传热学习题答案

1、第一章与热理论基础 1 .按20c时，铜、碳钢(1.5%。、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 答：铜铝黄铜碳钢； 隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/(m?K) 膨胀珍珠岩散料：25C60-300Kg/m30.021-0.062W/(n?K) 矿渣棉：30C207Kg/m30.058W/(m?K) 软泡沫塑料：30C41-162Kg/m30.043-0.056W/(m?K) 2 .推导导热微分方程式的已知前提条件是什么？ 答：导热物体为各向同性材料。 t52、 3 .(1)二2000k/m,

2、q=-2210(w/m). 二t52、 一二-2000k/m,q=2x10(w/m).fx qx二=0,qx=9103w/m2q=1.8105w/m3 5.已知物体的热物性参数是入、p和标系的导热微分方程式。 7.一半径为R的实心球，初始温度均匀并等于t ,突然将其放入一温度恒定并等于tf的液体梢内冷却。已知球的热物性参数是入、p和 c,球壁表面的表面传热系数为h,试写出描写球体冷却过程的完整数学描述。 1；：2ft 一下一(r一),:cr二r：r K=0,0三r-R,t=t答： ft 0,r=R,: 2r dtr=0,二0 dr 8.从宇宙飞船伸出一根细长散热棒，以辐射换热将热量散发到外部空

3、间去，已知4.(1) c,无内热源，试推导圆柱坐 小.ft1:ft1 答：=a(r-)二 二.：二 6.已知物体的热物性参数是系的导热微分方程式。 + fz 2 C,无内热源，试推导球坐标 质-：t1：22t 答：=aL(r-) r:r.r 2一(sin1 rsini :t一)C0 2 1ft -T rsin1 ft 二h(t 棒的发射率（黑度）为,导热系数为入，棒的长度为l,横截面面积为f,截面周长为U,棒根部温度为T。外部空间是绝对零度的黑体，试写出描写棒温度分布的导热微分方程式和相应的边界条件。 24 tt二b（t273）U 答：=0 ；:xf x=0,t+273=T0 ct x=4一九

4、x*=绅b(ti+273) ；x 第二章稳态导热 1 .为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折 线？ 答：因为不同材料的平壁导热系数不同。 2 .导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定第二类边界条件，问能否惟一地确定平壁中的温度分布？为什么？ t 答：不能。因为在导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热中一为 :x 常数，q为定值，由q=-九型求解得t=-Qx+c常数c无法确定，所x1 以不能惟一地确定平壁中的温度分布。 3 .导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，试问（1）若平壁两侧给定第一类边界条件twi和tw2,为什么这一导热过程的温度分布与平

5、壁的材料无关？为什么？（2）相同的平壁厚度，不同的平壁材料，仍给定第一类边界条件，热流密度是否相同。 答：（1）因为在该导热过程中工=。=-幺 dx、 tft （2）不相同。因为q=-九7，/为定值，而入不同，则q随 N 而变。 二xex 4 .如果圆筒壁外表面温度较内表面温度高，这时壁内温度分布曲线 d1 5 .参看图2-19,已知球壁导热系数入为常数， 内外表面分别保持tw1和tw2,度推导空心球壁导热量计算公式和球壁的导热热阻。 2 ftft 2r=0 ;:r；:r2 2 Ft2:t r)二0 Frfr2 当二一时，t=tw1 当r=r2时，t=tw2 dt 对上式进行求解 tw1 C1

6、。 C2 2r1 C1二一 tw1 C2=tw1 tw1-tw2 三.1r2 所以球体的温度分布为 球体的导热量 1 -C2cj tw1-2t rr r2r1 算公式 1二 tw2=-C2 C1r2 .tw1-tw2 r1-1r2 Q=Aq=4nr2q,且 的情形如何? ln 答：圆筒壁内的温度分布曲线为 -(tw1 -tw2) In d2 (tw1 :二tw2) 答：球体的 1；：2ft1 (r-)=(2rrjr；:rr c1r dt c1r .4二r 4 r1 4二(tw1 w1 空心球壁的导热量为 r1 r2 4二 r1 r2 导热热阻为 r1 r1 r2 r2 6.同上题，若已知边界条

