传热学习题集.docx
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1、郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论例0川某住宅砖墙壁厚为加=240mm ,其导热系数为4 =0.6W(m2K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:1 = 7.5 W (m2 K) , h2=0W(m2 K) 9冬季内外两侧空气的温度分别为:tf =20, tf- =-5,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。例0-2 一冷库外墙的内壁面温度为Q =-12C,库内冷冻物及空气温度均为tf =-18oCo已知壁的表面传热系数为人=5W(m2K),壁与物体间的系统辐射系数G、2 =5.1 W(m2.k,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐
2、射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q以及它的内外表面温度和%2。已知:=360mm,室外温度依二-1O ,室内温度力=18 ,墙的入=0.61W(m.K),内壁表面传热系数h1=87W(m2.K),外壁h2=124W(M . K)。已知该墙高2. 8m,宽3m,求它的散热量中?15、空气在一根内径5(m,长2. 5m的管子内流淌并被加热,已知空气平均温度为85C,管壁对空气的h=73W/m.,热流通量4=5110WZ20,试确定管壁温度及热流量。16、已知两平行平壁,壁温分别为twi=50C, ?2 =20,辐射系数G2=3.96,求每平方米的辐射换热量若I1增加到20(C,辐射换
3、热量变化了多少?第一章导热理论基础例11厚度为的无限大平壁,人为常数,平壁内具有匀称内热源qKW/mD ,平壁x=0的一侧绝热,x=的一侧与温度为0的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。例1-2 一半径为R长度为1的导线,其导热系数入为常数。导线的电阻率为P(Q.1婚/m)。导线通过电流1(A)而匀称发热。已知空气的温度为“导线与空气之间的表面传热系数为h ,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。2、已知Lowe膜玻璃的导热系数为0.62W(m.K)玻璃的导热系数为0.65W(m.K)空气的导热系数为0.024W(m.K)氨气的导热系数为00
4、16W(m.K)试计算该膜双中空玻璃导热热阻。6、一厚度为50mm的无限大平壁,其稳态温度分布为:/=a +如七式中a=200C ,b= - 200(Cm2。若平壁材料导热系数为45Wm.C ,试求:(1)平壁两侧表面处的热流通量;(2)平壁中是否有内热源?为什么?若有的话,它的强度应是多大?其次章稳态导热例21有一锅炉炉墙由三层组成,内层是厚 1 =230mm的耐火砖,导热系数 1=1.1OW(mK);外 层是 3 =240mm的红砖层,导热系数入3 =0.58W(mK);两层中间填以 2 =50mm的水泥珍宝岩制品保温层,导 热系数入2 =0.072W(mK)o已知炉墙内、外两表面温 度t
5、w1 =500oC. t w2 =50 ,试求通过炉墙的导热热流密 度及红砖层的最高温度。例22 一由三层平壁组成的锅炉炉墙,结构与例2-1相同。但已知边界条件改为第三类,即:炉墙内侧温度夕广5119,烟气侧对流换热的表面传热系数h1=31.1W(m.K);炉墙外厂房空气温度%=22 ,空气侧对流换热的表面传热系数h2=12.2W(m.K)o试求通过该炉墙的热损失和炉墙内、外表面的温度1和几2。例2-3 一炉渣混凝土空心砌块,结构尺寸如图所示。炉渣混凝土的导热系数1=0.79W(mK),空心部分的导热系数2=029W(mK)试计算砌块的导热热阻。例24外径为200mm的蒸汽管道,管壁厚8mm
6、,管外包硬质聚氨酯泡沫塑料保温层,导热系数Z=0.022W(m.K),厚40mm。外壳为高密度聚乙烯管,导热系数入2=0.3W(m.K),厚5mm。给定第三类边界条件:管内蒸汽温度=300C ,管内蒸汽与管壁之间对流换热的表面传热系数h1=120W(m.K);四周空气温度夕2=25(,管外壳与空气之间的表面传热系数h2=10W(m.K)求单位管长的传热系数&、散热量q,和外壳表面温度13。例25设管道外径d=15mm,假如用软质泡沫塑料作为保温层是否合适?已知其导热系数人=0.034W(m.K),保温层外表面与空气之间的表面传热系数h=1OW(m.K)例2-6 一铁制的矩形直肋,厚 =5 mm
7、,高H = 50 mm,宽L = 1m ,材料导热系数 =58w/mK ,肋表面放热系数h = 12 w/mK ,肋基的过余温度o = 80 Co求肋表面散热量和肋端过余温度。例26如图218所示的环形肋壁,肋片高度1=19.1mm、厚度=1.6mm ,肋片是铝制并镶在直径为25.4mm的管子上,铝的导热系数入二214W(m.K)已知管表面温度%=171.1七,四周流体温度尸21.1兀,肋片表面与四周流体之间的表面传热系数h=141.5W(m2.K),试计算每片肋片的散热量。例28一传达室小屋,室内面积为3mx4m,高度为2.8m ,红砖墙厚度为240mm ,红砖的导热系数为0.43W(m.K
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