傳熱學(xué)課后答案【第五版】[精]【完整整合版】

1、緒論思考題與習(xí)題（比9）答案：1.冰鉉落體后溶化所需熱杲主要是由以下途徑得到:與地面的導(dǎo)熱疑#Qf 與空氣的對(duì)流換熱熱最注：若直接暴鴛于陽(yáng)光下可考慮輻射換熱，否則可忽略不計(jì)。6. 夏季：在維持20X?的室內(nèi)，人體通過(guò)與空氣的對(duì)流換熱失去熱量，但同時(shí)又與外界和內(nèi)墻面通過(guò)輻射換熱得到熱量，最終的總失熱量減少。（人卜）冬季：在與夏季相似的條件下，一方面人體通過(guò)對(duì)流換熱失去部分熱毘，另一方面又與 外界和內(nèi)墻通過(guò)輻射換熱失去部分熱杲，最終的總失熱杲增加。（人卜幾） 掛上窗簾布阻斷了與外界的輻射換熱，減少了人體的失熱帚。7. 熱對(duì)流不等于對(duì)流換熱，對(duì)流換熱=熱對(duì)流+熱傳導(dǎo)熱對(duì)流為基木傳熱方式，對(duì)流換熱為非

2、基本傳熱方式8. 門(mén)窗、墻壁、樓板等等。以熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的方式。9. 因內(nèi)、外兩間為真空，故其間無(wú)導(dǎo)熱和對(duì)流傳熱，熱儆僅能通過(guò)膽壁傳到外界，但夾層兩側(cè)均鍍鋅，其間的系統(tǒng)輻射系數(shù)降低，故能較長(zhǎng)時(shí)間地保持熱水的溫度。當(dāng)真空被破壞掉后，1、2兩側(cè)將存在對(duì)流換熱，使其保溫性能變得很并。211. q = _Z二 且=丄= 8.33x10*22 心 A 122 = const T 宜線(xiàn)A h const而為2 = 2( t)時(shí)t曲線(xiàn)12. RaR入心 %z/«> qR入R”JR入R*O(2A/ a首先通過(guò)對(duì)流換熱使?fàn)t了內(nèi)壁溫度升奇.爐了內(nèi)壁通過(guò)熱傳導(dǎo)，使內(nèi)壁溫度生奇.內(nèi) 壁與空氣夾層通過(guò)對(duì)

3、流換熱繼續(xù)傳遞熱量，空氣夾層與外壁間再通過(guò)熱傳導(dǎo)，這樣使熱量 通過(guò)空氣興層。（空氣夾層的厚度對(duì)舉爐的保溫性能有影響，影響的大小。）2#13己知：(7 = 360mm2 = 0.61九=124£K)墻髙28im寬3m18r= 87"TOC%#解：宀廠；_ |_+_ + 一h、 A h2=45.92求：q、口、仏、©18-(-10)10.36 廠87 + oTI + 124嚴(yán)吩詈WK3ffU 崔"0+罟一 9.7Cfl4#(/)= qxA = 45.92x2.8x3 = 385.731V14已知：H = 3m、<7 = 0.2加.L = 2m >

4、 幾=45 K) a=150C、仏=285 9#解：心二知僉二壽礦7畑10 心球晉"gioF.%q4= 2350 xb = 30.42Ra 4.444x10*/nr婦斜號(hào)浩XW2.3K© K）、心15.已知：df = 50mm > / = 25zm. 11 =85h = 73"7F1h求：口、0q = h = hJ_Gq=鄧-f+h= 85 + - = l55*C73Q=Aq = Ttdq = 0.05x2.5x5110 = 2006.7VV*)、."OOC16已知：仏=5()C、tW2 = 20X2. cl2 = 3.96求：qz £.

