传热学课后习题答案.ppt

1、作业：,解：,初始温度为200，直径为5cm的铝质长圆柱体，突然暴露在温度为70的环境中，表面传热系数 。试计算1min后，半径为1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。,查图：,求热损失：,查图：,311,一温度为21，横截面积为50mm100mm的矩形长杆放入温度为593的热处理炉中消除热应力，宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高温流体的表面传热系数为114 ，根据工艺要求，要加热到580以上才能消除应力，试说明1h后，能否满足工艺要求？,分析：哪里温度最低？,1,一温度为21，横截面积为50mm100mm的矩形长杆放入温度为593的热处理炉中消除热应力，宽100mm的一面

2、置于炉子底面上，长杆表面与高温流体的表面传热系数为114 ，根据工艺要求，要加热到580以上才能消除应力，试说明1h后，能否满足工艺要求？,解：,查图：,可以满足工艺要求。,作业,已知：,求：,分析：,可以用集总参数法。,解：,解得：,32,已知：,立方体,解：,用集总参数法分析，然后验算。,解：,3-4,一电阻加热器，初始温度为t0，其内部突然产生热量，其功率为p，加热器外表面积暴露在 温度为 的流体中，表面传热系数为h。如组成导热区的体积为V，物性值 、 、 等均为已知常数量，试用集总参数法确定加热器温度与时间的关系。,解：,令：,分离变量：,两边积分：,作业,试推导矩形肋片内部节点和端部

3、节点的有限差分方程。,44,内部节点：,边界节点：,作业：,52 为了用实验的方法确定直径 的钢棒（导热系数 ，热扩散系数 表面传热数 ）放在炉内时间 时的温度分布，现用几何形状相似的合金钢棒 在不大的炉中加热。求模型的直径dm和模型放入炉内多少时间后测量模型中的温度分布。,分析：,属于第三类边界条件下的导热问题。,模化实验，要保证物理现象相似。,已知：,求：,只要几何相似，Fo和Bi分别相等，两导热现象相似，温度场分布相似。,解：,1、Bi数相等,2、Fo相等。,53 现用模型来研究某变压器油冷却系统的传热性能。假设基本的传热机理是圆管内强迫对流传热，变压器原耗散100kW的热流量。变压器油

4、的 ， 。模型的直管直径为0.5cm，线性尺寸为变压器的 ，表面积为变压器的 。模型和变压器的平均温差相同，模型用乙二醇作流体，雷诺数 。乙二醇的 ， 。试确定模型中的能耗率（散热热流量）和流速。,已知：,求：,同类现象，单值性条件相似，只要已定准则Re、Pr分别相同，即可实现相似，Nu数相等。,分析：,已知：,解：,已知：,换热相似：,作业：,64 20的水以10kg/s的质量流量进入直径为10cm，长10m的圆管内，管壁温度为80，求水的出口温度。,解：,设出口温度,当,定性温度：,查物性：,判别流态：,紊流,其中：,求水的出口温度：,（两种求法）,第一种求法：,水得到热量：,对流换热量：,可得：,计算值与假设值误差不大，计算有效。,第二种求法：,假设,如假设准确，水得到热量与对流换热量应相等。,水得到热量：,对流换热量：,假设温度偏高。,重新假设：,重复以上计算：,得出,如果,可采用十字线法：,。,。,。,。,6-17 在速度u0=5m/s，温度为20的空气流中，沿流动方向平行的放有一块长l=20cm、温度为60的平板。如用垂直流动方向放置的半周长为20cm的圆柱代替平板，