传热学习题集.docx

郑州大学youzhi教育文档精选pPtyouZhi教育文档精选pptyouzhi救肓文*精逸Ppt2O14/6/1绪论I例0-1某住宅转瞌壁厚为在=240mm,其导热系数为4=06W(m2K),培壁内、外两例得表面传热系数分别为:九=7.5IV/(w2K),h2=IOW/(w2K),冬季内外两侧空气符速度分别为:=20Ck=-5C试计算埼壁得各项热阻,传热系教以及热流窕度。例0-2一冷库外端得内壁面温度为=-1.2C,库内冷林物及空气温度均为。=-18Co已知里将表面传热系款为“=5W(m'K),曳与物体间得系统辆射系数Cg=5/W标K'),试计算该壁表面每平方米得冷量损失？并对比对流换热与热辐射冷损失存大小？内容:书中例题和课后习题13、求房屋外埼得散热热流密度q以及她得内外表面温度和2。已知占=36Omm,室外温度加=-IoC室内温度=18'C,墙得=tk61W/(m、K),内壁表面传热系数h1=87W7(m2K),外星h2=124W(mK)o巳知该堵毋2、8m,宽3m.求地得散热量中？15、空气在一根内径50mm,长2、5m得管子内流劫并被加热,已知空气平均温度为85'C,管里对空气将h=73“7m、'C,热流通盘4=5110«7/。，试确定管壁温度及热流量。16、已知两平行平壁,壁温分别为Qi=50C%2=2OC,辐射系数。2=3、96,求每平方求得辐射换热量N1.Z。若%增加到200扁射换热量变化了多少？第一章导姑承论基岫例1-1厚度为B科无限大平壁义为常数,平壁内具有均匀内热液(Wm)平壁x=0得一恻葩热，x=8得一侧与温度为，得流体览接接触进行对流换热,表面传热系数h就就是已知得,试写出这一稔态导热过程将完整数学猫述。例1-2一半径为R长度为I符导段,其导热系数，,为常数。导线得也阻率为。(。、m7m)o导段通过电流KA)而均匀发热。已知空气符温度为“导线,与空气之间得表面传热系数为h,试写出这一稳态导热过程得完整教学描述。2、已知1.OWe膜玻璃得导热系数为0、62W(nK)玻璃得导热系数为0、65W(mK)空气科导热系数为0、024W(m,K)氧气符导热系数为0、O1.6V/(m、K)试计算该膜双中空域瑶导热热阻。6、一厚度为50mm将无限大半壁,其稳态温度分布为：,="+A2'C式中a=2t,b=-200iCm2o若半壁材料导热系数为45W/m、C,试求:平里两倒表面处符热流通量;(2)平壁中就就是否有内热源？为什么？若有得话,他得强度应就就是多大？第二聿稳态导热I例21.有一锅炉炉埼由三层如成,内层就就是屋1=230mm得对火砖,导然系数=1、I(M7(mK);外层就就是63=24Omm科红砖层,导扶系数上3=0、58W(mK);两层中间填以2=50mm得水泥珍珠岩制品保法层,导热系412=0,O72W(mK).已知炉墙内、外两表面温度【v1.=500'C、(w2=50C试求通过拧墙得导热热流密度及缸转层将我高温度，例2-2一由三层平型组成得锅炉炉埼,姑构与例2-1相同。但已知边界条件改为第三类,即:炉培内侧温度%=511'C,烟气恻对流换热得表面传热系数h1.=31、1W(m.K)；毋场外厂房空%温度%=22C,空气恻对流换热科表面传热系th2=12.2W(m.K)C试求通过该炉埼得热损失和炉噜内、外表面将温度叫和t*2例2-3一炉渣泥凝土空心砌块,结构尺寸如图所示。炉渣混凝土将导热系数=0.79VC7(mK),空心部分得导热系数2=0、29W(mK)。试计算砌块将导热热阻.：例24外径为20Omm得蒸汽管道,管壁厚8mm.管外包攻质聚氨酯泡沫塑料保温层,导然系数Y=0、O22W(m.K)4Omme外壳为高宓度聚乙烯管,导热系数入2=0、3VC“m、K),厚5mm,给定第三类边界条件:管内蒸汽温度'八=300'C,管内蒸汽与管壁之间对流换热科及面传热系数h1=120W(m4K);网国空气温度力=25'C,管外先与空气之间将衣面传热系数h2=1.OX7(m、K)。