5、2、解：宀冊(cè)制#= 139.2 %：#3.96X （匹型）（竺±22KX）KX）= 1690.3-139.2 = 1551.15=45 r17.已知：A = 24加2#t2 =5（X）aC.#求:k、©、卜解：由于管舉相對(duì)玄徑而言較小，故可將此圓管壁近似為平壁k = =；= 83.56 oIoI 11x10-'1/（”燈I1 F1說(shuō)兄碼5000390850 = kAN = 83.56x24 x （500 一 45） x 1 （T = 912.5 KV = x 100 % = 85 _ 83.56 = 72 % k83.56因?yàn)?丄g 丄 h2 A /tj#即：水側(cè)對(duì)

6、流換熱熱阻及管壁導(dǎo)熱熱阻遠(yuǎn)小于燃?xì)鈧?cè)對(duì)流換熱熱阻，此時(shí)前兩個(gè)熱阻均 可以忽略不記。18.略第一章導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)思考題與習(xí)題（p24）答案：1.略+0.62 0.65 0.0164x25 + 竺x!0-3 = 1.146w>/<2x56 、.(165 ().024)= 0.265mk/W由計(jì)算可知，雙Low-e膜雙真空玻璃的導(dǎo)熱熱阻離于中空玻璃，也就是說(shuō)雙Low-e膜雙真 空玻璃的保溫性能要優(yōu)于中空玻璃。34.略K)6.己知：a = 50mm > t = a + bx2. a = 2(X) "C h = -200() V/m 2 = 45%求:4小、也q、'6#

7、解:=-22,?xL=0x=0=-磁仁=-45 x 2x(-2000)x50x1()7 =9x10 J%X=T（2）由d2t= -A = -A2b = -45 x (-2000) x 2 = 180x1 ()3 Hr7. 略8. 略9.取如圖所示球坐標(biāo)，其為無(wú)內(nèi)熱源一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱故有:T = Oj = t)=010.解：建立如圖坐標(biāo)，在位置取dx長(zhǎng)度微元 體，根據(jù)能最守恒有：八a 山 八a d # 山 】、°宀八忑也"八忑厶）Qe =EA = eEhA = sajXUdx)代入式（1）,合并整理得:該問(wèn)題數(shù)學(xué)描寫(xiě)為：務(wù)警宀。f dt=0（假設(shè)的）= EahT；f(tl.實(shí)的

8、)第二章穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 思考題與習(xí)題（卩5“3）答案1.略 2.略3.解：（1）溫度分布為（設(shè)twl>tw2）7其與平壁的材料無(wú)關(guān)的根本原因在A = coast （即常物性假設(shè)），否則t與平壁的材料有關(guān)（2）由qi羋 知，q與平壁的材料即物性有關(guān)CIX4略d z、八廠（廠） =（）p dr dr5.解：j 心斤，25（設(shè)52）有:4欣丄丄r r2R =Az/L"4加附6.略7已知:I = 4m、h = 3m. = 0.25twl = 15 r, tw2 =-5r, A = o.7w / （加幻求：Q解： l.h 8.可認(rèn)為該墻為無(wú)限大平壁tWi、9、血QA/15 (一5).C = A

9、F= 0.7x(4x3)x =672VV30.25&已知：F = 20w2,J = 04w,/M2=-!5r, 2 = 1.28W/(m klQ = 5.5x103W求：t解： 由 Q = F 得一無(wú)限平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 o20xl.28X°14 =，5r9已知Q =240"Q = 20mm入=0.71V / (加 R),入=0.58W / (加切入=0.06VV / (m R ),$2 = 0.2?求：gW9.06 "(疋+ur鳥(niǎo) m £卜o-< 亂 X90.0XI心+9 0zot0 “ffiw怒£&畢 Ji 超睦劇莊SM

10、£r國(guó)歸續(xù)國(guó)證 “糞CM(心 E二、09o n I wore Hs(“)、AOC.OH lsrmoc一 H p "屋rLJ.II§寸 z寸一Alefrfes一 Mo 寸 EVIb 耙盤(pán)CM Z 05os寸2<0+0寸xo一 ><£+寸 60.07Z J?T;IJP/2xmI + 寸 6OOHW<IS:.KH0 疇e “矢Ao寸 EVI0 poH?Jwe 一()00 0 + 寸 600ur po寸 HJ“錄XJ.W由題總知：（/ = （/9由題總知：（/ = （/艮-/冬入2/ eo A6)+飾=500mm12己知：twl = 6(

