與，厚度為。在這個溫度范圍內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)與溫

度得關(guān)系為，求平板內(nèi)得溫度分布？

8.有人認為，傅里葉定律并不顯含時間，因此不能用來計算非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱得熱量.您認為

對嗎？

9.導(dǎo)熱就是由于微觀粒子得擴散作用形成得。迄今為止，描述物質(zhì)內(nèi)部導(dǎo)熱機理得物理模

型有哪些?用它們可以分別描述哪些物質(zhì)內(nèi)部得導(dǎo)熱過程？

10.用穩(wěn)定法平板導(dǎo)熱儀對某廠提供得保溫試材得導(dǎo)熱系數(shù)進行測定，試驗時從低溫開始,

依次在6個不同溫度下測得6個導(dǎo)熱系數(shù)值.這些數(shù)據(jù)表明該材料得導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升

高而下降,這一規(guī)律與絕熱保溫材料得導(dǎo)熱機理不符，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)實驗裝置有問題，試

分析問題可能出在哪里？

11.在超低溫工程中要使用導(dǎo)熱系數(shù)很低得超級保溫材料.如果要您去研制一種這樣得新保

溫材料，試從導(dǎo)熱機理出發(fā)設(shè)計一種超級保溫材料，列出您為降低導(dǎo)熱系數(shù)采取了哪些

措施?并解釋其物理原因？

12.試對比分析在氣體中由分子熱運動產(chǎn)生得熱量遷移與在金屬中自由電子熱運動產(chǎn)生得

能量遷移這兩個物理模型得共同點與差異之處。

13.在任意直角坐標系下，對于以下兩種關(guān)于第三類邊界條件得表達形式，您認為哪個對,

哪個不對，或者無法判別?陳述您得判斷與理由。

14.一維常物性穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中,溫度分布與導(dǎo)熱系數(shù)無關(guān)得條件有哪些？

15.發(fā)生在一個短圓柱中得導(dǎo)熱問題，在哪些情況下可以按一維導(dǎo)熱問題來處理？

16.擴展表面中得導(dǎo)熱問題可以按一維處理得條件什么?有人認為，只要擴展表面細長，就可

以按一維問題處理，您同意這種觀點嗎？

17.某材料導(dǎo)熱系數(shù)與溫度得關(guān)系為，式中為常數(shù)，若用這種材料制成平板，試求其單位面積

得熱阻表達式.

18.對于如圖所示得兩種水平夾層，試分析冷、熱表面間熱量交換得方式有何不同?如果要

通過實驗來測定夾層中流體得導(dǎo)熱系數(shù)，應(yīng)采用哪一種布置？

熱面冷面

(a)夾層冷面在下(b)夾層熱面在下

19.在測量金屬導(dǎo)熱系數(shù)得實驗中,為什么通常把試件制作成細而長得棒？

20.高溫下氣體導(dǎo)熱系數(shù)得測定有何困難？在實際中能否用常溫下得數(shù)據(jù)來替代？

21.肋化系數(shù)，肋效率與肋壁效率就是如何定義得?在選用與設(shè)計肋片時它們有何用途？

22.有兩根材料不同，厚度均為2得等截面直肋A與B,處于相同得換熱環(huán)境中，肋基溫度均

為，肋端絕熱，它們得表面均被溫度為、對流換熱系數(shù)h為常數(shù)得流體所冷卻，且.現(xiàn)

測得材料A與B內(nèi)得溫度分布如圖所示，試分析材料A與B導(dǎo)熱系數(shù)得大小。

x

23.為測量管道內(nèi)流體得溫度,可采用溫度計套管。實用中常常布置成如圖所示得斜插形式,

試從傳熱學(xué)得角度解釋其合理性。

24.覆蓋熱絕緣層就是否在住經(jīng)學(xué)三出土T損失？保溫層就是否越厚越好？

25.對室內(nèi)冷凍管道與熱力管道得保溫層設(shè)計有何不同？

26.在管道內(nèi)部貼上一層保溫材料，就是否存在某一臨界絕熱直徑?為什么？

27.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱得正規(guī)狀況階段或充分發(fā)展階段在物理過程及數(shù)學(xué)處理上有什么特點？

28.有人認為，當(dāng)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程經(jīng)歷時間很長時，采用諾模圖計算所得到得結(jié)果就是錯誤