求单位管长得传热系数勺、敌热量的和外壳表面温度Q3。I例2-5设管道外径d=15mm,如果用软质泡沫型料作为保温层就就是否合适？已知其导热系数=0、034W(m.K)，保温层外表面与空气之间存表面传热系数h=IOV"m、K)OI例2-6铁制得矩形直助,厚5=5mm,1.¾H=50mm,½1.=1m,材料导热系我入=58vmK,肋表面放热系数h=12w/mK,肋忠得过余温度()“=80,C.求肋表面散热盘和助端过余温度：，I洌2-6如图2-18所示符环形肋型,助片高度I=19、1mm、厚度=1.6mm,助片就就是铝制弁镀在直径为25、4mm得管子上,铝得导热系4"=214W/(m.K)o巳知管表面温度'o=1.71、IC国国流体温度'/=21、1'C,肋片表面与网国流体之间存表面传热系数h=141、5W(nK),试计算每片肋片将微热量。例2-8一传达室小屋,室内面积为3mx4m,斯度为2、8m,红砖塔厚度为24Omm,红转符导热系数为0、43X7(nK)o已知瑞内表面温度为20C,外表面温度为一5。试问通过传达室褂四周墙里得散热量为多少？8、某建筑物将混凝土屋顶面积为20m)序为14Omm,外衣面温度为-15：C。已知混凝土存导热系数为1、28W(m,K),若通过屋顶得散热量为5、5x10iW,试计舁屋T页内表面得温度。9、某教室得墙里就就是一层厚度为24Omm得跨层和一层厚度为20mm得灰泥构成。现在拟安装空训设备,并在内表面加一层硬泡沫史料.使导入室内存热量比猊来减少80%。已知砖得导热系数入=0、7W(mK),灰泥得=(h58W/(mK).硬泡沫塑料彳曲=()、06W(mK),试求加贴硬泡沫史料层得厚度。16,蒸汽管道存内、外宜径分别为160mm和17Omm.管壁导热系数=58VC/m、'C,管外覆盆两层保温材料:第一层殍度62=3Omm,导热系效X2=O、093W/m、C;第二层33=4Omm,导热系数).3=0、17W7m、C,蒸汽管得内表面温度QI=300C。保温层外发而湿度'n=5O°C,试衣各层热阻,并比较其大小,每表长蒸汽管得热损失,(3)各层之间得接触面温度2和43。19、一外径为1Oomm,内役为85mm得蒸汽管道,管材用导热系数为入=40W,(m-K),其内表面温度为180匕若采用卜=0、053W(mK)得保温材料进行保温,并要求保温层外表面温度不高于40'C,蒸汽管允许得热桢失q=52.3W/m。问保谨材料层厚度应为多!>?23、一直径为d,长度为I得细长圆杆,两端分别与温度为H和t2科及面紧密接触,杆得侧面与周围流体间有对流换热,已知流体将温度为"而'<t1t2,杆也1面与流体间得表面传热系数为h,杆材料羽导热系数为Z试写出表示细长杆内温度场得完整数学描述,并求解其温度分布。24、一铝制等根面直肋.肋高为25mm,肋厚为3mm,铝材得导热系数为I=I4OvC(mK),周围空气与肋表面郤表面传热系数为h=752w(mk)。已知肋基温度为8OCC和空气温度为3OP,假定肋谨得散热可以忽略不计,试计并肋片内用温度分布和每片肋片将散热量。27、一肋片厚度为3mm,长度为16mm,就就是计算等旅面直肋得效率。铝材料肋片,其导热系数为140V("(mK),对流换热系数h=80W(m2.K);(2)钢材料肋片,其导热系款为40VC(m.K),对流换热系数h=125W(r.K)o第三章非稳态导热I例3-1一无限大平位厚度为0、5m,已知平型得热物性参数=0.815W(mk),c=0,839kJ(kg,k),=150Okgm壁内温度初始时均为一致为18"C,给定第三类边界条件:型两倜流体温度为8"C,流体与里面之间得表面传热系数h=8、15w(mK),试求6h后平壁中心及表面得温度。