11、X) r, tw2 = 480 X?, zlv3 = 200r, tw4= 6（）r解：由題意知其為多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱故有2J，2璃 tw, tw. tw, % 兀兀 R：R；R； 瓦13略14已知:1)2)3)心 _ ZHI - lw2 _ 600 - 480 _ n "_人3 二 480-200 二os? 心600-60 一滄冷6” =2mm、入=4QW/(m-kSQ = 250°C, t入=入也=15W /(m2 k)、h2 =50W / (m2 k)0 = 3mm、入=3201V / (m k)0 = 6入=入*、 70W /(m2 -k)求:如&蟲(chóng)蟲(chóng)CL1

12、0t 4）人25() - 6() 3xi()7r+ 754050= 5687.2W/?r1)1 1i 丄爲(wèi)丄 i 一 2x10-3r 片入 h2 754050=29.96W / (m2 k)qi = kN = 29.96x(250-60) = 5692.41V/m2M=q_q°= 5692.4-56X7.2 = 5.2W / w2I1.2) k、= =z= 29.99W/(m k)12 II 3x10" 1+ + + 人易仏7532050q2 = k4 = 29.99 x (250 - 60) = 5698.4W / m26 =2-0 = 569&45687.2 =

13、 1 .2W / m23)1i3xio-3r+754070= 36AW /(m2 k)11#q3 = 3 = 36.ilx (250 一 60) = 6860.7 W / m2 q、=他一 = 6860.7-5687.2 = 1173.5VV / m2“2 > g 第三種方案的強(qiáng)化換熱效果最好15己知：6a =漢=35mm.6B = 130mm ,其余尺寸如下圖所示,人=2C = 1.531V l(mk),九=0.742VV/(mJc)求：心解：該空斗墻由對(duì)稱(chēng)性可取虛線(xiàn)部分.成為三個(gè)并聯(lián)的部分12R= Rai + Rfn + Rci =心尺2 = RA2 + 心2 + RC2.r 嚴(yán)字

14、+ 申 + 啓 “x 怦+ 1LxO3O7(U)/W 幾tn Ari1.531.53魚(yú)+魚(yú)+生=2x空工+匹巴Lo.22“U)/W 人 2 人24.31.530.742& R2 0.1307 0.221= 5.04x10一2(m2 k)IW+16已知：d = 60mm.d2 = 170mm. = 5SW / (m k) 9 A = 30mm =0.093VV /(m k)爲(wèi)=40mm, 2, =0.17WI (m k )jlvl = 300 #C, /v4 = 5() X?求:1)R小 Rq2、R人3；2) CJi :3) tw2w3*解:141)15#%，=丄 皿+2心= nd

15、76; + 2q| I 門(mén)心+2心+2遲qt _ R； _ 2 枕d（）2硯d° + 2 百肓飛二沁+2玄| 1沁+2Q+2石 問(wèn)（）2 為£+24J 7()+ 6()=()57(加.切/w"2 亂d22 龍 x 0.093170心二丄沁+2爲(wèi)+26-_J70+60+80“側(cè)/'2 觀心+2 遲2>tx0.17170 + 602)q,=- = - = - 3()()二U)=314.1"/工心 心+ ©0.517 + 0.2793)tw2 = twi-qtR；A =300-314.1x1.664x10 = 299.95 匸 同理：人

16、 3 =tw4 + q【R 入3 =50 + 314.1x0.279 = 137.63 *C17.已知：M =爲(wèi)入二黑血"心求：2解：忽略管壁熱阻+丄曲辿+22 兀入do + 25|+丄沁+2"22兀入 。+ 2玄Ar /（管內(nèi)外壁溫SQ不變）#In心+的。+ 24協(xié) 4 +2d d0 +由題意知：斥=£。+（。+ 24） = 。+ 玄=|l dm +（血 + 2遲）=心 + 3心即：d2m = 2dg =>Jo + 3J,= 2(d° +J,)=>dQ = 8(代入上式)d ln3 + 丄 In。._=1.2774R入丄 ln3 + ln-