得。理由就是:這個圖表明，物體中各點得過余溫度與中心截面過余溫度得比值僅與幾

何位置與畢渥數(shù)有關(guān)，而與時間無關(guān)。但當(dāng)時間趨于無限大時，物體中各點得溫度應(yīng)趨

于流體溫度，所以兩者就是有矛盾得.您如何瞧待這一問題？

29.有人這樣分析：在一維無限大平板中心溫度得諾模圖中，當(dāng)人越小時，越小，此時其她參

數(shù)不變時,越小，即表明越小，平板中心溫度就越接近于流體溫度。這說明物體被流體加

熱時，其大越?。ㄒ欢ǎ┓炊鴾厣娇欤c事實不符。請指出上述分析錯誤在什么地方？

30.試分析當(dāng)&7<0、2時，能否用諾模圖求解有關(guān)得非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題？

五、計算題

1.某爐墻由耐火磚與紅磚組成，厚度分別為200mm與80mm，導(dǎo)熱系數(shù)分別為0、8W

（m?K）與0、5W/（m?K）,內(nèi)層為耐火磚，爐墻內(nèi)外側(cè)壁面溫度分別為600℃與50℃,

試計算：

1）該爐墻單位面積得熱損失；

2）耐火磚與紅磚之間得溫差。假設(shè)紅磚與耐火磚接觸緊密。

3）若以導(dǎo)熱系數(shù)為0.HW/（m?K）得保溫板代替紅磚,其她條件不變，若要爐墻單位面

積熱損失不高于gOOW/n?,保溫板得厚度最少要多厚？

（提示:這就是一個一維穩(wěn)態(tài)通過雙層平壁得導(dǎo)熱問題。答案:q=1341.5W/m2;twm=2

64.6℃,6>0。048m.）

2.外徑為250mm得鋼管，若在其外表面包以6、5mm石棉（入1=0、166W/（m-K））,

再在其外包以25mm得玻璃纖維（入2=0、043W/（m?K）），玻璃纖維外表面溫度為

38℃,鋼管溫度為315℃,求單位長度鋼管得熱損失與兩保溫層界面得溫度.

（提示:這就是一個一維通過雙層圓筒壁得導(dǎo)熱問題。答案:q[=399.8W/m,twm=2

95。6ro由于鋼管得管徑比較大，保溫層厚度相對較薄，可忽略管徑曲率得影響，若用

平壁公式計算，則答案為qi=394o8W/m,twm=297o5℃,熱流密度得誤差為一1。

25%,壁溫得誤差為+0.0064%,由此可見，用平壁公式計算圓筒壁得導(dǎo)熱問題，要求管

徑足夠大或d外/d內(nèi)<2.當(dāng)然，在一般得工程計算中，該誤差就是可以接受得。

3.有一厚為25mm得平面紅磚墻，導(dǎo)熱系數(shù)為0、5W/（m、K）,在其外表面上覆蓋了一層

導(dǎo)熱系數(shù)為0、2W/（m?K）、厚為3mm得抹面材料，為使墻面得散熱損失小于200W/m

2,在磚墻內(nèi)側(cè)再加一層導(dǎo)熱系數(shù)為0、lW/（m?K）得保溫材料,墻體與環(huán)境接觸得兩

個表面溫度分別為25。。與-10℃、問：

1）內(nèi)層所加保溫材料應(yīng)為多厚才能達到要求？

2）若將外表面得抹面材料厚度從3mm增加到5mm，其她條件不變，則單位面積散熱量

為多少？

3）若墻體總面積為1500m）通過墻面將損失多少熱量？

（提示：這就是一個一維穩(wěn)態(tài)通過三層平壁得導(dǎo)熱問題。答案：6>0。011m,q=

189.2W/m2；6=283.8kW。）

4.某熱力管道得外徑（直徑）為100mm,壁溫為350。。，在管道外包有一層50mm厚、導(dǎo)