例32已知条件网例3-1,试求24h及三空夜后,平壁中心及表面得温度;并求24h中每平方米平壁表面放出得热量。例3-3一道用痔砌成得火培,巳知砖得密度Q=1925kgm比定压容%=0、835kJ(kg'C),导热系数=072W(m,t)o突然以IIOc得温度加于堵得-ft1.e如果在5h内火蜡另一例得温度几乎不发生变化,试问此堵得厚度至少为多少?若改用耐火砖砌火塔,耐火砖得密度a=264OkgZmM比定压客%=0、96kJ/(kg、C),导热系份.=1、Ow/(m、C),这时此培得厚度至少为多少？I例.V4应用恒定作用得热源法测定电筑材料誉然扩散率，采用510m原得嫉铜箔作为平面热源,已知初始速度'=18'C,通电加热360s后,测量得到x=0处得温度上=。=31、1"Ctx=20mm处辨温度1=«=20、64C试计算该材料科热扩散率。I例£5有一克径为0、3m、长度为0、6m得钢圄柱,初始温度为20"C,放入炉温为1020'C得炉内加热,已知钢得导妫系数X=30VC7(mK),热力、散率a=6、25X1.0-6m2s,钢柱表面与炉内介质之间存总换热系数h=200w(mzK),试求加热Ih时后,如用所示钢柱表面和中心点1、2、3和4得温度以及加热过程中吸收得热量。8、一钢板厚度为3mm,面枳为1X1.%初始温度均匀为300P,放置,于20'C径空气中冷却，巳知钢板用导热系数为人=48、5W(mk),热犷效率a=12、7X1O6m7$,板与空气之间得表面传热系数h=39X7(m2,K),问需要多长时间钢板才能降低至50。9、一不筑钢板厚度为0、15m,初始温度为20。放犬在温度为12(XyC得炉内加热,已知不锈钢热力,散率为395X10611fs,钢板在炉内得表面传热系数为250W(而、K),试求钢板加热到80Ot时所需时间。10、将初始温度为8OC,直径为2Omm得铜棒突然先于温度为20'C、流速为12ms存风道中Bmin后铜棒温度降低到34C。计算气体与铜棒卷换热系教？已知:铜棒=8954kgm3,c=383、1J(kgxC),=386W(m、°C)11、有两块同样材料科平壁A和B,已知A得厚度为B得两倍,两平壁从同一高温炉中取出于冷流体中淬火,流体与平变表面得表面传热系数近似认为我就是无限大。已知B平壁中心点得过余温度下降到初始过余温度将一半需要12min,问平壁A达到同样得温度需要多少时间？13、一加热炉炉底就就是40mm得耐火材料砌成,地得导温系数为5X10-7m2s,导热系数为4、OV/m、C,炉子从室温25'C开始点丸炉内很快形成秘态得1260'C得高温气体,气体与炉底表面间换热系我为40W/m、'C,问达到正常运行要衣炉底壁及面温度为1OoO'C,试确定从点火到正常运行要求所需时间。Mw导热敷值解法百例4-1)设有一矩形萍板每看图4-4,已知a=2b,在边界X=O和y=0处就就是绝热得,在X=a处给出第三类边界条件,即给定h和Z而边界y=b处给出第一类边界条件,即温度为已知-“$2£中/5。试写出各节点将离散方程。I例4-2I矩形薄板,节点布更参看国45,薄板左到边界给定温度200C,其她三个界面给定温度为XTC,求各节点温度。I例4-3一半无限大物体,初始时各处温度均匀一致并等于OC,物体将热扩效率a=。、61."ns,巳知物体发面温度随时向直线变化，。=0、2S,试用基式格式计算过程开始后IOmin时半无限大物体内将温度分布。例4-4J一厚度为0.06m将无限大平壁,初始温度为20T,给定壁两例得对流换热边界条件:流体法度为150'C,表面传热系数h=24“/(m2、K)。已知平型得导热系茹尸0,24W(m,K),热犷散率a=0、147XIO二炉人,试计算2min后,无限大平壁内各节点将温度。例45一厚比为0、Im得无限大半壁,两侧均为对流换热边界条件,初始时两例流体温度与壁内温度一致tf1.