17、23即：qt = 0.783A =彳二魚(yú)= 21.7%即熱損失比原來(lái)減小21.7%o1&已知：d = 1mm, /< =222xl(T'Q/" 2 = 015W/(加 燈imax = 652=40r, 3 = 0.5mnh求：/nux解:ulmax giv2f d + 26 In2忍d2( 、ttH'lniaxw265-40R, f d + 2/ -In-2.22x10-. 1+2x0.5Ink 2 欣d )< 2x0.151=123.7(A)17解:A/5二心+心21,.d21i.d2+2 電藥嚴(yán)肝融19.已知:d、= S5mm.d2 = 1 (

18、)0兒人=40W / (m ktwl = 180 "C入=0.053lV/(/H Jt)jh3<40-C, s =52.3W/m求：82#解微分方程可得其通解:3 = q嚴(yán)+ 6嚴(yán)由此得溫度分布（略）#解微分方程可得其通解:3 = q嚴(yán)+ 6嚴(yán)由此得溫度分布（略）電嚀僉憂(yōu)_)=型x(J“嚴(yán)402J00)5232x40 n85，_p = 72/7JZn#解微分方程可得其通解:3 = q嚴(yán)+ 6嚴(yán)由此得溫度分布（略）#解微分方程可得其通解:3 = q嚴(yán)+ 6嚴(yán)由此得溫度分布（略）Q =或：RA2Cu，故有a =、=廿丄山魚(yú)溼2祝d22磯事=>& = »(e

19、© -1) = 72mm220已知：dx = 0.35mm, = 3mm, 8. = 30mm. r = 199.6Vjul = (-2735 + 774)*Ctw3 = 25"C,= 0.031VI入=16.31V/= Ih求:解:.人3一人1 i ( i)+!(i )如 *(4+2即 4磯 *3+2玄)*M+2Q+2爲(wèi))_2(25 + 273.15-77.4)=7ii-i'ii'X () dX ()16.30.35 0.3560.030.356 0.416=102.71V或：R入片Rg，故有：2(25 + 273.15-77.4)x0.03”,=102.

20、7VV()21略23.解:Qr 102.7x3.6 f oc/ ,z m =I 85k / nr 199.622 略r -nf 0 = 0.0 = t-t fdxx = l.3 = 32=t2 - tf/2t/0.356 0.41624已知:I = 25mm、S 3mm, 2 = 1401VI (mk)、h = 751V / (m2 &)山=80 "Ctf = 30 #C, qg =0求：Bq解:曉毎“25爲(wèi);=0.472519解微分方程可得其通解:3 = q嚴(yán)+ 6嚴(yán)由此得溫度分布（略）#解微分方程可得其通解:3 = q嚴(yán)+ 6嚴(yán)由此得溫度分布（略）m = l8.9沖和罟器

21、= 44.9lc/?(0.4725-l8.9x) r = 30 + 44.91M(O4725 一 18.9x) = = 仇) = 0th(ml)L mLni2x75=x (80 一 30)(04725 ) = 174.71V / m1 &925已知：S = 15mmJ = 20mm, A = 48.51V=84 "C> Zo = 40 "Ch = 20W/(m2k)解:求:4&5x1.5x10“ 220c/?(2) = 3.7622Ar = x100% = 99,93'84x100% = 15.9% 匚99.9326已知：力=O.SmmJ =

22、160w/?/,r0 = 60 °C, A = I6.3VV /(加切,其他條件同 25 題#To一XEXO寸一 A(于隹二 A芮 e 2VI 二3一 ZM()寸 n K(e)&二 OH&OO-Xp 60寸00H6O寸8寸8|60寸8J Nl-X一 (&9)lz09l(&9)w一 ulow (匸(pstl-S70-X 寸 (二 x(socclezJXTO-x 寸 u( H JCLH 7+疋 z 1s.eeHd+匚一FEH(_p3iH7 “裳 0共-1 0OCEHh(4s)、MO9HV(a E二 Mos n y n d £0 寸 n f W6寸

23、-H d ,unu LL n 7: ns .8eb-XEXO 寸 RP.O 至一刁 n nN (WOMJ (=wS. = 0.54L/p/2 >-J#S. = 0.54L/p/2 >-J#S. = 0.54L/p/2 >-J“ 1兄/丿'丿 150x1.34x107 丿 = = 2.15/;33.5杏圖得：7/ = 0.78每片肋片的散熱景為Q0嚴(yán)/Q嚴(yán)帀/廬仏- f/)=2(722 - 38.52) x 10-6 x 0.78 x 60x (320 - 75) = 266.71V每米肋片管的散熱杲為：qt = nQ + (n-1)口 =+1 = 41片 / 米厶=