7、件改为第三类边界条件，即已知tf1,h1试推导通过空心球壁传热量的计算公式和球壁的传热热阻。 和tf2,h2 答: 2 Q=4二%h2(tw2-tf2)- t-t f1f2 Q= 11111 () 22 4二r1r2r1h1r2h2 111 (一一) r1r24二， 11111 传热热阻为一(-二2) 4二r1,r21r1h1r2h2 7 .答：通过石专墙总散热：*=672(W 8 .答：内表面温度tw1=1.5C 9 .答：加贴泡沫层厚度6=0.091(m)=91(mm) 10 .答：保温层厚度00.147(m)=147(mm) 11 .答：红石专层厚度应改为500(mm 12.答：该双层玻

8、璃窗的热损失41.66(W 单层玻璃；其它条件不变时热损失2682.68(W c1 13 .答：第一层占总热阻比：22.2% 第二层占总热阻比：51.9% 第三层占总热阻比：25.9% 14 .答：表面传热系数K=30.23W/(mbK) 热流通量q=5687.2W/m2 15 .方案(1)K=29.96W/(m2K) 方案(2)K=29.99W/(m2K) 方案(3)K=37.4W/(m2K) 16 .答：取修正系数*0.96 单位面积导热阻：0.204(mbK)/W 17 .答:(1)单位长度管壁中： 第一层材料导热阻：=1.66X10Tk.m2)/W 第二层材料导热阻：R,-0.517k

9、.m2/W JU 第三层材料导热阻：R,3=0.2796k.m2/W (2)每米蒸汽管热损失q1=314.0(W/m) (3)tw2=299.95C tw3=137.61C 18 .解：调换后是调换前的79% 19 .电流是6.935(A) 20 .解：保温层材料厚度71.5mm 21 .解：取保温材料外表面温度为室温25c时，蒸发量m=1.85kg/h 22 .解：有，丸= h2 23 .根据现有知识，试对肋壁可以使传热增强的道理作一初步分析。答：肋壁加大了表面积，降低了对流换热的热阻，直到了增强传热的作用。 24 .一直径为d,长度为l的细长圆杆，两端分别与温度为t1和t2的表面紧密接触，

10、杆的侧面与周围流体间有对流换热，已知流体的温度为tf,而tfti或t2,杆侧面与流体间的表面传热系数为h,杆材料的导热系数为入，试写出表示细长杆内温度场的完整数学描述，并求解其温度分布。 答：把细长圆杆看作肋片来对待，那么单位时间单位体积的对流散热 h(t-tf)二ddx4h(t-tf) 量就是内热源强度。qv=一di=一一d- 二()dx 2 2 dt4h -T-(t-tf)=。0 xl dxd x=0t=ti x=lt=t2 人4hd2t4hd2t。 令m=J-，贝U-(t-tf)=0可化为=m2(ttf) ddxddx 肋的过余温度为0=t-tf,则01=ti-tf,02=t2-tf,

11、c-Ciexp(mx)c?exp(mx) 所以该杆长的温度分布为: %-Lexp(-ml)Lexp(ml)_?2 e=exp(mx)exp(-mx) exp(ml)-exp(-ml)exp(ml)-exp(-ml) 25 .解：温度8=44.88ch0.472-i8.9x 散热量=32i.33(W) 26 .解:tf=i00C 测温误差：t=i6C 27 .解：材料改变后，测出tL=99.85% 误差：i00-99.85=0.i5C 28 .答：(i)铝材料11f=0.96i (2)钢材，=0.853 29.答：总散热量包括肋表面管壁面散热之和：ii.885kW3i.答：散热量：484.29(