=tf2=cO=5'C;巳知两例对流换热系数分别为Ii1=11W(m2K).h2=23W(m2K),壁材料得导热系数=0、43W(mK),导温系数2=0、3437X10-6m2s°如果一侧用环境温度tf1.突然升高为50,C并维持不变,计算在其她参数不变得条件下,平壁内温度分布及两侧壁面热流密度瓯时间科变化规律,一直计算到新行稳态传热过程为止。第五章对波换热分析例5-1：20C得水以1、32m/s得速度外掠长25Omm褂平板,壁温tW=60C1.1求X=25Omm处下列各项局部值:,t,Cf,X,hx,并计算全板长得平均传热系数h,全版接热量°（V（：:板宽为1m）沿板长方向计算水周氏心得变化,并绘制曲段显示恭数得变化越势。I例5-2）20"C空气在常压下以33、9mS速度外排长25Omm得平板,壁温%=601.C0（1）求X=25Omm处下列各项局部依：6;4;h；%计算全板得换热量（W,板宽为1m）;沿板长方向计舁决斗出；勺施X得变化,并绘制曲战显示参数得变化趋势。例5-3常压下20'C存空气以33、9m/s外掠壁温为60C得平板,板长为1、5m,求该板得平均表面传热系数及换热量（板宽按Im计案）。I例5-4计算上例科局部及平均表面传热系数沿板长存变化,并绘成图。12、20C科水以1、5ms得速度外掠平板,按积分方程解求离京母ISOmm处得边界层厚度。13、由微分方程解求外掠平板,离前壕150mm处得流动边界层及热边界层度,已知边界平均温度为60（,速度为u,=0.9mso18、空气以10m/s速度外掠0、8m长平板,'f=80C,'*=309,计算该板在蛤界RC下得%全板平均表面传热系数以及换热覆板宽为1m,巳知R=51.°5）19、与上题同样换热参数,但流体为水,试与上邀作比较。23、已知某对流换热过程得热边界层温度场可表达为r=a-by+c>6温为，主流温度为“试求她得表面传热系数。26、温度什=80得空气外推'=30得平板,已知八七124、整'"试求该平板长为O、3m,宽0、5m时将换热盘（仍不计宽度得影响）？31、煤气以平均流速=20ms流过内径d=16、9mm,长1=2m得管子、由于不知道她得表面传热系数,今用实测得管两端燃气将压降Ap为35Nm"试问能否确定此煤气与管壁得平均传热系教?已知该煤气得物性就就是:9=0、3335kg/m3,Cp=4、198kJ（mg.k）,v=47、38×1.（m2s=O.1911.2/3£VC/（m、K）、管内流动摩擦系数f得定义式就就是：Ap=fd,又已知:St、pr=»（管内流动两传类比率）。第六聿单和流体时流排热例61一台管亮式蒸汽热水器,水在管内流速Um=°85fns,全管水得平均温度，"=90C笆壁温度J=15C管长1、5m,管内径d=17mm,试计算地得表面传热系数,I例6-2某厂燃气一空气加热器,已知管内径<1=0,051m,每根管内空气质流站M=0、0417kgs,管装1=2、6m,空气进口温度'f=30'C,曳温保挣*=250C,试计算该加热器管内衣面传妁系数。例6-3某换热设备管子箕I=2m,内径d=0、O1.4mm,生产过程中壁部保挣'=78、6七,进口水温"=22、1'C,问管内水将平均流速4为若干m/s时,其出口水温'f达到50?并确定此时存表面传然系数？倒6-4某厂在改进换热器时,把圆管改制成桶困形断面管（设改制后周长不变）。已知椭囿管内得长率a=0、02m.短半轴b=0、012m,试计算在同样流量及物性条件下,椭阈笆与圆管相比,其管断面枳,当量立径,流速,Rc,Nu,h及压降等得变化比。例6-5水以1、5ms科速度沌过d=25mmj=5mAp=5、6kPa得管子,管壁J=90“C,进出口水温分别为25'C和50C,试从类比律计算表面传热系数,并与按光滑跨计算科结果比较。I例6-6空气横掠叉排管卷管外经d=25mm,管长/=1、5m,每排有20根管子,共有5排,叉排S1.