24、41x266.7 + 40x1.48 = 1 UVVQ2為兩肋片間的表面的散熱帚Q2=7CdxP(tQ-tf)= x77xW3x25x10-3x(320-75)=1.48VV29 略30己知:/, x/2 = 3x2.2/72 , J = 03”兄= ()56W / (加)人=()X tw2 =3() *C求：qt解:_2A = ixL = 3xL = 1()L '方 /0.3 = xL = 2：2xL=7 33L= (2x10 + 2x7.33 + 4x0.54)x0.56x(30-0)= 618.6W/m31 已知：d = 165mm jwi = 90 X?, H = 1.5m,

25、2 = 1.05VV / (m klw2 = 6 *C解： I > r、H >3r2加tw?Q sAAtg =Z / I2x1.()5(2xL50165/2丿x(9()-6) = 1542W/m32已知：/,x/2 = 0.52x0.52mlH = 0.42m,2 = O.O23VV / (加創(chuàng)=30 9心=-14 匚 Q = 34W求：3解：5)=y-,52=/2S3=0.54H 4=0.54/,2 =(Sl+4S2+4S3+4S4)/lArli0.52x0.52 + 4x0.52x0.420.023x(30 + 14) 4X °54 % 0,42 一 ° %

26、 054 x 052=3.62x10 2w = 36.2mm33已知：J = 5mm,A = 2.54“加，P = 2MPa.t = 8()*C, A = 180W/(m k)18求：Ar .解:由A = 2.54"P = 2MPs 査表得.K =°88xlO7(加2.r)/w再由AzQ =a+Rc + ar 一人19tlt/2At2Bt3Ar =%學(xué)1x80 = 4912xxl° +0.88x107180第三章非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱1峪 2略 3略 4略5已知：d = 0.15mgCp = 420丿/伙g Q,p = 8400焙/mh = 5SW/(m2k)h. = 26W

27、 / (nr k)同理：t02 =3人#6略t( =120 r7已知：d = 0.5mmy p = 8930畑 / mcp = 400丿 I (kg R)山=25 #Cnh = 95W/(m2k = % = 22W/(m k)(康銅) &o求：TJ& / 解：由=1% zo_z/r =+ 0.01 x (r0 - rz) = 120+0.01 x (25 -120) = 119.05 r#/?K 理3» F 395X0.5X10-31 Biv = = 3.6x10 vO.lM =-xO.l222x3x223故滿(mǎn)足集總參數(shù)法的求解條件，有：一=嚴(yán)5仇q( V n 893

28、0x40()x-x0.5xl0'3待憶=總噸X")十43s*已知, = 3mmyF = xm29 h = 39W / (m2 k2= .5W / (m k) , /0 = 300 V t, =20#C, a = 12.7xl0-6w2/5,r = 50<C求:解:c2/:- 30x-xl0"3 Biv =- =2= 0.98x10 - <()AM =丄x(). 1' A 48.53滿(mǎn)足集總參數(shù)法的求解條件，故有：hF0-e"“些SJ-竺沁 hF q haF 仇348.5X1X-X10*3“ “J In -5 - - = 328s 39x

29、l27xl()f xl 300-209略10已知:t0 = 8() °C, d = 2()"”J/ = 20 X?, u = 12m/ s.T = 5 min, / = 34 *Cp = 8954焙 / mcp = 383J/(kgkA = 386W !mk)求：hhF解：假設(shè)可使喚參數(shù)法，故佟耳i 9()°8954x383.lx-x xlO-3 Q/1 onln- =JJn 34-20 = 832vyw2tF 仇5x6080-20上理3.»八 f283.2x20x10 血 in-3 八* I 由 Biv = = 2.16x10 vO.IM =-xO.I