12、W/m匚m2dx 根据边界条件，求得：Ci 12一人exp(-ml) exp(ml)-exp(-ml) 1exp(ml)一12 C2: exp(ml)-exp(ml) 32.答：H至3y,牛=154.21W) 34.答：接触面上温差51.4C 第三章非稳态导热 1 .何谓正常情况阶段，这一阶段的特点是什么？ 答：正常情况阶段：物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，该阶段为物体加热或冷却过程中温度分布变化的第二阶段。 2 .何谓集总参数分析，应用这种方法的条件是什么？应怎样选择定型尺寸？ 答：当BiS区域内的流动及换热的机制。 1 答：由公式色之Pr%，Pr6, 此时在边界层内热量扩散强度

13、远大于动量扩散。 12 .、.=1.4710立m 13 .=9.7810-m 14 .局部表面传热系数：hx.1m=2273.2w/(m2-k) 2 hx4m=1608.2w/(m-k) 2 hxa.3m=1312w/(m-k) 2 hx工.45m=1071.2w/(m-k) 平均表面h=2142.4w/(m2-k) 15 ./.max=2.5410-m 24 yyx 16 .=0.376-0.2-任：4=4.64 u二x、：x.5uu:; 17 .max.310m/S 18 .xc=0.923m 全板长为层流：h=13.9W/(m2.k) =556(W) 19 .xc=0.026m 紊流换热

14、系数关联式：h=24289W/(m2k) 二971577(W) 20 .xc=8.265m,全板长流动层流 2 h=325.5W/(m.2,9=13020W 26. Q=120.5w 27. h=104W/(m2.k) 28. h2=8.24W/(m2k) 29. =296.8W 30. 使GiG2d2 31. h=31.4W/(m2.k) 第六章单相流体对流换热及准则关联式 1 .试定性分析下列问题： (1)夏季与冬季顶棚内壁的表面传热系数是否一样？ (2)夏季与冬季房屋外墙外表面的表面传热系数是否相同？ (3)普通热水或蒸汽散热器片型高或矮对其外壁的表面传热系数是否有影响？ (4)从传热观

15、点看，为什么散热器一般都放在窗户的下面？ (5)相同流速或者相同的流量情况下，大管和小管(管内或管外)的表面传热系数会有什么变化？ 答：(1)夏季与冬季顶棚内壁的表面传热系数是不一样的。因为夏季与冬季顶棚内壁与室内的空气温度的温差是不一样的。 (2)同(1)夏季与冬季房屋外墙外表面的表面传热系数也是不一i样的。 (3)普通热水或蒸汽散热器片型高或矮对其外壁的表面传热系数是有影响的。因为他们的定性尺寸是不一样的。 (4)因为窗户附近负荷大，散热器放在窗户的下面可以在窗户23.h=. t %t 104为旺盛湍流区，Re=2300104为过度区。无论层流还是湍流，都存在入口段，且入口段的换热很强。管

16、内充分发展的流动与换热，表面传热系数h为常数。管内流动的换热边界条件有两种，即恒壁温及恒热流条件。对层流和低Nu数介质的流动，两种边界条件结果不同。但队湍流和高pr数介质的换热，两种边界条件的影响可以忽略不计，即换热的Nu是一 样的。管内流动与外部流动其边界层也是不同的。内部湍流数学描写 6-5.答：第一种散热器进出口方法是最不利的，热水根本就不进入管内。第二种比较可靠，稳定。其要是受迫对流是更可靠和稳定。第三种只能是受迫对流，其可靠性和稳定性不及第二种的受迫对流。 6-12答：(1).先计算管内流体的出口温度tf。qpdl=MCp(tJtf )。 (2)由于管壁为常热流边界条件。 根据管内流

17、体进出口温度的算术平均值计算出管内流体平均温度tf=f+二。 2 (3.)由tf查表得流体的热物性参数值lf、nf、pmf、 (4.)根据质量流量M及管子断面积，求出管内流体速度 4M u=M/(r1A)=Qrpd (5.)计算雷诺数Re,并判断流动状态并根据常热流的边界条件，选 择相应的换热关联式。计算Nu (6.)由Nu数，可计算出ho (7.)由常热流的边界条件，在热充分发展段，流体与壁面间的温度差沿管长保持不变。 6-13关于管内对流换热的热进口段的长度有几种表达方式，它们各 适应什么条件？(1)从管子入口到热边界层在管中心闭合前的一段 长度；(2)当一q=0和h=const前的一段长