=50mmxS2=37mm。已知管型温度为t.=110C空气进口温度为'/="£空气流/=5000Nm）h。求空气流过管束加热器符表面换热系数。I例6-7试求新型暨直管束（采用外径d=30mm得管材）暖气微热器自然对流表面传热系数,已知管长H=I80On1.m,表面温度w=86C,室温5比。I例6制以常热流加热得里直平壁,热流通量q=255中小；外界空乞温度为20C.壁高0、5m。若不计表面箱射,试计算该壁自然对流平均表面传热系数。I例6-9I计算壁壁封闭空气夹层褂当量表面传热系数仆随夹层厚度科变化,设夹层两例表面温度分别为Q1.=20CJw2=0C,夹层高H=Im,计算厚度合从360mm。16、道口温度为1Oc,质流量为0、045kgs得空气在直径51mm,K2m得管内被加热,壁温保持20O,试用式（64）计算她科页面传热系数和出DiS度。1. 23、空气在管内受迫对流换热,已知管径d=51mm,管长1=2、6m,空气质流量M=O、0417kgs,进口温度G=30'C,管壁科热流密度q=12120W%求该管得平均表面传热系数h,空气在管子道口和出口端得表面传热系数h',h二出口温度t1,管壁进口和出。端存壁涵t；t'w028、空气以0、0125kg/s流量流过直径50mm,长为6m得SJ管,温度由23、5C加热到62“C,试求在常壁温换热条件下管壁温度j,表面传热系致h及换然1,定议用式（65）计算表面传热系数）33、空气横向掠过单管,管外径12mm,管外最大流速U=14ms,空气温度t产30、1C,壁温Q=I2"C。求空气符表面传热系数。35、水横向掠过5排又排管束冷束中敢窄截面处流速U=4、87ms,平均卫=a=1.25温度小20、2。壁部q-25、2"C,管间距dd,d=19mm,求水得表面传热系数。44、T反棚表面温度13C,空内温度25°C,顶棚4mX5m,试求自然对能换热堂及其表面传热系数。45、倾斜放聂,温度为45C得ImX1.m平板,热面朝上接受福射热3ON711,辐射抹被全部吸收,然后以自然对流方式散出,环境温度为OC,板背面绝热。试求稳态时,该板平均温度能达到得最大值。2. 52、某这筑物堵壁内空气夹层厚6=75mm,高2、5mm,两削壁海分别为=15C,t“2=5C,求她得当蚤表面传热系数及每平方米通过夹层得热量。第七章凝结与津接热I例7-1一台卧式蒸汽热水器,黄铜管外径d=126mm,表面温度Q=60'C,水蒸气饱和温度=140C,热水器垂克列上共有12根管,求鼓结表面传热系数。例72外径50mm管子垂直放近5=120'C得干饱和水蒸气在管外凝结冷长1.=3n*=1.00'C,试求凝液膜液态转变为紊流时得高度'及该管全长平均表面传热系数，I例7-3试用能量守恒原理论证式(7-9),推导时按我徒速度分布考虑液膜得过冷度。例74一横放得实峻用不转钢电加热蒸汽发生器,水在电热粉管外大空间沛脸葩对压强为1、961.oa,已知电功率为5kW,管外径16mm,总长3、2m1.求及面沸得表面传热系数,并检验她得壁温。例7-5在KO1.31.°'Pa绝对压强下,纯水在w=17'C抛光铜质加热面上进行大空间泡态沸睥,试求q及h。第八章热格射得基本定律例8-1测定对应于太汨教大光谱粗射力氏，皿得峰值波长仆M约为0x503m4若太汨可以近似看作黑体看待,求太阳将表面温度，I例8-2|试分别计算5762K、3800K,2B00K、I(X)OK、400K得黑体最大光谱辐射力“Mm”所对应得峰值波长叫以及女体辐射中可见光和红外畿辐射(O,76100m)能量占黑体总枯射能量将比例。I例8-3已知某太阳能集热器符透光鼓现在波长从1.=0、35m2=2、7m范围内将穿透比为85%,在此范围之外就就是不透射得。试计算太阳辐射对该玻璃得穿透比。