1、传热学杨世铭-陶文铨考试复习题导导 热热 1 1一温度为一温度为2020的园钢，长的园钢，长0.3m0.3m，直径为，直径为0.06m0.06m，热导率为，热导率为35 W/(m35 W/(mK)K)，密度为，密度为7800 7800 kg/mkg/m3 3，比热容为，比热容为460J/(kg460J/(kgK)K)，通过长，通过长6m6m、温度为温度为12501250的加热炉时表面传热系数为的加热炉时表面传热系数为100 100 W/(mW/(m2 2K)K)。如欲将园钢加热到。如欲将园钢加热到850850，试求，试求园钢通过加热炉的速度。（共园钢通过加热炉的速度。（共1010分）（使用分）
2、（使用集总参数法时，长圆柱集总参数法时，长圆柱 ）解：解：(1)特征尺寸（特征尺寸（2分）分）(2)用毕渥数来判断（用毕渥数来判断（2分）分）=此处近似取此处近似取 ，所以本题可用集总参数法分析。，所以本题可用集总参数法分析。mmmmmmddlldAVlc0136.0)06.0(423.006.03.0)06.0(4412412222MKmWmKmWhlc1.0039.0)/(350136.0)/(1002VBi21M通过加热炉所需时间通过加热炉所需时间cVhAtthAddcVtttthAddtcv000ln0分离变量并积分：表示物体被冷却)exp(00cVhAttttmKkgJmkgKmW0
3、136.0)/(460/7800)/(100exp125020125085032s14.548smsm/0109.014.5486代入已知数据得代入已知数据得 求解得求解得 (4)圆钢通过加热炉的速度圆钢通过加热炉的速度 3.将初始温度为80,直径为20mm的紫铜棒突然横置于气温为20,流速为12m/s的风道之中,五分钟后,紫铜棒温度降到34.试计算气体与紫铜棒之间的换热系数h.已知紫铜棒密度=8954kg/m3,比热=383.1J/(kg),导热系数=386W/(m)解:先假定可以用集总系统法分析紫铜棒的散热过程 其中 =5 60=300s 验算 Bi:数数 值值 解解 法法第四章导热问题的
4、数值解法41第四章导热问题的数值解法42第四章导热问题的数值解法48第四章导热问题的数值解法49第四章导热问题的数值解法50第四章导热问题的数值解法51第四章导热问题的数值解法52（1）推导节点3的隐式格式的离散方程（2）右侧绝热时，推导节点4的离散方程如下图所示，内热源为常数，OxDxD2341X对对 流流 换换 热热一内径为 75mm、壁厚 2.5mm 的热水管，管壁材料的导热系数为 60 ,，管内热水温度为 90，管外空气温度为 20。管内外的换热系数分别为 和。试求该热水管单位长度的散热量。解：已知 d 1=75mm=0.075m d 2=75+2 2.5=80mm=0.08m t f
5、1=90 t f2=20 =572.2W/m 在一逆流式水-水换热器中，管内为热水，进口温度t1=100,出口温度t1=80；管外流过冷水，进口温度t2=20，出口温度t2=70。总换热量=350kW，共有53根内径为16mm、壁厚为1mm的管子，管壁导热系数=40W/(mK)，管外流体的表面传热系数h0=1500 W/(m2K)，管内流体为一个流程。假设管子内、外表面都是洁净的，试确定所需的管子长度。（12分）准则方程：)2300.(.)()(86.110.(.023.014.03143.08.0ewfreuereuRLdPRNRPRN层流）旺盛湍流 204.183998.259.91004
6、1.0067.02454.174990.164.15601.40.6083.93704.187977.766.8406.10.4152.55804.195971.867.4355.10.3652.21904.208965.368.0314.90.3261.951004.220958.468.3282.50.2951.75/ft)/(KkgkJcp3/mkg)/(102KmW)/(106smkgsm/1026rfP水的物性简表：分）（分）分）分）（见表2.)./(3275Pr023.02.(101984410326.03.965016.014.3159.4441.()./(159.4204208
7、103501.,90)80100(21023.08.0461310cmWdRhdqRskgtcqcPcteimepmprfD(a)(a)计算管内平均换热系数：计算管内平均换热系数：（共共4 4分）分）(b)(b)计算传热系数：计算传热系数：（2分）分）7.964161832751171840001.015001111112200ddhddhkim(c)(c)计算传热平均温差：计算传热平均温差：（2分）分）28.4330/60ln701002080Dmt(d)计算传热面积及管子长度：计算传热面积及管子长度：)(797.2018.014.35328.437.9641035030mdnAldlntk
8、AmDKmW/0251.0705.0Pr sm/1016.14262、温度为0的冷空气以6m/s的流速平行的吹过一太阳能集热器的表面。该表面呈方形，尺寸为1m1m，其中一个边与来流方向垂直，如果表面平均温度为20，试计算由于对流所散失的热量。已知空气为10时有 ，解：定性温度102200mt KmW/0251.0705.0Pr sm/1016.14265510510237.4Reul7.384PrRe664.0333.05.0NuKmWlNuh2/66.9WthA1932066.91)(D查得 ，辐射换热计算换换 热热 器器 计计 算算此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