18、度；(3)l/d=0.05RePr.?x 答：对第一种表达方式，为热进口段长度的定义。适用于粘性流体在管内进行对流换热的任何情形。对第二种表达方式，适用于常物性流体，在管内的流动状态为层流，且边界条件为常壁温的情形。 6-14答：对外掠平板，随层流边界层增厚，局部表面传热系数有较快的降低。当层0.8n N口=0.023RefPruf1rf 加热流体n=0.4外掠单管关联式为 冷却流体0.3 NUf n1/3 cRefPr c、n值根据Ref来确定 流想紊流转变后，hx因紊流传递作用而一迅速增大，并且明显高于层流，随后，由于紊流边界层厚度增加。hx再呈缓慢下降 之势。对紊流情况下的管内受迫流动，

19、在进口段，随着边界层厚度的增加。局部表面传热系数hx沿主流方向逐渐降低。在进口处，边界层最厚，hx具有最高值，当边界层转变为紊流后，因湍流的扰动与混合作用又会使hx有所提高，但只有少量回升，其hx仍小于层流。少量回升。hx再逐渐降低并趋向于一个定值，该定值为热充分发展段的hx。 6-15.解：令h1为管内流动气体与不锈钢管内壁之间的对流表面传热系数。h2为室内空气与不锈钢管外壁之间的对流表面传热系数。室内 温度为t-微元段处不锈钢管壁温度为1.一管内微元段处流体的平均温度为tfx,管径为d.则热平均式为 2hpd(tw1-tfx)dx+h2Pd(twtfx)dx=IR 17 .h=9541.4

20、W/(m2.k) 18 .d=114mm,L=23.1m 19 .出口水流tf=67C 20 .出口t：=97% 21 .h=3328.2w/(m2k) tm=10.9C 22 .tf=83.5=4.65105W 24 .类比定律;h=7051w/(m2k) 光滑管：西得一塔特公式8026w/(m2k) 迪图斯贝尔特式7033w/(m2k) 25 .H=5.2w/(m2k) 26 .h=16.3w/(m2k) 27 .h=20513w/(m2.k) 28 .t=65.24Ch=31.42w/(m2k)巾=484(W) 29 .相差百分比：18.7% 31 .tw=158.5C 32 .pma户

21、50.463(kw) 33 .h=131.7w/(m2k) 54=10.5(mm)q=23.9w/m 34 .h=157.2w/(m2k) 35 .h=20157w/(m2k) 36 .h=70.4w/(m2k)h顺=69.5w/(m2.k) 2 37 .tf=27h=73.7w/(m-k) 38 .N=79.42(W)q=6559.3w/(m2k) 功耗比82.6 39 . 比例0.85 0.951 1.05 1.251 .5 功耗50.87 40.换热量 70.02； 80.099 0.21133 .18190. 64 4=1.809XI05WN功耗=65.5(W 42. h=5.16w/

22、(m2k) 43. =3154W 44. qg=132W/m 45. =1016Wh=4.233w/(m2.k) 46. tw,max=55.5C 48.N=779.2(W) 2 52. H=7.07w/(mk)=1021.3W 22 53. 、Je-1.325w/(m-k)q=13.25w/(m-k) 第七章凝结与沸腾换热 1 .凝液量：m=0.0116(kg/s) 2 .水平放置时，凝水量m=0.0166(kg/s) 3 .壁温tw=1000,h=12029w/(m2k) 4 . 向卜局度 局部换热系数w/(mk) 平均换热系数w/(m2k) X=0.1m 9763 13015 X=0.5

23、m 6529 8704 X=1.0m 5490 7319 5.此时管吓端液膜内已出现紊流。 H=6730w/(m2.k) 6 .竖壁高h=9.2mm 7 .单管与管束平均表面传热系数之比：=2.1 8 .凝结水量m=5.1410-3(kg/s) 9 .考虑过冷度时,m=5.1210-3(kg/s) 相差：5.14-5.12100%=0.39% 5.14 10 .管长L=1m,管长减少量占1=%1.53 11 .凝结表面传热系数h=700.2w/(m2k) 凝液量：m=5.24210-3(kg/s) 12 .管长能缩短 13 .用于水时，h=5341.1w/(m2-k) 与11题相比换热系数倍率

