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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流传热学答案.精品文档.传 热 学(第二版)戴锅生 编习题解11 解w/mC14 解w由得C19 解 热阻网络图:m2C/m (1)m2C/w,减少81.7% (2)m2C/w,减少8.2% (3)m2C/w,减少0.2%结论: 对良导热体,导热热阻在总热阻中所占比例很小,一般可以忽略不计。 降低热阻大的那一个分热阻值,才能有效降低总热阻。112 解 设热量由内壁流向外壁,结果方程无解。重设热量由外壁流向内壁,则可以看出太阳辐射热流方向与对流换热的热流方向相反,传给外壁的总热量为 根据串联热路可知,整理得Cw/m2C21 解法 由付立叶定律推导
2、取厚度为dr的薄壁微元壳体做为研究对象,根据热平衡 (1)又 (2)(2)代入(1)得,整理得或 直接由球坐标导热微分方程式推导球坐标导热微分方程:根据已知条件: ,代入上式得微分方程组:微分方程经两次积分得 以B.D代入通解得 ,解法分离变量得 (1)B.D:, (2), (3)(2)代入(1)得 (4)(3)代入(4)得整理得或23 解 微分方程:B.D:x0,xa,; y0,yb,25 解:设q600 w/m20.2104 m210.4 mm q600 w/m2 d2210.4 mm29 解 忽略蒸汽管壁的导热热阻mm0.5519 w/mC 未包材料B时w/m219 已知:d1250 m
3、m,l10.280.000233tm w/mC,l20.04660.000213tm w/mC,d3250 mm,l30.7 w/mC,tw11000C,tw450C,q759.8 w/m2,tw2592.7C。求:d2。 解 设tw2700C,则CC重设tw2602C,则tm1801C,C取tw2593CCCm51.5 mm224 解1/mC (ch4.262535.5007)K268.5 wth(mH)th4.26250.9996228 解 设空气温度的真实值为tf m2m 1/m,代入上式得C 测量误差:C,%改用紫铜管后w/mC,CC改用紫铜管后,测量误差增加为55C,由可以看出,随l
4、,m,ch(mH),则d必然增加。230 解mmm2 查图223,得68.76 WW38 解cm0.025 mm2/s 查图36得,C 又 查图37得C J/m2查图38得J/m2(本题也可直接由集总参数法求解)310 解 查图39得s 由, 查图310得CC/m34 解 由 (物体内温度均匀一致,与坐标无关)由题意:为一阶线性非齐次常微分方程,用常数变动法求解。通解 (ref数学手册P625)式中以,代入上式,得35 解m,可以用集总参数法求解。设空气温度为C C,C 1/ss316 解m2/s查图39,查图310,查图36,查图37, 求t1C 求t2C 求t3 求t4C42 解如图所示,
5、取热平衡单元。根据热平衡:式中,代入热平衡式,得整理得43 解 取热平衡单元,根据热平衡有代入热平衡方程得整理得45 解 取Dx0.014 m,共有6个节点,根据给定的条件和热平衡可得节点1:节点2:节点3:节点4:节点5:节点6:整理得代入上述各式得:取初值:t1170C,t2150C,t3130C,t4115C,t5100C,t690C 代入方程组,迭代得迭代t1t2t3t4t5t6170146.3127.5111.198.395.3170145.1125.1109.199.996.84170144123.5109.1100.697.6170143.2123.1109.3101.19817
6、0143123.1109.5101.498.3170143123.2109.7101.698.5由根部热平衡得663.8 w51 解 根据动量微分方程式,则以代入上式得在壁面上,u0,V0,52 解 根据诺谟图可知,两金属棒的温度场相似,则其BI和F0应相等,即由mm117.8 mm由1737.9 s0.4827 h53 解 根据相似的性质,有 又 ,0.09734kW m/s61 解m3/s,m3/sm/s 设C,则C,C ,故取C查附录7,得J/kgC,w/mCm2/s,Pas Pas,kg/m3 选取关联式737w/m2C,由22.1C与原设定相差较小,取C,则温升C,w/m2C 选关联
7、式w/m2C218C取C,h8340 w/m2C温升C66 解 C,C C 查附录4: kg/m3,J/kgC,w/mC,m2/s,m/s属紊流设,较大 选用式65a,式中,则w/m2C根据热平衡:m236 mm,应对管长进行修正查图63,CL1.1,修正后w/m2CL214 mm618 解C kg/m3,J/kgk,w/mCm2/s,Prm0.703m/s查表61,C0.683,n0.466w/m2C 1.21 w/m w/m2CC w/mC,m2/s设在404000之间m/s622 解tw90C,C,C,取Cmm mm S1d361224 mm kg/m2sJ/kgC w/mC,Pas,P
8、rf0.701,Prw0.690查表63得,C0.35,m0.60,n0.36,k0.25,p0.2根据题意,设CZ1,则92.63 w/m2C设管排数为Z,根据热平衡排说明原设定CZ1正确。 取Z26排。若取C,tf31.3C,按此温度查取物性进行计算,则排。623 解 两管外自然对流换热均为层流,625 解 设tw100CCC查附录4,得 kg/m3,w/mC,m2/s,对侧壁:为紊流。 查表66得C0.10, w/m2C,均不必修正。对顶部属紊流。 取C0.15, w/m2CCC误差太大,重新计算重设tw108C,C,C查附录4,得 kg/m3,w/mC,m2/s,对侧壁:为紊流。 得C
9、0.10,w/m2C对顶部:1.766109属紊流。w/m2CC误差很小,取tw106.44C73 解 由Pa,查表得C,r2257.1 kJ/kgC查附录7得kg/m3,w/mC,Pas设膜内为层流:5433 w/m2CJ/skJ/hkg/s93.6 kg/h原设定正确。78 解 由P1.43105Pa,查附录7得ts110C,r2229.9 kJ/kgC查附录7得kg/m3,w/mC,Pas不考虑波动,设0XC区间,液膜为层流,则在XC处,液膜雷诺数为1.82 m2891 w/m2C89 解 (a)X1、20.5 (b)X2、30,X2、11A1X1、2A2X2、1 (c)X2、11,A1
10、6D2,A2pD2A1X1、2A2X2、1 (d)查图818X2、10.41X2、1 (e)无法求解 (f)查图818,X1、20.42818 解炉壁内面积:m2炉口:m2 m2,m2炉口可视为温度为27C的黑体。X2、11X2、11ww823 解X1、20,X2、3X1、31,开路1911 ,kw826 解X3、1X3、21,m2m2,X1、2X1、30.5有圆盘时:122.6 wk无圆盘时:w828 解 设A1、A2与车间壁面A3组成一封闭系统,且A3则0,查图818得X1、20.06,m2 (1) (2)联立求解得J2376.82 w/m2w工作台实际得热为26.14 w98 解 加助后w/m2Cw/m2 未加助前 w/m2C w/m2,即增加6.652倍。910 解 设水的比热CPconst4.187 kJ/kgC 初运行时:18.61 kW由热平衡得t/hC,CCw/m2C长期运行后:kW由CC,CC w/m2C污垢系数m2C/w913 解CC C 查图915C,C,C P0.25,R2,C C CC顺流