把太阳箱射作为星体箱射看待,她得表面温度为5762KoI例8-4在一个直径为O、02m、温度为120OKK)形黑体表面科正上方1=0、3m处,有一个平行于黑体灰面、直径为Ox05m得福射热流计,如图8-7所示。试计算诚热流计所得到科黑体投入辐射能就就是多少？若辐射热流计仍处于同样高度,求热流计偏移多少距商,热流计得到得忠体投入福射能为原枭得50%。例8-5头漫射表面温度T1=3(X)K,其光谱吸收比如用8-11所示。把她放在壁温T2=120OK得黑空腔也计算比表面存吸收比3和发射率入第九拿辑射换热计算例9-1两个相距300mm、半径为3OOmm得平行放出褂阈叁。相对两表面存温度分别为c1=5OO"C及门=227C,发射率分别为G=02及G=°，两表面间用辐射角系数XC=。、38、圆叁得另两个及而不参与换热。当将此两圆盘置于一壁温为tj=27C得一个大房间内,试计算每个圆盘将串辐射换热量和容器壁3得温度。I例9-2有一空气间层,短及面温度t1.=300'C,冷表面温度t2=501Co两表面得发射率31=82=0、85。当表面尺寸远大于空气层厚度时,求此间层每单位表面枳得辐射换热量。I例9-3某车间科辐射采暖板尺寸就就是1、8x0、752,板面得发射率“=0、94,温度t1.=107'C如果箱射板背面及侧面包有保温葩热材料,求将射板面与车间堵而间褂辐射换热量。已知培面温度t2=12'C,不计辐射板背面及侧面得辐射作用。例9-4）两个相距300mm、半径为300mm得平行放先得SJ食。相对两表面得温度分别为t=500"C及t?=22TC,发射率分别为G=°2及臼="4,两表面间得箱射角系数凡.2=0、38、回女得另两个表面不参与模热。当将此两回我比于一壁温为门=27°C径一个大房间内,试计算考个圆盘符净辐射换热量。I例9一5假定上例中两圆会被灵于一绝热火烘箱中,在其她条件不变时,试计算高温同笈科净辐射热量以及烘箱壁面存温度。I例9-6某辐射采暖房间尺寸为4mx5mx3m（图9-3a）,在楼板中布式加热盘管,根据实测结果:楼板1符内表面温度t1=25'C,表面发射率E1=0、9,外唔2得表面温度（2=10C,其余三面内墙3得内表面温度0=13C埼而发射率e2=e3=0、8；地面4得表面温度t4=1.1'（：,发射率24=0、6。试求（1）槎板将总输射换热量；2）地面得总吸热量。I例9-7两平行大平壁辨发射率各为0、5和0、8,如果中间加入一片两面发射率均为0、05得铝箔,计算精射换热减少得百分数。I例9-8）一排%管得排气温度可用热也偶来测量（如图所示）,热业儡接点发射率0、5,排气管壁温为=IO（TC,热也偶指示温度为1.=5OOC,气体和热电偶总表面传热系数为h=2（K1.W（mK）,试确定气体得实标温度及测量误差。若将发射率为q=0、3得圆笥再遮热罩放五在热电偶周叱热电偶得读数仍为500-C,问气体得真实温度就就是多少?假定气体和避热草间将总对流换热我面传热系数为勺=25OV(7(m2K)o例99计算困9-24（八）所示两个表面】、4之间科辐射向系数与上I例9-101试确定例9-6中各表面间得福射角系数I例9-11某锅炉得炉腔容积为35m，,炉腔面积为55m)烟弋中水蒸气得容积百分数为7、6%,二乳化碳得容积百分我为18、6%,烟气得总压为1、0131.0'Pa,炉内平均温度为I200。试确定烟气褂发射率”。例9-12在直径为Im誉阳道中有温度'g1.OOO,C、总压力为1.,O131."Pa得气体流过,如果三体中分C%得容积而分数为5%,其余为透明体。烟道壁盛*=500。发射率%=1,试计算阳道壁与气体间用辐射换热，I例9-13一未加玻璃盖板得太阳能集热器得吸热表面对太阳箱射得吸收比为0、92,表面发射率为0、15,集热粉及面枳2011表面温度为80C国国空气温度为18'C,表面对流换热将表面传热系数为3W(miK)o当集热箭表面得太阳总福射照度为80SX7m)天空温度为OC时,试计算该集热器可利用到得太阳辐射热和她得效率。