24、型=7.63 700.2 15 .氟禾I昂12:巾=42143(W氟禾I昂22:=50810(W 差异：20.6% 16 .用电加热时，加热方式是控制表面的热流密度。而采用蒸汽 加热则是壁面温度可控的情形。由大容器饱和沸腾曲线可知，当加热 功率q稍超过qmax值时，工况将沿qmax虚线跳至稳定膜态沸腾线，使壁面温度飞升，导致设备烧坏。总之，电加热等依靠控制热流来改变工况的设备，一旦热流密度超过峰值，工况超过热流密度峰值后，沸腾温差将剧烈上升到1000c左右，壁温也急剧升高，发生器壁烧毁现象。 采用蒸气加热时， 工况点沿沸腾曲线依次变化。 不会发生壁面温度急剧上升情况。 18 .由式(7)=在工

25、，在一定的总尸,工Pu,Ts五个量中，只有t 气随压强变化最大，P增加时，Pu的增加值将超过Ts的增值和的减少，最终使Rmin随P的增加而减小。 19 .h=1.51104w/(m2-k) 20 .h=67140w/(m2k) 21 .温度降为183ch=1585w/(m2k)与自然对流相比较， h自然对然769 =0.485h沸腾1585 22 .Q=3077.18w/(m2k),tw=106.6C 23 .Cw,=0.0115 第八章热辐射的基本定律 1 .热辐射和其他形式的电磁辐射有何相同之点？有何区别？ 答：物质是由分子、原子、电子等基本粒子组成。当原子内部的 电子受到激发或振动时，产

26、生交替变化的电场和磁场，发出电磁波向空间传播，这就是电磁波。它是热辐射和其他电磁辐射的相同点。但由于激发的方法不同，所产生的电磁波长就不相同，它们投射到物体上产生的效应也不相同。如果由于自身温度或热运动的原因而激发产生的电磁波传播就称为热辐射。 2 .为什么太阳灶的受热表面要作成粗糙的黑色表面， 而辐射采暖板不需要作成黑色？ 答：太阳灶和辐射采暖板的区别主要源于它们对温度的不同要 求：太阳灶的温度一般都在几百度以上，为了更有效吸收来自太阳的光热，其受热表面要做成粗糙的黑色表面。辐射采暖板的用处是用来采暖的，气温度一般不会太高，所以不需要做成黑色。 3 .窗玻璃对红外线几乎是不透明的， 但为什么

27、隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和？ 答：隔着玻璃晒太阳时，太阳通过热辐射给玻璃热量，而玻璃也对室内进行导热，对流换热，辐射等，使得人感到暖和，同时透过玻璃的光在穿过玻璃后衰减为长波辐射，产生温室效应，使得人感到更加的暖和。 4 .深秋及初冬季节的清晨在屋面上常常会看到结霜， 试从换热与辐射换热的观点分析a有霜的早上总是晴天；b室外气温是否一定要低于零度；c结霜屋面的热阻(表面对流换热热阻及屋面材料导热热阻)对结霜有何影响？ 答：(1)当温度低于某一值时，空气中的水分便会凝结成霜，这样就使得空气中的水蒸气减少，并且在凝结时，水蒸气会消耗空气中的固体粉尘，用其作为凝结核，这样又使得空气中的灰尘减少了，

28、同时水蒸气和固体粉尘的减少也降低了云形成的可能性，所以有霜的 早上总是晴天。 (2)不一定要低于零度，因为结霜温度不光与当时水蒸气的含量有关，而且凝结核的多少也对其有一定的影响。但温度应该是接近于零度。 (3)在结霜时的主要换热方式是热辐射。屋面的热阻越小 越有利于将表面的热传走，越有利于结霜。 5.实际物体表面在某一定温度T下的单色辐射力E入随波长入的变化 曲线与它的单色吸收率大的变化曲线有何联系？如已知其单色辐射 力变化曲线如图8-11所示，试定性地画出它的单色吸收率变化曲线。 情况下?当行U时，是否意味着物体的辐射违反了基尔霍夫定律？ 当名时，并没有违反基尔霍夫定律，因为基尔霍夫定律是有

