《传热学》课后习题答案(第四版).doc

即随室外风力减弱，散热量减小。但因墙的热阻主要在绝热层上，室外风力变化对散热量的影响不大。 第2章 2-4 解：按热平衡关系有：，得： ，由此得： 2-9 解：由℃从附录5查得空气层的导热系数为 双层时： 单层时： 两种情况下的热损失之比： 题2-15 解：这是一个通过双层圆筒壁的稳态导热问题。由附录4可查得煤灰泡沫砖的最高允许温度为300℃。设矿渣棉与媒灰泡沫砖交界面处的温度为tw，则有 （a） （b） 由此可解得：℃＜℃ 又由式（a）可知，在其他条件均不变的情况下，增加煤灰泡沫砖的厚度δ2对将使增大，从而损失将减小；又由式（b）左边可知tw将会升高。 2-17 解：本题为通过圆筒壁的传热问题 (1)换热表面洁净时： （2）外壁结烟灰时： （3）内壁结水垢时： 2-18 解：（1）材料A紧贴壁面时，每米长管道的总热阻为 （2）材料B紧贴壁面时，每米长管道的总热阻为 因内、外表面温差不变，故散热损失与热阻成反比： 即：材料A(导热系数较小)紧贴壁面时，散热损失较小。对于平壁，这种影响不存在。 2-22 解：由于储液容器采取了良好的保温措施，保温层的热阻是整个散热过程的主要热阻，故暂时可忽略两侧的对流热阻，按通过球壁的导热过程估算其散热量： 液氮每天的蒸发量： 2-36 解：， 将上面两式应用于～，即 将上面两式应用于～，即 由上述两式联立，可解得： 2-63 解 第3章 3-33 由附录5得 又由已知条件可得：， 由附录16图1查得，所以 3-60.解: 炉底为耐火材料, 故可近似地认为炉底外表面是绝热的, 故可看成是厚的无限大平板两侧对称受热的非稳态导热问题. ，由图3-8查得： 即：，℃ 。由图3-7查得： 即： 第6章 6-7 6-14 (1) 换热类型：管内强迫对流换热 (2) 定性温度：流体平均温度tf =(115+65)/2=90℃ 物性参数(空气): 特征长度：管子内径 (3) 特征流速: 流态: (4) 各种修正系数: 直管， Cr=1； 温差=180-90=90℃＞50℃，应进行温差修正； 管长未知，故先假定C1=1 (5) 选用公式: (气体被加热) (6) Nu数与表面传热系数h: (7) 由热平衡关系求管长L： 热平衡关系： 所以： （8）验算管长 （不满足假定），故应进行入口效应修正 (9) 假定L重新计算 假定L=2.80m, , (与假定值不符) 再假定L=2.67m, ； , 与假定值基本相符, 故：L=2.67m； 6-16 (1) 换热类型：管槽内(环形空间)强迫对流换热 (2) 定性温度：流体平均温度tf =(30+50)/2=40℃ 物性参数(水)： 特征长度：当量直径 (3) 特征流速： 流态： (4) 各种修正系数： 管长未知，故先取C1=1；直管，Cr=1 温差=100-40=60℃＞30℃，故应进行温差修正 (5) 选用公式：(液体被加热) (6) Nu数与表面传热系数h计算: (7) 由热平衡关系求管长： 热平衡关系: 所以： （8）验算管长 （满足假定），所以所求管长即为 (9) 管子出口局部热流密度 6-16 另解: (1) ～ (3) (4) 选用Gnielinski公式: (5) Nu数与表面传热系数h计算: 设，则 (6) 由热平衡关系求管长L： 热平衡关系： 所以： （7）验算管长 将管长的计算值(2.74m)与假定值(2.75m)比较，两者基本相同，即满足假定。 所以所求管长即为 (8) 管子出口局部热流密度 6-20 解：(1) 换热类型：管内(螺旋管)强迫对流换热 (2) 定性温度：流体平均温度tf.。假设tf”=60℃，则tf =(20+60)/2=40℃ 物性参数(水): 特征长度：管子内径d=0.012m (3) 特征流速： 流态： (4) 各种修正系数： 管长L=4πD=1.885m，L/d=1.885/0.012=15760，故C1=1 螺旋管， Cr=1+10.3(d/R)3=1+10.3(0.012/0.075)3=1.0422； 温差=80-40=40℃＞30℃，应进行温差修正； (5) 选用公式：(液体被加热) (6) Nu数与表面传热系数h计算： (7) 对流换热量： (8) 检验出口温度： 由热平衡关系: ℃, 该值与假定值有