I例9-14-平板型太阳能集热器将示意图如图。平板戒璃德基在吸热表面上,且玻璃盖板与吸热表面围成率闭空间。太阳总翻照度优为80OVC/nR天空温度为0。坡璃得太阳辐射穿透比”为0、85,长波穿透比T。为0,反射比为0,长波发射率”为0、9;吸热表面对太阳插射得吸收比%为1、0,表面长波发射率.为0、15,其中所现收热量将70%用于加热太阳能集热器中得水以及通过吸热表面得肯面散热损失了C玻瑶盖板与吸热表面平行,两者之间得距离为0、07m,其间存有空气,即存在有限空问得自然对流换热,此时玻域盖板与吸热表面之间得当量导热系数4为0、040W(mK),玻璃虚板与大气环境表面对流换热得表面传热系数为2OW(nK),大气环境温度、为30C。试计算吸热表面和跛璃盖板材温度。假设可以忽略玻璃得导热热阻,成瑞旦板与吸热灰面之间将角系数九叼为1。11、试确定如图所示各种植况下得角系教。15、一外径为100mm将钢管横穿过室温为27“C得大房间,管外壁温度为IOoC,衣面发射率为0、85。试确定单位管长得粗射散热损失。16、有一3mX4m得知彩房间,南2、5m,地表面温度为27(TC,项表面速度为12“C,房间可冏得堵壁均就就是绝热得,所有表面得发射率均为O、8,试用网络法计算地板和T灵棚得净翘射换热站和墙表面得温度,22、两平行大平型得发射率均为E=0、4,她们中间放贪两面发射率均为0、04得遮热板。当平板得表面温度分别为250C和40“C时,试计算辐射换热量和遮热板得莅面温度(不计导热和对流换热)。如不用遮热板时,舞射换热卷为多少？24、保瀛(热水)瓶瓶胆就就是一夹层结构,且夹层表面涂水钺,水根层得发射率E=0、04o瓶内存放r1.=100t得开水国国环境温度t2=20t。没瓶胆内外层得温度分别与水和周围环境大致相同,求瓶胆得散热量。苦用导热系我为0、O4W(mK)得软木代替断胆夹层保温,问需用多厚得软木才能达到热水枇原来得保温奴果？25、一矩形斯面得长隧道窑厮面宽4m,高3m,底面温度为800K、发射率为0、6,项面温度为1273K、发射率为0、8,两倒面均为绝热面,试计算表面得净辐射换热量。第十章传热和换热居I例10-1为判断冬李某厂房培型得散热搅失,在稔态条件下,测得型内衣面温度'=15、4'C;室内气温"=20、6C;厂房内环境温度'e=22°C;受与周国环境问得系统发射和=0、9;型南3m;求此里面得散热捡失热流密度q,并计算将射热滤安度%在总散热损失中所占比洌。例10-2)车间内一架空科热流体管道邯管内控11=135mm,壁厚2、5mm,外包保温层厚度为30m11v44Jt=O1.1.W(mK),已知管道内热气体平均温度%=63C。对流换热装面传热系数h1=25、3W(m2K)车间内温度2=18C吊道周围环境温度'm=13C0为了减少管道科散热,管道保温层外表有两种不同处理方式可供选择:刷白漆,e=0、9;外包薄铝皮e=0、1,试比较.两种情况下得管遗传热系教、每米长管道得散热i,并作分析。计算中可忽略钢管热阻和白漆及铝皮所附加存导热热阻。例1O-3试计算某寒冷地区中空域崎窗传热系数,已知数据列表如下：窗高H(m)1、O室温谆例%=J1.力1(©20中空玻璃间距6(mm)12室外温度(本例力JmnzJpfC)-2彼璃表面发射率30、9鼓璃厚度(mm)4例10-4一块“对流一辐射板”，如图所示,与壁面平行,已知气流与辐射板、气流与壁面舜对流换热发面传热系数"p相同,均为75V(7(mK)。对流一辐射板表面发射率，=0、92,壁表面也具疔相同得发射率。气体流过壁与辅射板时得平均温度为'f=250"C度温维持=100c,试计算辅射板向壁面得辐射热量(W/m2)及与原有得对流换热之比。若表面传热系光均降为50W7(m2K)效果又如何?