29、前提条件的，如果没有以上条件，则。 7试从普朗克定律推导出维恩位移定律。 2=2000K时，透过百分数：63.38%3=6000K时，透过解：，在温度T下， E 儿 Eb. 6.在什么条件下物体表面的发射率等于它的吸收率（ 8=a)?在什么 答：在热平衡条件下 a,温度不平衡条件下的几种不同层次: (1) (2) (3) 318T=仪318T无条件成立; 二1，T (4) ；(T) 漫表面成立； 灰表面成立；漫-灰表面成立。 解：普朗克定律的表达式为：Eb _5 2 W/(mm) -1 dEb. 则丁 d _6_7 -5clC1C2e 12 C2 T 一二0 maxT=2897.6K 8.黑体

30、温度Ti=1500K时, 2 -1) 透过百分数: 43.35% 百分数：82.87% 9 .在1pm-4pm范围内，黑体辐射份额：69.9% 10 .T=2000K时，份额1.49% 太阳，T=5762K份额：44.62% 11 .(1)辐射强度：3500W/(nbsr) (2)A1中心对A表面张开立体角：3.464乂10-4(sr) A1中心对A表面张开立体角：4父10-4(sr) A1中心对A表面张开立体角：4x10(sr) 12 .太阳辐射能透过玻璃部分：80.17% 室内辐射透过比例：0 13 .全波长总发射率：;=0.2756 总辐射力：7.W/m2 14 .该表面吸收率a=0.4

31、625 15 .发射率0.1；800K黑体，a=0.1158；5800K黑体，a=0.8522 16 .E=7.X(W/m),发光效率：7.03% 17 .名=0.26发射率 18 .6=0.9,热平衡温度Tw=260.4K =0.1时，热平衡温度Tw=273.85K 第九章辐射换热计算 1 .任意位置两表面之间的角系数来计算辐射换热， 这对物体表面作了那些基本假设？ 答： 角系数表示表面发射出的辐射能量中直接落到另一表面上的百分数。 与另一表面的吸收能力无关，仅取决于表面的大小和相互位置。在推导中应用了两个假设条件：物体表面为漫反射面；物体表面物性均匀。 2 .为了测量管道中的气流温度，在管

32、道中设置温度计。试分析由于 温度计头部和壁面之间的辐射换热而引起的测温误差，并提出减少测温误差的措施。 答： 当管道的温度高于气流的温度时， 温度计所测得的温度高于气流的实际温度；当管道的温度低于气流的温度时，温度计所测得的温度低于气流的实际温度。 改造措施是：辐射隔热：将温度计头部用遮热板罩住。 3 .在安装有辐射采暖板的室内测量空气温度计时，为了消除热辐射带来的误差，用高反射率材料分别做筒状和不开口的球壳状遮热罩。试分析这两种方法的效果，它们测得的温度是否一样，为什么？如将它们的表面涂黑或者刷白，是否影响测温结果？ 答： 两种测量方法的效果是不一样的。 相比之下筒状遮热罩内流体与温度计头部

33、直接接触，所得的值比较精确。 不影响测温结果。 2、 5.(1)*,2=(W/m) 2) (2)电2=98080(W/m) Mi2=30578,减少23.8% 3) )6=0.8时，虫2=57181(W/m) 8=0.5时，九2=43591(W/俞 6.a2=1.72(W 8.正确 错误，应改为X),3 A1 9. Xa,b a-ba2b2-2abcosu A(1.2) A2 -X2,3 A(1.2) 10. 0.32 ZXdA,A2=0.069 11. X=01 a,b X=X=0.165a,ca,d =0.208 Xaf=0.4 a,I =0.05 12.(1)23224(w/m2) (2