30、A A 2x386221滿(mǎn)足集總參數(shù)法的計(jì)算，上述假設(shè)成立。11已知：§嚴(yán) ”aPa=Pb、c» =cpBjA 二心厶=心 Too,q = 12min=50% =求：q解： v BFl =- = 0 = Bi：1,= 0.5 =A 2查表得：Foa = 0.24 = For即：£!4± =昭=6=5(. =12x22 =48min 丐 兀丿12.已知：axbxc = 0.5x0.5x0.5/7/0 = 3() *C, tf = 800 T, A = 52WI (tn k)a = 0.063" /hji = 801V /(nr k).T = 30

31、min求:22#解:Bi" = = y = 2.6 hS 80x1x0.52廠 at 0.063x30x60 八.6236(X)x0.252(n 由 BFl = 2.6, Fo = 0.5 杏圖有： 亠 =0.9< °o人倔(q y=_% 亠=800-(800 - 30) x 0.9、= 239 CI %丿平板13已知：8 = 40mm.a = 5x10 S / 5,2 = 4V /= 25 *C, tf = 1260 "Ch = 40W/(m2k- = id峽少14.C.知：tj = 40 *Cn tw = 20 °C、ux = 0.8/、/ =

32、 0.45/n、Re = 5x1()'、x = 0.1 加、x2 = 0.2m . x3 = ().3/? x4 =/求：匕 a解：）=30£按tm =30 r 査表得:Pr = 5.42.兄=0.618%小切、v = 8.05x10“ 加乂Rex =9.94x10“/ Y由 Rev =得 X, = 0. mvX。= 0.2zn£x3 = 0.3加Re, =1.99xl（）5Rev =2.98xl05< Rei均為層流x4 = 0.45/hRe, = 4.47x105=0.332-Pr Re/ = Xx =0. In?1136.3x2 = 0.2m803.9x

33、3 = 0.3m655.8xA = 0.45 加535.5%宀）23#/. a = 2ax圖略15 已知：/ = 0.3加、“8=0.9，%、tf = 25 *C求：爲(wèi)、佝（刃解：由 tf =25*CS表得 v = 9.055xlO'7Re二心二O3xO9v 9.055x10= 2.98xl05 <Re（匕4.64/4.64 n o cuu m-3=7=7Sx03=2-55x,0 w均（滬專(zhuān)（產(chǎn)）一 +（產(chǎn)）'%L2 dnux 2 max#如(y) = 5294y 2.71x10,圖略16. 略17. 略18. 已知：uM = 10嘆、=80*0、J =309、心().8

34、加、Re( =5x0 b = m解：匚=如+5) = 55 t按tm=55 r竇表得：2 = 2.865x10-.v = 1.846xlCPS乂Pr = 0.697 、輕= 5xgM64x” 10=0.923w I < xc全板長(zhǎng)均為層流.a = 2a,= 0.664 y Re/ 2.865x1 O'2 (10x0.8 、=0.664 xx ( V2 x 0.697 乃0.81.846x1()""%宀)Q = aFZ = !3.9xlx 0.8 x (8() - 30) = 556w19.20.解：由動(dòng)武積分方程有:(1-Wy = P z"co&qu

35、ot;oodx式左"強(qiáng)嘰T"y"強(qiáng) 嗚（心）dx a式右=W dvy=0臥P尸)clx (7即U g = const即有:吃帀亠=刃山6丄必dx U人兩邊積分有:叮6="弊"十泮722.略23.已知：t = a-by + cytw tf求：ax解：由邊界層特點(diǎn)知V = 0y=024#)=0二亠£f.-ff §#24.略#25.26.27.a = -' adr 9 Q = aFt y JOI pla = - adx, Q = aFtI J() x 匕A dtdy已知：F = 3/n?、/j = m、twX = 140

36、X?Qx 15000vv、/2 = 5加、2 = 20 C、t、防30 9、 =50聽(tīng)、= 709、“ “25#求:=(+,) = (140 + 30) = 8510 也專(zhuān)(+鼻)=4(20 + 70) = 45匸Pr, =0.691 > 入=3.09x10-2%” 燈、片=26xl0_5zw/Pr? =0.6985、入=2.8x10-2% 切、v2 = 1.746X10-5有：Re】亠知:Re嚴(yán)Re2, Pr嚴(yán)Pr2,且?guī)缀蜗嗨?6#得：M/I = Nig而:a =# a 一人厶Q2入AMk)3.8x10-2 I 15()(X) X X 3.09 xlO2 5 3x(140-30)29