熱系數(shù)為0、05W/（m-K）得微孔硅酸鈣制品作為保溫材料，現(xiàn)測得保溫材料得外表

面溫度為70℃,問1000m長得管道每小時得熱損失就是多少?若折合成標煤（發(fā)熱量

7000kcal/kg），每年將損失多少標煤？

（提示:這就是一個一維穩(wěn)態(tài)通過單層圓筒壁得導(dǎo)熱問題。答案：6=4。57X1O5kJ/h,

熱損失折合標煤136.6噸/年。）

5.外徑（直徑）為100mm、壁溫為350℃得某熱力管道，為了降低其散熱損失，需要重新

進行保溫設(shè)計，設(shè)計要求保溫層外表面溫度不超過50℃,散熱量按標煤（發(fā)熱量7000

kcal/kg）計算，每公里長管道熱損失不超過每年100噸標煤得發(fā)熱量，保溫材料采用導(dǎo)熱

系數(shù)為0、048W/（m-K）得微孔硅酸鈣制品，問需要保溫層得厚度就是多少？

（提示:這就是一個一維穩(wěn)態(tài)通過單層圓筒壁得導(dǎo)熱問題。答案:保溫層厚度至少82.4m

mo

6.對于某一大平壁,有三種保溫方案可以選擇:①采用三層材料保溫:50mm厚得膨脹珍珠

巖，導(dǎo)熱系數(shù)為0、08W/（m-K）,20mm厚得粉煤灰磚，導(dǎo)熱系數(shù)0、22W/（m、

K）,5mm厚得水泥，導(dǎo)熱系數(shù)為0、8W/（m?K）:②采用兩層材料保溫：60mm厚得

礦渣棉，導(dǎo)熱系數(shù)為0、06W/（m?K）,15mm厚得混凝土板，導(dǎo)熱系數(shù)為0、79W/

（m、K）;③三層材料保溫:25mm得輕質(zhì)耐火磚，導(dǎo)熱系數(shù)為0、3W/（m、K）,30mm厚得

玻璃棉氈，導(dǎo)熱系數(shù)0、04W/（m、K）,20mm厚得紅磚，導(dǎo)熱系數(shù)為0、49W/（m、

K）。問單純從減少熱損失得角度分析,采用哪種方案最好？

（提示:這就是一個計算多層平壁導(dǎo)熱熱阻得問題，導(dǎo)熱熱阻越大，其熱損失越小.

答案：這三種方案中，采用第二種方案得散熱損失最少。）

7.一外徑為25mm得碳鋼管外裝有高為12、5mm、厚1mm得等厚度環(huán)肋（碳鋼制,導(dǎo)熱系

數(shù)取45W/（m?K））,肋片間距為5mm，肋片與管外流體得對流傳熱系數(shù)為55W/（m\

K）,問：

1）環(huán)肋得肋效率為多少？

2）若管長為1m,相當(dāng)于整根管子肋側(cè)傳熱面積,其總面積肋效率又為多少？

3）加肋前后傳熱面積增大了幾倍？

（提示:這就是一個計算等厚度環(huán)肋得肋效率得問題，可通過查肋效率圖得到肋片效率，再

計算相對于總換熱面積得總面積肋效率（等于肋片換熱面積乘肋片效率加上肋基光壁面

積,除以管子得總換熱面積）。

答案：（l）Rf=76%,（2）no=78。2%;（3）加肋前后換熱面積增大了8。7倍。）

8.已知外徑為25mm得碳鋼管外裝有高為12、5mm、厚1mm、肋效率為76%得等厚度

環(huán)肋，肋片間距為5mm,肋片與管外流體得對流傳熱系數(shù)為55W/（m2、°C）,管壁溫

度為150℃,管外流體溫度為300℃,問：

1）每米長管子得傳熱量為多少？

2）與光管相比傳熱量增大了幾倍？

（提示:這就是一個計算等厚度環(huán)肋肋管總換熱量得問題，可以將肋片換熱量與肋基光壁

得換熱量分別計算相加得到總換熱量，也可通過計算總面積肋效率后得到總換熱量，這

兩種方法得結(jié)果就是一樣得，后者常用于計算通過肋壁得傳熱中.

答案:（l）4.405kW/m;（2）換熱量與末加肋前相比增大了6.8倍。）

9.外直徑為50mm得蒸汽管道外表面溫度為400℃,其外包裹有厚度為40mm,導(dǎo)熱系數(shù)

為0、llW/（mK）得礦渣棉，礦渣棉外又包有厚為45mm得煤灰泡沫磚，其導(dǎo)熱系數(shù)與

磚層平均溫度得關(guān)系為:。煤灰泡沫磚外表面溫度為50℃,已知煤灰泡沫磚最高耐溫為3

00℃,試檢查煤灰泡沫磚得溫度有無超過最高溫度?并求單位管長得熱損失.