34、)367.42(w/m 2) 2) 293.94(w/m2)(6)18285.3(w/m2) 13.170.43(w/m) 15 .=498wtw=19.8C I2 16 .高温表面*=11145.5(w) 低温表面=191.5(w) 17 .*2=50.7(w) 18 .以2=50.7(w) 19 .达到稳态时，表面温度匕=1307k 20 .解：J2=Eb2=。 -XJAIX2,3A2 二*1, 由于外表面存在辐射，1,2:。 21 .q1,2=69.77W/m2,T3=453.3k 无遮热板：q1,2=924.5W/m2 22 .-105.54(W/m),4.584(W/m) 24 .1

35、=94500(W/m) 25q=1640(W/m),t3=74C 不用遮热罩：qL=3925(W/m) 26 .tf=470.63C 27 .11=416.5C 28 .烟气发射率：0.379,辐射换热量：4=68664(W). 30 .辐射换热量：qk=477(W/m) 32 .地球T网196K 1, =AdyJI-J2 现在J 2=0,JI=0,.J1一J2:0 J1 X2,3A2Eb2 33 .(1)T=393.5K T=263.2K (3) T=588.5K 第十章传热和换热器 1 .计算肋壁的传热系数的公式和平壁的有何不同？式(10-3)可否用于肋壁？ 答：平壁的传热系数ko=-1-

36、； 11 + h1h2 肋壁的传热系数七=一； 11 h1h2- k2= 1.1 0+p+ h1h2 k1、k2不同点在于它们的计算传热量的面积基准不同。 书本中的(10-3)即k1=二是可以用于肋壁 工.二 兀-hi2： 的 2 .在什么具体情况下：tam-tf；tamtwtwtf：表示辐射换热面的传热系数为负值，辐射热量由环境传 向物体表面，对流换热量由物体表面传向物体周围的流体； tamtwtf：表示辐射换热面的传热系数为正值，辐射热量由环境传 向物体表面，对流换热量由物体表面传向物体周围的流体； tamtf:表示辐射换热面的传热系数为正值，辐射热量由环境传 向物体表面，对流换热量由物体

37、表面传向物体周围的流体； tamtwtf：表示辐射换热面的传热系数为负值，辐射热量由环 境传向物体表面，对流换热量由物体表面传向物体周围的流体。 3 .若两换热器冷热流体进出口温度相同，但效能名不同，是否可以说效能大者设计一定合理？怎样才能提高效能&? 答：效能君大的并不一定是合理的。因为换热器的名的大小受传热面、流动状态、表面状况、换热面的形状和大小、能量传递方式的影响。通过提高上述因素提高，而使得成本增加。有时工的提高不明显，但成本资金的浪费却很大，所以要有优化的思想，一个合理的名是最好的。 提高名的方法：扩大传热面的面积、改变流体状况、改变流体物性、改变表面状况、改变换热面的形状和大小、

38、改变能量传递方式、靠外力产生振荡，强化换热。 4 .为什么逆流换热器的效能8极限可接近1,而顺流不可能？ 答：逆流的换热比顺流的充分。在相同的进出口温度下，逆流比顺流平均温差大。止匕外，顺流时冷流体的出口温度必然低于热流体的出口温度，而逆流不受此限制。工程上换热器一般都尽可能采用逆流布置。 5 .目前市场出售的电热取暖器，一种是红外线加热取暖器（通电加热玻璃管式或磁管式红外加热元件取暖），一种是加热油浴散热器（散热器外壳为普通暖器片状，片内充导热油，电首先加热油，油以自然对流循环，通过外壳散热）。试从传统观点分析这两种取暖器的特点？有人认为在相同的功率下，用油浴散热器时能使房间暖和一些，此话有道理吗？ 答：电加热油浴散热器体大笨重，有的靠墙侧无隔热层，造成了明显的热损、墙壁变色等现象。红外加热取暖器供热方式是以红外传热为主，故升温快、无污染、成本低。红外线可直接辐射于人体和周围物体，对人体有保健的作用，并且节能。在相同功率下，同一房间内所得到的热量是一样的，只是红外加热取暖器主要是通过辐射，使得屋内出现温室效应，室内温度比较均匀。电加热油浴散