37、. 略30. 己知：da = 16mm , db = 30mm , Ga = 2Gb, ta = tb求：（1）是否相似（2）如何相似解：（1） V ta = tb ,且為同類(lèi)流體即：RjhR巳知：兩者流態(tài)不相似=1T(2)若要相似，需Rea = Re,即:而金=器川入上如lf=1Gb< =16db 一 3081527#即：要使兩者相似，兩者的質(zhì)杲流杲之比應(yīng)為%；31略32.略33.略34.略第六章單相流體對(duì)流換熱及準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式1、(1)、不同。夏季一 V面朝下，冬季冷面朝下(相當(dāng)于熱面朝上)。(2)、不同。流動(dòng)情況及物性不同。(3人有影響，高度為其定型尺寸。(4)、在相同流速下，d大一R

38、e大一G大在相同流杲下，d大fRe小G小(5)、略2、略3. 不可以，其不滿(mǎn)足邊界層類(lèi)型換熱問(wèn)題所具備的4個(gè)特征。415、略16.已知：/八=10 C,G =0.045焙 /$,(/ =5mm,l = 2m,tw = 200 C求：ajf2解:lid 10,滿(mǎn)足管長(zhǎng)條件設(shè)：r/2 = lionc則./ = 2 二 ' _ - I % 一 133 &c川.叫&|90InIn“90:.tf = r -=200-133.8 = 66.2° CJnmS = 19.62x10“亦=0695,易=2.937 xl0"2l¥/(m)G0.045-x51x

39、10-3x20.41x10-64= 5.5xl042A6r = -xO.O23Re08 Pr04d1/o 937xin* x0.023x(5.5x 104)°8 x(0.695)°4 = 71IV / (/n2 K)51x10"Q = GCpf(tf2-tn) = a7Tdl(tw-tf)Z/2=Z/iandl+GCpf= 10 +7Ix5IxI03x20.045x1.0075 xlO3(200 - I33.8) = 4322°C相比較知:t/2t/29故原假設(shè)不合理，重新假設(shè):rz=70X,重復(fù)上述步驟,宜至符合計(jì)算精度要求，結(jié)果略。(/z=85nC)

40、17已知:d = 2.6mm.wm = 1.8加/頭幾=80 Cjn = 28 Cjf2 = 34 C,Z/ J > 20求：aCpf = 1 .OO75V /(kg K),p( = 1.04kg /”= 20.4 1x1O7V-5/m229q =)g%宀)解:；;=嚴(yán)J*80-347 =|(/l+Z/2)= 31 C按/z=3rcS表得：2Z =0.62W/伽K)，s =7.9xl(r7"/£,p =53nd I.8xI2.6xI0-3m _ vf 一 7.9x10“= 2.87x104 >1xI04管內(nèi)流動(dòng)處于旺盛紊流（1）按迪圖斯-貝爾特公式計(jì)算Nuf =

41、 0.023Re；*P；4人 >t,J/d>0%謊話(huà)詡30W/（K）a = Nuf= 0.023x(2.87x10° 嚴(yán) x(5.31)'（2）按西得塔特公式計(jì)算:/O.I4Nu 丫 = 0.027 Re:.a =0.027x(2.87xl0rx(531/xix7.87x107、3.55 x l(r0.14= 9545W/("K)18已知:tw =250 C,/Zl = 160 C,/2 = 240°C,um = m/syq = 3.84x IO5VV /nt2求：d,l解：由q = const 知：tf =(zri +zf2)= 20()C按

42、/竇表得：Vf =O.I58x(O_6m2/5,/ =1.36xlO_4Ns/n2,Prz =0.93血=66.3 x 1 (尸 W/(mK), “= 1.09x10*/V-5/假設(shè)管內(nèi)流動(dòng)為紊流，Rez=Nuf = 0.027 Re*8 Pr 比0.0270.027 xri.36xlO-4V'41.09x1 O'4 )X 般" 200)= 0.114wvf ().158x1 O'6而：Rj =泌=二=7.2x105>10-原假設(shè)成立必05/匕2-5)二()I4x863x45()5xI0'x(240-160)4x3.84x10且有：/J = 23

