目录 前言 第一章绪论 热传递方式辨析 对流 12 辍射 热阻分析 w-wee.-------.4 传热过程及综合分析 单位换算 平导印 第二章导热基本定律及稳态导热 乎板 郾筒体 球壳 变面、交导热系效问题---111--1 维有内热源的导热 --2 肪片及扩限表面 多维导热 热阻分析 生学 综合分析 第三章非稳态导热 基本概念及定性分圻 -45 集总参数法分析-- 维非稳态导热 a)无限大平板 --52 b)无限长圆柱- (c)球 多维非稳态导热…---- 半无限大物体 综合分析 73 第四章导热问题的数值解法 一般性数值计算 离散方程建立 维稳态导热计算 维非稳态导热计算 多维稳态导热问题 综合分析 第五章对流换热
基本概念与定性分析 边界层概念及分析 -104 相似原理、量纲分祈及比拟理论-- 11l 管褙内强制对流换热 --116 外掠平板对流换热 外掠单管与管束 击击击击告 大空间自然对流 有空间自然对流 综合分析 第六版屣结与沸搁换热 湛本概念与分析 155 凝结换热 1--156 鹇騰换热 163 综合分析 第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性 黑体辐射基本定律 --187 实际物体的辐射特性 综合分析 第八章辐射换热的计算 角系数计算 黑体老面的换热 --209 尖际物体表面间的辐射换热 →--213 气体辐射 综合分析 第九章传热过程分析与换热器热计算 总传热系数计算 平均压计算 换热器没讨计算 换酞器校核计算 == 热阻的分析与分岛 传热的强化与削弱 传热学问题综合分析 第十章几个专妪 太阳辐射及环境福射303 热管及其应用 射流沖换热 传质 -1313 传热学的综合应用 -324
第一章绪论 热传递方式辨析 1.1、已知:如附图所示的两种水平夹层。 求:试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同?如果要 体 通过实验来测定夹层中流体的导热系数.应采用哪一种布置? 解:热面在下时可能引起夹层中流体的自然对流,应采用布 置(a 搜体 1-2、已知:一个内部发热的圆球悬挂于室内,如附图所示三 种情况 (b) 求:分析1)圆球表面热量散失的方式:2)圆球表面与空气习盟【附热面位 之闷的热交换方式。 置不同对换热的影响 解:(1)通过对流换热及与周围其他物体间的辐射换热:(2) (a)自然对流,(b自然对流+强制对流(c强制对流 飞体 外光 习题12附热球的三种冷却方式 习题1-3附图宙飞船外形图 1-3、已知:一宇宙飞船的外形示于附图中,其中外遮光罩是凸出于飞船船体之外的一 个光学窗口,其表面的温度状态直接影响到飞船的光学遥感器船体表面各部分的表面温 度与遮光罩的表面温度不同。 求:试分析,飞船在太空飞行时与遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些?换热的 方式是什么? :遮光罩与太空间的辐射换热及与船体表面之间的辐射换热。 14、已知:热电偶常用来测量气流温度。如附图所示,用热电偶 电 点 来测量管道中高温气流的温度T,管壁温度T<r 求:试分析热电偶结点的换热方式。 习题1附图 解:与气流之间有对流换热,与壁面之间有辐射换热 1-5、已知:热水瓶瓶胆剖面的示意图如附图所示瓶胆的两层玻璃之 间抽成真空,内胆外壁及外胆内壁涂了发射率很低的(约0.05)的银 求:试分析热水瓶具有保温作用的原因。如果不小心破坏了瓶胆上抽气 口处的密封性,这会影响保温效果吗? 解:抽真空使对流与导热几乎都不会发生:很低的发射率大大削弱了内 外壁面间的辐射换热。抽气口密封性破坏使气体进入夹层,保温性能下降。 导热 气二 t-6、已知:一砖墙的表面积为12m2厚为260mm,平均导热系数为 习题5图 1
传热学(第三版》习题题解 1.5W/(mK).设面向室内表面温度为25C,而外表面温度为-5℃ 求:此砖墙向外界散失的热量 解:中=-0.26=2.077×103W 1.5×12×30 1-7、已知:一炉子的炉墙厚13cm,总面积为20m2,平均导热系数为1.04W/(mK),内 外壁温分别为520℃及50℃ 求:通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热值为209×10kkg,问每天因热量损 失要用掉多少千克煤? 解:=10420×20-52=75.2 每天耗煤G= 75.2×10×243600 =3.11×102kg 2.09×103×10 1-8、已知:夏天,阳光照耀在一厚为40mm的用层压板制成的木门外表面上,用热流 计测得木门内表面的热流密度为15Wm2。外表面温度为40C,内表面温度为30 求:此木门在厚度方向上的导热系数。 解:q=a,=915×0.04 =0.06w/(m) △40-30 对流 1-9、已知:在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管 壁平均温度=69℃,空气温度=20℃,管子外径d=14mm,加热段长80mm,输入加 热段的功率为8.5W。全部热量通过对流换热传给空气。 求:此时的对流换热表面传热系数为多大? 8.5 解:h=A3.14×0.014×0.08×49 49.3W/(m2.K) 1.10、已知:对置于水中的不锈钢管采用电加热的方法进行压力为1.013×10Pa的饱 和水沸腾换热实验。测得加热功率为50W不锈钢管外径为4mm,加热段长10cm,表面平 均温度为109℃ 求:此时沸腾换热的表面传热系数。 a3.1(-0.xm 解:h== 50 如取=3.1416,则h=4421W/(m2K)
猪论 1-1l、已知:一长、宽各为10mm等温集成电路芯片安装在一块底板上,温度为20°C 的空气在风丽作用下冷却芯片。芯片最高允许温度为85°C,芯 片与冷却气流间的平均表面传热系数为175w(m2K),芯片项 面高出底板的高度为Imm 求:在不考虑辐射时芯片的最大允许功率是名少? 解:中=△=175×[01×0.01+4×001×00]×65 =175×(000000×65=17×00004×65=159W 1-12、已知:爸内空气对流换热,qm=3500Wm2,t;=45°C =80°C.外径d,=36mm,墮厚8=2mum,热量沿径向传递,外表 面绝热民好。 解:qn=qx=3500× 39375Wmn 习题1-12附图 =h,=2=323515m) 辐射 -i3、已知:由两块无限靠近的黑沐平行板,温度分别为T和T:。 求:按体的性质及斯忒藩-玻尔兹曼定律导出单位面积上射换热量的计算式(提 示:无限靠近意味簪每一决板发出的辐射能全部落到另一块板上 1-14、已知:字宙空间T≡0K,航天器的T=250K,=0.7 求 ≈b 解:q=co7-0=07×5.67×102×250=0.7×567×25·=15m 15、已知:在第1-11题中,如果把芯片和底板置于一个封闭的机壳内,机壳温度为 20°C,芯片G=09,其余条件不变 求:最大的Φ=? 解:d=MA+Ao(T-7)=1.59+0.0014×09×567×(3.58*-2.93) =1.59+000014x09×5.67×(164.26-73.70)=1.59+0065=165W 16、已知:太空中飞行的球状航天器r=0.5m,g=0.8,散热φ=175W,航天器未