10.輸電得導(dǎo)線可以瞧作為有內(nèi)熱源得無限長圓柱體。假設(shè)圓柱體壁面有均勻恒定得溫度,

內(nèi)熱源與導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)，圓柱體半徑為。試求在穩(wěn)態(tài)條件下圓柱體內(nèi)得溫度分布。

11.一根圓截面得不銹鋼肋片，導(dǎo)熱系數(shù)=20W/（mK）,直徑為20mm，長度為100mm,肋

基溫度為300℃,周圍流體溫度為50℃,對流換熱系數(shù)為，肋尖端面就是絕熱得。試求：①

肋片得傳熱量，②肋端溫度，③不用肋片時肋基壁面得傳熱量，④用導(dǎo)熱系數(shù)為無限大得

假想肋片代替不銹鋼肋片時得傳熱量。

12.噴氣渦輪發(fā)動機最后幾個透平級中之一得一個靜止葉片，葉片高75mm，橫截面積A為160

mm2,周長p為50mm。除葉片得底表面，即葉片與透平連接得葉片根部外，葉片整個

表面上流過540℃得氣體。氣體與葉片表面之間得平均對流換熱系數(shù)約為460W/m2K,

葉片材料得導(dǎo)熱系數(shù)為17OW/mK。假設(shè)允許作準一維分析，要使葉片端部溫度不超過

480℃,試計算葉片根部必須保持得溫度。

13.外徑40mm得管道，壁溫為120c外裝縱肋12片，肋厚0、8mm，高20mm,肋得導(dǎo)熱系

數(shù)為95W/mK凋圍介質(zhì)溫度為20℃,對流換熱系數(shù)為20W/m2K,求每米管長散熱量。

14.如圖所示就是平板式太陽能熱水器得一種簡單得吸熱板結(jié)構(gòu)，吸熱板面向太陽得一面涂

有一層對太陽輻射吸收率很高得材料，吸熱板得背面設(shè)置了一組平行得管子，其內(nèi)通以冷

卻水以吸收太陽輻射，管子之間則充滿絕熱材料。吸熱板得正面在接受太陽輻射得同時受

到環(huán)境得冷卻.設(shè)凈吸收得太陽輻射為,表面對流換熱系數(shù)為h,空氣溫度為，管子與吸熱

板結(jié)合處得溫度為，試寫出確定吸熱板中溫度分布得數(shù)學(xué)描寫并求解之。

分析：(1)簡化，兩根管子得溫度一致，取s/2吸熱平板作為研究對象

小川川］廣

(2)吸”2絕相當(dāng)于對稱面/.“

二;;:：》2,

(3)建立數(shù)學(xué)模型吸熱板示意圖

15.在模擬渦輪葉片前緣沖擊冷卻試驗中，用溫度為20℃得冷空氣沖擊300℃得鋁制

模型試件。試件幾何尺寸如圖所示：沖擊表面積為，體積為，

冷吹風(fēng)1分鐘后，試件溫度為60℃,試問對流換熱系數(shù)為多少AZZ_________

?已知鋁得導(dǎo)熱系數(shù)=200W/(mK);比熱容=0、/(X-

9KJ/(KgK);密度=2700Kg/m3。f沖擊管

16.有一電烙鐵通電之后，加在電阻絲上得功率為，一方面使烙/個

鐵頭得內(nèi)能增加，另一方面通過烙鐵頭表面向外對流換熱。——

如果烙鐵頭可瞧成就是一個集總熱容體，其物性參數(shù)為已

知，環(huán)境溫度及對流換熱系數(shù)為常數(shù)，試分析烙鐵頭得溫度隨時間變化得函數(shù)關(guān)系。

17.直徑12cm得鐵球(=52W/(s&;)在對流換熱系數(shù)得油池內(nèi)冷卻42分鐘，若對直徑

為30cm得不銹鋼球(=14卬7(%及)；)實現(xiàn)相似冷卻過程需多少時間？對流換熱系數(shù)

為多少？

18.一臺輸出功率為75OW用于水中工作得電阻加熱器，總得暴露面積為0、lm2,在水

中得表面對流換熱系數(shù)為，水溫為37°C。試確定(1)在設(shè)計工況下加熱器得表面

溫度;(2)如果放置在37℃得空氣中，表面對流換熱系數(shù)變?yōu)?，此時得穩(wěn)態(tài)表面溫度

如何變化.

解：取整個加熱器作為控制體，由于處于穩(wěn)定狀態(tài),故控制體內(nèi)儲存能量得變化為零.