43、.1/0.114>10,滿(mǎn)足計(jì)算關(guān)聯(lián)式的要求。19.已知：d = 12mm, D = I SOmm, n = 4jfl = 20 C, um = .7mJw = 90 C求：t f2解：設(shè)/ =40C：竺=即tf=(tfl+t) = 30CAr 90-40f 2 z，按rz=30 C杏表有：pf =995.7/m3,Cpz =4.174燈/(畑 K),屛=0.618W/(/nK)5 =0.805x1077?/5, Prz =5.42>/取,Nu, =0.023Re7Pr；'431f 12?有:"滬”0.023x(2.53x吋X&42嚴(yán)x需x l + 10.

44、3x90丿= 7774W/(/K)再由：(2 = 7tdlatw -tf) = GCpf (r/2 -tf)7tdlared - httD - a z 、AhttD - a z=5 +吊(人一 » = S + "T7J 一,)PM即 CPfPS“ 4x4xl80x 7774 x 10'3 龍(90 - 30)“。廠2() +:r = 7() C995.7x474xlO3xl.7xl2xlO"3tf2 * tf2 與假設(shè)不符，重新假設(shè)-2的值，重復(fù)上述的步驟，宜至計(jì)算得滿(mǎn)足要求的 值。結(jié)果略！ (fy =65°C)20略21 已知：d = 0.16

45、m,/ = 2.5m,U =5V,Z = 91 AA,tn =47 C,ww = 0.5m/5 , qw =0求：at=tw-tf解：g = /t/=5x911.1= 4555.51VQ = GcFt = GCpf(S _ 5)f2=tfl + GCppfumCPf4555.5取 5/ =418xlOU / 伙gK),0 = 980 / m3= 47 += 47.1 C蘭 xO62x980x0.5x4.18x103 4可按/=/! =47°C杏取物性:Af =0644W/(K)，s =0.587xI0-6w2/5,Prz =3.77亠 r0.5X0. 16. 有：Rc-=6=L36x

46、I° >,x,°32且：取：M仃=().023 Re： Pr；4a = -Nu( = 0.023x(1.36x 105)08x(3.7刀嘆x= 2013W /(nr K)aF Ttdla4555,50.16x2.5x2013= 18C33#22已知:G = 2.5kg / tf)= 40 C. d =50mmJu. = 85 C, A = 0.0002, l - 10m求：解：設(shè)r/2 = 70oC,r/=|(r/1+r/2) = 55°C按-=55°C5表得：CP = 1.0052/(畑K),人=2.87xl0_2lV/(wAr),L> =

47、 l&46xl (T6/$,Prz = 0.697, p, = 1.077/n3G"'FJ= 2x1 彳£ + 1.74#由5%=討("=盤(pán))8x(0.697)% x= 2437W/(/?rK)1.077xl.005xl03x25LO77xfxO.O52l74 + 21gr 1,0.0002#再由：Q = GCpf= aF(tw -tf)得： G=s+若億-G F = ndlGCpf= 40+2437x10x0.05?*2.5xl.OO5xlO"3l門(mén)豐l門(mén)、與假設(shè)不符，重新假設(shè)/八的值，重復(fù)上述的步驟，直至計(jì)算得滿(mǎn)足要求的值。結(jié)果略！

48、(t( =75°C，C = 3.67xI05IV=367BV)23.略24已知：um = 1.3m/s.d = 19mm.I = 5.5m.AP = 80 Cjz = 55 C求：a解：按/=55°C竇表得：pt =9S5.6kg/mCPf =4.171kJ/(kgKAf =65.3x107"(加 K)i)f =O.5l7xlO-6/n2/.sPrr =3.265PT J42x133.32= 2.323x1 O'234#(Sf=)得:PfCPf%a = pfCpfumPt985.6X 4.177 x 103 x 1.3x 2.323x 1 O'2 如，=”、=y= 70611V / (nr - K)8x3.265%若為光滑量,咲R”斜器器= 4.78x">"知：Nut = 0.023 RcPrJ4x 0.023 Re(7 Pr；4 =0.023x0,6530.019x (4.78x104 嚴(yán)