傳熱學(xué)第五版課后習(xí)題答案

1、1傳熱學(xué)習(xí)題_建工版V014一大平板，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。w1t150C??w1t285C??解：根據(jù)付立葉定律熱流密度為：2w2w121tt285150qgradt=4530375(wm)xx0.2???????????????????????負(fù)號表示傳熱方向與x軸的方向相反。通過整個(gè)導(dǎo)熱面的熱流量為：qA30375(32)182250(W)????????

2、015空氣在一根內(nèi)經(jīng)50mm，長2.5米的管子內(nèi)流動并被加熱，已知空氣的平均溫度為85℃，管壁對空氣的h=73(Wm.k)，熱流密度q=5110wm是確定管壁溫度及熱流量。解：熱流量qA=q(dl)=5110(3.140.052.5)=2005.675(W)?????又根據(jù)牛頓冷卻公式wfhAt=hA(tt)qA??????管內(nèi)壁溫度為：wfq5110tt85155(C)h73??????11按20℃時(shí)，銅、碳鋼（1.5%C）、鋁和黃銅

3、導(dǎo)熱系數(shù)的大小，排列它們的順序；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(mK)，λ碳鋼＝36W(mK)，λ鋁＝237W(mK)，λ黃銅＝109W(mK).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(mK).(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

4、珍珠巖散料:λ=0.04240.000137tW(mK)=0.04240.00013720=0.04514W(mK)礦渣棉:λ=0.06740.000215tW(mK)=0.06740.00021520=0.0717W(mK)由附錄7知聚乙烯泡沫塑料在常溫下λ=0.035~0.038W(mK)。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。15厚度δ為0.1m的無限大平壁，其材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ＝100W(mK)，在給定的直角坐標(biāo)

5、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3（b）dt2bxdx?（c）22dt2bdx?根據(jù)式（b）和付立葉定律xdtq2bxdx??????，無熱流量x0q0?2x=q2b=2(2000)450.05=9000(wm)????????將二階導(dǎo)數(shù)代入式（a）23v2dtq2b2(2000)45=180000wmdx???????????該導(dǎo)熱體里存在內(nèi)熱源，其強(qiáng)度為。431.810wm

6、?解：方法二因?yàn)椋允且痪S穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題2t=abx（c）dt2bxdx?根據(jù)付立葉定律xdtq2bxdx??????（1），無熱流量x0q0?2x=q2b=2(2000)450.05=9000(wm)????????（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=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????inx=0x=areaarea=qqA0(2b)A???????(d)inarea=2bA0??