传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)].docx
《传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)].docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)].docx(15页珍藏版)》请在优知文库上搜索。
1、思索题I.试用简练的语言说明导热、对流换热与福射换热三种热传递方式之间的联系和区分。答:导热和对流的区分在于:物体内部依除微观粒子的热运动而产生的热成传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移与冷热流体的相互掺混。联系是:在发生对流换热的同时必定伴生有导热。导热、对流这两种热垃传递方式,只有在物质存在的条件卜.才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能里的转移还伴有能敌形式的转换。2.以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式与斯忒藩玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号与其意义。q=一包j答:傅立叶定律:小,其中,4一热流密度;/一导
2、热系数;包后一沿X方向的温度改变率,“一”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。牛顿冷却公式:qf”,其中,q热流密度;力一表面传热系数;1.一固体表面温度;,一流体的温度。斯忒藩-玻耳兹变定律:q=,其中,4一热流密度;。一斯忒藩-玻耳兹变常数;7-辐射物体的热力学温度。3导热系数、表面传热系数与传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程彳T关?答:导热系数的单位是:W(m.K);表面传热系数的单位是:W(m2.K);传热系数的单位是:W(m2.K)o这三个参数中,只方导热系数是物性参数,其它均与过程有关。4 .当热量从壁面侧的流体穿过壁面传给另侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可
3、以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程好用意义。答:因为在很多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中常常遇到的种典型热量传递过程。5 .用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍旧安稳无恙。而旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象C答:当壶内有水时,可以对壶底进行很好的冷却(水对壶底的对流换热系数大),壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高;当没有水时,和壶底发生对流换热的是气体,因为气体发生对流换热的表面换热系数小,壶底的热策不
4、能很快被传走,故此赤底升温很快,简单被烧坏.6 .用一只手握住盛有热水的杯子,另一只手用筷子快速搅拌热水,提杯子的手会显著地感到热。试分析其缘由。答:当没有搅拌时,杯内的水的流速几乎为零,杯内的水和杯壁之间为自然对流换热,自热对流换热的表面传热系数小,当快速搅拌时,杯内的水和杯壁之间为强制对流换热,表面传热系数大,热水有更多的热敌被传递到杯壁的外侧,因此会显著地感觉到热.7 .什么是串联热阻度加原则,它在什么前提下成立?以固体中的导热为例,试探讨有哪些状况可能使热量传递方向匕不同截面的热流量不相等。答:在一个小联的热地传递过程中,假如通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环
5、节热阻的和。例如:二块无限大平板登加构成的平壁。例如通过圆筒壁,对于各个传热环节的传热面积不相等,可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。8 .有两个外形相同的保温杯A与B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A杯的外表面就可以感觉到热,而B杯的外表面则感觉不到温度的改变,试问哪个保温杯的质量较好?答:B:杯子的保温质故好“因为保温好的杯子热屈从杯子内部传出的热盘少,经外部散热以后,温度改变很小,因此几乎感觉不到热C其次章思索题1试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。Qfq=-gradt=-n.答:傅汇叶定律的一般形式为:ar,共中:8皿为空间某点的温度梯度;门是通过
6、该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度上升的方向;,为该处的热流密度矢量。2已知导热物体中某点在x,y,z三个方向上的热流密度分别为名4与,如何获得该点的热密度矢量?答:其中;分别为三个方向的单位矢成成。3试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。答:导热微分方程式所依据的基本定律有:傅立叶定律和能空守恒定律。4试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。答:第一类边界条件:时=0时-()m=/,(r)其次类边界条件:加*第三类边界条件:以5试说明串联热阻穆加原则的内容与其运用条件。答:在一个串联的热盘传递过程中,假如通过每个环节的热流址都相同,则各串联环节的总热阻等于各申联环节
7、热阻的和。运用条件是对于各个传热环节的传热面积必筋相等。7.通过圆筒壁的导热量仅与内、外半径之比有关而与半径的肯定值无关,而通过球壳的导热量计算式却与半径的肯定值有关,怎样理解?答:因为通过回筒壁的导热热阻仅和圆筒壁的内外半径比值有关,而通过球壳的导热热阻却和球克的肯定直径有关,所以肯定半径不同时,导热量不一样。6发生在一个短圆柱中的导热问题,在下列哪些情形下可以按一维问题来处理?答:当采纳圆柱坐标系,沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。8扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么?方人认为,只要扩展表面瘦长,就可按一维问题来处理,你同意这种观点吗?答:只要满意等截面的直肋,就可
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 传热学 第四 课后 思考题 答案 杨世铭 陶文
