传热学综合练习题

作业:以下为杨世铭、陶文铨编著《传热学》（第三版，高等教育出版社）习题编号第一章

思考题：5，7习题：1，7，12，14，20，23，24第二章

思考题：3，4，6习题：1，2，3，8，9，11，19，21，26，35，38，44，46第三章

思考题：6习题：2，6，12，13，15第四章

思考题：1，6习题：9第五章

思考题：1，2，3，7，12，15，16习题：1，2，3，7，11，16，21，24，25，37，44，51，54，59，69，76第六章

思考题：1，5，6，10习题：12第七章思考题：5，7习题：7，16，18第八章思考题：1，3，5，9习题：5，6，7，8，18，20，24，29，34，35，37，38，39，42，45第九章思考题：4，5，10习题：5，2，3，9，13，17，21，25，26，28，32，33，50综合练习题1.

已知一厚度为δ的无内热源大平板两侧壁温度分别为t1和t2，导热系数λ=λ0+at2，其中λ0和a为常数。分别对a＜0、a=0和a＞0三种情况画出平板中温度分布曲线的示意图（三种情况画在同一张图上以便于比较），并求当λ0=0时板内温度分布和热流密度计算式。2.

厚δ=100mm的水平平板，λ=10W/m℃，放在温度为tf=20℃的空气中。其上表面接收350W/m2的辐射热，下表面散给环境200W/m2的热量。平板上表面与空气对流换热的表面传热系数为h=10W/m2.℃3.

一块大平板，厚度，有内热源，平板中的一维稳态温度分布为，式中，c=-200℃/m2。假定平板的导热系数λ=50W/m℃，试确定：(1)平板中内热源之值；（2）和边界处的热流密度。4.

电加热元件直径为d=20mm、长L=300mm的金属圆棒，其导热系数λ=20W/m.℃，密度ρ=7800kg/m3，比热c=420J/kg℃，该元件放置于温度为10℃的房间内，电加热功率为300W，元件表面传热系数h=35W/m2.℃（1）

当电路故障突然停电时，元件表面温度；（2）

停电10分钟后，元件表面温度；（3）

在停电的10分钟内，元件少向室内供给的热量。5.

质量为M、比热为c、表面面积为A的小型导电体，初温等于环境温度Ta，通电加热后温度逐渐升高，最终达到平衡温度Tb,试证：，并说明的意义。（

，其中h是导电体与环境的对流换热系数）。6.

有一边长为L的无限长正三角形通道，三个表面黑度分别为ε1、ε2、ε3，若表面1和2温度为t1和t2，表面3的净辐射换热量Φ3已知，求：（1）画出辐射换热网络图；（2）各角系数；（3）各表面热阻和空间热阻；（4）表面1，2净辐射热量及表面3的温度；（5）当Φ3=0时，表面1，2净辐射热量及表面3的温度。7.

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23第6题图常压下的空气流经一个长为10m的环型截面通道，通道内管外径d1=200mm，外管内径d2=400mm，空气在通道中平均流速为5m/s，平均温度40℃，通道内管外表面温度tw1=75℃，平均黑度ε1=0.2，通道外管内表面温度tw2=20℃，平均黑度ε2=0.82，计算整个内管单位时间散失的总热量。一外径2mm的细管，外表面保持温度为200℃，细管被放置在内径为10cm的管道内，管道内壁温度为20℃，为减少辐射换热，在细管与管道之间加一厚度极簿、直径为10mm的金属遮热管，遮热管内外表面的黑度相等，问：（1）加遮热管前后细管外表面与内管表面间辐射换热量；（2）加热管直径对减少辐射有何影响；为什么？（细管ε1=0.6,管道ε2=0.8，遮热管ε39.

入口温度为150℃的热空气，流过内径100mm，厚6mm，长30m的钢管，流量为407kg/h。钢管用40mm厚的泡沫混凝土保温，其导热系数λ2=0.1W/(m.K)。钢管导热系数λ1=53.7W/(m.K)。保温层表面对环境的复合换热表面传热系数为9.6W/(m.K)，环境温度为15℃10.

直径为，长度为1m的电阻丝水平地置于的静止空气中，试问在不计辐射换热的情况下它每米长度上能承受的最大散热量是多少？如果考虑辐射换热，这一最大散热量朝哪个方向变化？该电阻丝的熔点为。注：空气在水平圆柱体外自然对流换热的准则式为： ，（）11.

温度为60℃的饱和水蒸汽在铜管外凝结,凝结换热系数为8469W/m2.℃。管内冷却水流量0.5kg/s，比热4.174×103J/kg.℃,对流换热系数5000W/m2.℃。若管内冷却水温度由20℃增加到40℃,求铜管的传热面积(忽略管壁热阻和污垢热阻,近似取di=d12.

为了得到热水，0.361MPa(ts=140℃)的水蒸气在管外凝结（如图所示），其表面传热系数hO=9500W/m2.℃。冷却水在盘管内流动，流速为，黄铜管外径为，壁厚为，导热系数为λ=132W/(m.K)，盘管的弯曲半径为。冷水进换热器时的温度为，加热到。试求所需的换热面积及盘管长度(不计管内入口效应修正及温差修正)。13.

质量流量为的变压器油在螺旋盘管中流过，油温从被冷却至，其比定压热容。