传热学作业讲解.ppt

作业： 作业 作业 作业： 作业： 已知： 解： 已知： 换热相似： 已知： 求： 6－4 20℃的水以10kg/s的质量流量进入直径为10cm，长10m的圆管内，管壁温度为80℃，求水的出口温度。 解： 设出口温度 当 定性温度： 查物性： 判别流态： 紊流 其中： 求水的出口温度： （两种求法） 第一种求法： 水得到热量： 对流换热量： 可得： 计算值与假设值误差不大，计算有效。 第二种求法： 假设 如假设准确，水得到热量与对流换热量应相等。 水得到热量： 对流换热量： 假设温度偏高。 重新假设： 重复以上计算： 得出 如果 可采用十字线法： 。 。 。 。 6-17 在速度u0=5m/s，温度为20℃的空气流中，沿流动方向平行的放有一块长l=20cm、温度为60℃的平板。如用垂直流动方向放置的半周长为20cm的圆柱代替平板，问此时表面的对流传热系数是平板的几倍？ 解： 定性温度： 查物性参数： 1、平壁： 层流 2、半圆柱 横掠圆柱壁纵掠平壁换热系数增加28.7%。 * 3－9 初始温度为200℃，直径为5cm的铝质长圆柱体，突然暴露在温度为70℃的环境中，表面传热系数 。试计算1min后，半径为1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。 解： 初始温度为200℃，直径为5cm的铝质长圆柱体，突然暴露在温度为70℃的环境中，表面传热系数 。试计算1min后，半径为1.25cm处的温度及单位管长圆柱体的热损失。 查图： 求热损失： 查图： 3－11 一温度为21℃，横截面积为50mm×100mm的矩形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力，宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高温流体的表面传热系数为114 ，根据工艺要求，要加热到580℃以上才能消除应力，试说明1h后，能否满足工艺要求？ 分析：哪里温度最低？ 1 一温度为21℃，横截面积为50mm×100mm的矩形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力，宽100mm的一面置于炉子底面上，长杆表面与高温流体的表面传热系数为114 ，根据工艺要求，要加热到580℃以上才能消除应力，试说明1h后，能否满足工艺要求？ 解： 查图： 可以满足工艺要求。 温度计的水银泡长1cm、直径为7mm。温度计自酒精溶液取出时，由于酒精蒸发，体温计水银泡维持18℃。护士将体温计插入病人口中，水银泡表面的当量传热数 ，如果测量误差要求不超过0.2℃，求体温计插入病人口中后，至少要多长时间才能将体温计从40℃的病人口中取出。 水银泡的当量物性值为： 3－1 已知： 求： 分析： 可以用集总参数法。 解： 已知： 求： 求： 已知： 解得： 求： 已知： 3－2 工程上常用非稳态导热的方法测得燃气轮机表面的传热系数，一种方法是：把边长为6mm的铜质立方体埋入机片，使立方体只有一面与高温燃气接触，立方体与叶片间加有一薄层高温粘结剂。因粘结剂的热扩散率较小，叶片与立方体之间可近似视为绝热，设初温为38℃他铜块与538℃的高温燃气接触3.7s后，温度升为232℃。求叶片表面的传热系数。 铜： 已知： 立方体 解： 用集总参数法分析，然后验算。 已知： 立方体 解： 已知： 立方体 3-4 一电阻加热器，初始温度为t0，其内部突然产生热量，其功率为p，加热器外表面积暴露在 温度为 的流体中，表面传热系数为h。如组成导热区的体积为V，，物性值 、 、 等均为已知常数量，试用集总参数法确定加热器温度与时间的关系。 解： 令： 分离变量： 两边积分： 试推导矩形肋片内部节点和端部节点的有限差分方程。 4－4 内部节点： 边界节点： 5－2 为了用实验的方法确定直径 的钢棒（导热系数 ，热扩散系数 表面传热数 ）放在炉内时间 时的温度分布，现用几何形状相似的合金钢棒 在不大的炉中加热。求模型的直径dm和模型放入炉内多少时间后测量模型中的