(1)℃

(2)℃

討論本例題得到得就是一個代數(shù)方程式.運用控制體得概念來進行數(shù)學(xué)建模在以后得學(xué)習(xí)中可

以進一步領(lǐng)會。

19.一根外徑為0、3m,壁厚為3mm,長為10m得圓管，入口溫度為80℃得水以0、1

m/s得平均速度在管內(nèi)流動，管道外部橫向流過溫度為20℃得空氣，實驗測得管道

外壁面得平均溫度為75℃,水得出口溫度為78℃。已知水得定壓比熱為4187J/

(kgK),密度為980kg/m:試確定空氣與管道之間得對流換熱系數(shù).

解：根據(jù)熱量傳遞過程中能量守恒得定理，管內(nèi)水得散熱量必然等于管道外壁與空氣之間得對流

換熱量

管內(nèi)水得散熱量為

式中為管道流通截面積，

a)

(2)管道外壁與空氣之間得對流換熱量為

b)

(3)管內(nèi)水得散熱量等于管道外壁與空氣之間得對流換熱量

a)

b)

20.10cm厚得平板兩側(cè)面分別保持為100℃與0℃,導(dǎo)熱系數(shù)按照關(guān)系隨溫度變化。在

T=0℃時,=5OW/(mK),T=100℃時,=100W/(mK),求熱流密度與溫度分布。

解：由題意知,=0"C時,=50W/(mK);=100℃Ht=50W/(mK)

可以解出,50W/(mK),0、01/℃

由導(dǎo)熱微分方程

積分兩次，，即T

引用邊界條件可確定,=一75000,=150

最終解得，

，只有取“+”才符合題意。

討論上述溫度分布結(jié)果定性示于圖?？梢姰?dāng)導(dǎo)熱系數(shù)不為常數(shù)忖,平壁內(nèi)得溫度不再呈線性分

布.讀者可思考一下，如果＜0時，物體內(nèi)溫度分布將呈怎樣得定性個布趨勢。

21.A,B兩種材料組成得復(fù)合平壁，材料A產(chǎn)生熱量,=75W/(mK),；材料B不發(fā)熱,=15

0W/(mK),。材料A得外表面絕熱，材料B得外表面用溫度為30℃得水冷卻，對流

換熱系數(shù)。試求穩(wěn)態(tài)下A、B復(fù)合壁內(nèi)得溫度分布，絕熱面得溫度，冷卻面溫度,A、

B材料得界面溫度。

解：在穩(wěn)態(tài)工況下,A材料所發(fā)生得熱量必須全部散失到流過B材料表面得冷卻水中，而且從A、

B材料得界面到冷卻水所傳遞得熱流量均相同，故可定性地畫出復(fù)合壁內(nèi)得溫度分布及從界面到冷卻

水得熱阻圖.圖中為導(dǎo)熱熱阻，為表面對流換熱熱阻。

根據(jù)熱平衡，材料A產(chǎn)生得熱量為，則A

傳入B得熱流密度

由牛頓冷卻定律，可確定冷卻面得溫度

℃

對B材料由傅里葉定律，可確定A、B材料得界面溫度

℃復(fù)合平壁示意圖

對材料A,絕熱面正好相當(dāng)于對稱發(fā)熱平板得正中面。此處溫度值最高,

℃

討論：熱阻分析就是從A、B材料界面開始得，而不就是從A材料外壁面開始.這就是因為A材料

有內(nèi)熱源，不同處截面得熱流量不相等,因而不能應(yīng)用熱阻得概念來作定量分析.

22.有一外直徑為60mm、壁厚為3mm得蒸汽管道,管壁導(dǎo)熱系數(shù)=54W/(mK);管道外

壁上包有厚50mm得石棉繩保溫層，導(dǎo)熱系數(shù)=0、15W/(mK)；管內(nèi)蒸汽溫度=15

0℃,對流換熱系數(shù);管外空氣溫度=20℃,對流換熱系數(shù)。試求:①通過單位管長得壁

得導(dǎo)熱熱流量;②金屬管道內(nèi)、外側(cè)表面得溫度與;③若忽略不計金屬管壁導(dǎo)熱熱阻,

將發(fā)生多大變化？

解：蒸汽管道得長度比其外徑尺寸大得多，可視作無限長圓筒壁。而、、與

①通過單位長度管