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《傳熱學(xué)第五版課后習(xí)題答案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、傳熱學(xué)習(xí)題_建工版V0-14一大平板，高3m，寬2m，厚0.2m，導(dǎo)熱系數(shù)為45W/(m.K),兩側(cè)表面溫度分別為及，試求熱流密度計(jì)熱流量。解：根據(jù)付立葉定律熱流密度為：負(fù)號(hào)表示傳熱方向與x軸的方向相反。通過整個(gè)導(dǎo)熱面的熱流量為：0-15空氣在一根內(nèi)經(jīng)50mm，長2.5米的管子內(nèi)流動(dòng)并被加熱，已知空氣的平均溫度為85℃，管壁對(duì)空氣的h=73(W/m2.k)，熱流密度q=5110w/m2,是確定管壁溫度及熱流量?。解：熱流量又根據(jù)牛頓冷卻公式管內(nèi)壁溫度為：1-1．按20℃時(shí)，銅、碳鋼（1.5%C）、鋁和黃銅導(dǎo)熱系數(shù)的大小，排
2、列它們的順序；隔熱保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值最大為多少？列舉膨脹珍珠巖散料、礦渣棉和軟泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值。解：(1)由附錄7可知，在溫度為20℃的情況下，λ銅=398W/(m·K)，λ碳鋼＝36W/(m·K)，λ鋁＝237W/(m·K)，λ黃銅＝109W/(m·K).所以,按導(dǎo)熱系數(shù)大小排列為:λ銅>λ鋁>λ黃銅>λ鋼(2)隔熱保溫材料定義為導(dǎo)熱系數(shù)最大不超過0.12W/(m·K).(3)由附錄8得知，當(dāng)材料的平均溫度為20℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為:膨脹珍珠巖散料:λ=0.0424+0.000137tW/(m·K)=0.0424+
3、0.000137×20=0.04514W/(m·K);礦渣棉:λ=0.0674+0.000215tW/(m·K)=0.0674+0.000215×20=0.0717W/(m·K);由附錄7知聚乙烯泡沫塑料在常溫下,λ=0.035~0.038W/(m·K)。由上可知金屬是良好的導(dǎo)熱材料，而其它三種是好的保溫材料。1-5厚度δ為0.1m的無限大平壁，其材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ＝100W/(m·26K)，在給定的直角坐標(biāo)系中，分別畫出穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)如下兩種情形的溫度分布并分析x方向溫度梯度的分量和熱流密度數(shù)值的正或負(fù)。(1)t
4、x=0=40
5、0K,t
6、x=δ=600K;(2)t
7、x=δ=600K,t
8、x=0=400K;解：根據(jù)付立葉定律無限大平壁在無內(nèi)熱源穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)溫度曲線為直線，并且圖2-5(1)（a）(1)t
9、x=0=400K,t
10、x=δ=600K時(shí)溫度分布如圖2-5(1)所示圖2-5(2)根據(jù)式(a),熱流密度，說明x方向上的熱流量流向x的反方向。可見計(jì)算值的方向符合熱流量由高溫傳向低溫的方向(2)t
11、x=δ=600K,t
12、x=0=400K;溫度分布如圖2-5(2)所示根據(jù)式(a),熱流密度，說明x方向上的熱流量流向x的正方向?？梢娪?jì)算值的方向也符合熱流
13、量由高溫傳向低溫的方向1-6一厚度為50mm的無限大平壁，其穩(wěn)態(tài)溫度分布為（oC），式中a=200oC,b=-2000oC/m。若平板導(dǎo)熱系數(shù)為45w/(m.k),試求：（1）平壁兩側(cè)表面處的熱流密度；（2）平壁中是否有內(nèi)熱原？為什么？如果有內(nèi)熱源的話，它的強(qiáng)度應(yīng)該是多大？解：方法一由題意知這是一個(gè)一維（）、穩(wěn)態(tài)（）、常物性導(dǎo)熱問題。導(dǎo)熱微分方程式可簡化為：（a）因?yàn)?，所?6（b）（c）（1）根據(jù)式（b）和付立葉定律，無熱流量（2）將二階導(dǎo)數(shù)代入式（a）dx絕熱放熱該導(dǎo)熱體里存在內(nèi)熱源，其強(qiáng)度為。解：方法二因?yàn)?，所以是?/p>
14、維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題（c）根據(jù)付立葉定律（1），無熱流量（2）無限大平壁一維導(dǎo)熱時(shí)，導(dǎo)熱體僅在邊界x=0，及x=d處有熱交換，由（1）的計(jì)算結(jié)果知導(dǎo)熱體在單位時(shí)間內(nèi)獲取的熱量為(d)負(fù)值表示導(dǎo)熱體通過邊界散發(fā)熱量。如果是穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，必須有一個(gè)內(nèi)熱源來平衡這部分熱量來保證導(dǎo)熱體的溫度不隨時(shí)間變化即實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。內(nèi)熱源強(qiáng)度:262-9某教室的墻壁是一層厚度為240mm的磚層和一層厚度為20mm的灰泥構(gòu)成。現(xiàn)在擬安裝空調(diào)設(shè)備，并在內(nèi)表面加一層硬泡沫塑料，使導(dǎo)入室內(nèi)的熱量比原來減少80%。已知磚的導(dǎo)熱系數(shù)λ＝0.7W/(m·K)，灰泥的λ
15、＝0.58W/(m·K)，硬泡沫塑料的λ＝0.06W/(m·K)，試求加貼硬泡沫塑料層的厚度。解:未貼硬泡沫塑料時(shí)的熱流密度:…………(1)加硬泡沫塑料后熱流密度:………(2)又由題意得,……(3)墻壁內(nèi)外表面溫差不變，將(1)、(2)代入（3）,=0.09056m=90.56mm加貼硬泡沫塑料的厚度為90.56mm.2-19一外徑為100mm，內(nèi)徑為85mm的蒸汽管道，管材的導(dǎo)熱系數(shù)為λ＝40W/(m·K)，其內(nèi)表面溫度為180℃，若采用λ＝0.053W/(m·K)的保溫材料進(jìn)行保溫，并要求保溫層外表面溫度不高于40℃，
16、蒸汽管允許的熱損失=52.3W/m。問保溫材料層厚度應(yīng)為多少？26解：根據(jù)給出的幾何尺寸得到:管內(nèi)徑=85mm=0.085m,管外徑,d2=0.1m,管保溫層外徑tw3=40℃時(shí)，保溫層厚度最小，此時(shí)，解得，m所以保溫材料的厚度為72mm.2-24.一鋁制等截面直肋，肋高為25mm，肋厚為3mm，鋁材的