为简化起见,设对流-福射板背向型得一侧为绝热面,不冬与后流和相射,同时板得长度、宽度及离壁距离满足辐射角系敦X=I,可按平行平板计算辐射换热。I例1O5试比较逆流与顺流时得对数平均温度层,巳知热流体由3Ooe冷却至15(TC,而冷流体由50P被加热至100rC,并与算术平均值比较。例106按例10-5符温度条件计算一次交叉流,热流体不混合,冷流体;晁合时得平均温度是。I例1(7一管壳式蒸汽一空气加热器,空气在管内,要求将空气由15C加热到50'C,空气体积流为为“。=5NmSs,蒸汽为21.'Pa绝对压强得干饱和水蒸气,凝结水为饱和水,已知传热系数k=75X(m1K),求加热器所需面积。例Id8J设计一卧式管壳式蒸汽水加热器,水在管内,蒸汽在管外冷凝。水得质量流量为3、5kgs,要求从6OC加热到90'C,加热蒸汽就就是葩对"ZE强为1,61.a将干饱和蒸汽,凝结水为饱和水。换热;8管外径19mm,厚Imm得黄铜管,水网沔垢热阻为1、7×1.%工K/W,水网阻力损失要求小于0、3×105Pa,求换热器所需换热面积及主要结构多效(管长、管程、第管程管数、传然面枳等)。若换热器外壳得热扬失为5%,求蒸汽消耗量。例10-9用eNTU法案蒸汽一空气加热器出口温度和换热量,空气质流量M2=8、4kgs,t'2=2'C,加热爵面积A=52、9m)加热蒸汽为3"。SPa绝对压强干他和蒸汽,传热系数k=40W(m3K)。I例1010一台卧式管壳式氨冷鼓器,总传热面积为114小；冷却水质流量M2=24kgs,管程数为8,冷却水进口温度亡2=2«七,氢冷凝温度1=38匕，已知女=9WW(m2K),用INTD法及-NTU法求冷却水出口法度及冷凝换热量。例KM1一肋片管式余热换热器,废气进t=30°C,出口'=1OOC水由攵=35'C加热升至2=125水得质流量M2=Ikg人。废比热容CI=1000J(kg-K),以肋片恻面枳为基准将传热系数k=1(X)V(7(mNK),试用IMTD法及eNTU法确定肋片侧得传热面积。第十一章及交接例11-1有一直径为30mm径直管,底部盛有20'C得水,水面距管0为200mm。当流过管。得空气为20C,相对湿度P=30%,总压力P=1、012b。,Pa时,试计算:水蒸气往空气中用疗散率D；水科质炉散通至(即蒸发速率);(3)每小时该直管将蒸发水量G。例112试计算空气沿水面流动时将对流质交换及面传度系数如和处小时从水面上蒸发得水量。已知空气径流速u=3ms,沿气流方向得水面长度1.=0、3m,水面得温度为15'C,空气科温度为20C,空气将总压力1、013"1。>a,其中水蒸汽分压力以6=70IPa,相当于空气得相对湿度为30%。附加I、平壁与圆筒壁材料相同,厚度相同,在两例表面温度相同将条件下,圆筒内衣面积等于平壁表面积,试问哪种情况下导热量大？2.冬天,房顶上结霜得房屋保暖性能好,还就就是不给需得好?3、某管道外控为2r,外空温度为5外包两层厚度均为r.导热系数分别为从和心。尸2词得保温材料,夕卜表面温度为t-如将两层保温材料位笈对调,其她条件不交,保温情况如何变化？4、在一台缩小为实物1/8得模型中,用20C得交戈来模拟实物中平均温度为200'C得空气加热过程,实物中空气将平均流速为6、03ms,问模型中得流速应为多少?若模型中将h为195Wm2,K,求相应实物中科值。5、如图所示,对横掠正方形做面库径受迫对流换热进行试桧测定,测得科结果如下,当u1=2Oms,h1=50W/m2、K,u2=1.5m/s,h2=40W/m2、K,假定换然姻律里剑姆的晶数彩式，其中c,m,n为常数,正方形找面对角线,1.=05m,试确定1=1m,空气流速为15ms和30ms时得h为多少？6、一水平封闭夹层,上、下表面间距为16mm,夹层内充满压力为1个大气压得空气,表面温度分别为80C和40C,试计算热表面在上和下两种情形通过单位面枳夹层得传热量之比。