傳熱學(xué)第二章答案第四版楊世銘陶文銓.doc

第二章思考題1 試寫出導(dǎo)熱傅里葉定律的一般形式，并說明其中各個符號的意義。答：傅立葉定律的一般形式為：，其中：為空間某點的溫度梯度；是通過該點的等溫線上的法向單位矢量，指向溫度升高的方向；為該處的熱流密度矢量。2 已知導(dǎo)熱物體中某點在x,y,z三個方向上的熱流密度分別為及，如何獲得該點的 熱密度矢量？答：，其中分別為三個方向的單位矢量量。3 試說明得出導(dǎo)熱微分方程所依據(jù)的基本定律。答：導(dǎo)熱微分方程式所依據(jù)的基本定律有：傅立葉定律和能量守恒定律。4 試分別用數(shù)學(xué)語言將傳熱學(xué)術(shù)語說明導(dǎo)熱問題三種類型的邊界條件。答： 第一類邊界條件： 第二類邊界條件： 第三類邊界條件：5 試說明串聯(lián)熱阻疊加原則的內(nèi)容及其使用條件。答：在一個串聯(lián)的熱量傳遞過程中，如果通過每個環(huán)節(jié)的熱流量都相同，則各串聯(lián)環(huán)節(jié)的總熱阻等于各串聯(lián)環(huán)節(jié)熱阻的和。使用條件是對于各個傳熱環(huán)節(jié)的傳熱面積必須相等。7.通過圓筒壁的導(dǎo)熱量僅與內(nèi)、外半徑之比有關(guān)而與半徑的絕對值無關(guān)，而通過球殼的導(dǎo)熱量計算式卻與半徑的絕對值有關(guān)，怎樣理解？答：因為通過圓筒壁的導(dǎo)熱熱阻僅和圓筒壁的內(nèi)外半徑比值有關(guān)，而通過球殼的導(dǎo)熱熱阻卻和球殼的絕對直徑有關(guān)，所以絕對半徑不同時，導(dǎo)熱量不一樣。6 發(fā)生在一個短圓柱中的導(dǎo)熱問題，在下列哪些情形下可以按一維問題來處理？答：當(dāng)采用圓柱坐標(biāo)系，沿半徑方向的導(dǎo)熱就可以按一維問題來處理。8 擴(kuò)展表面中的導(dǎo)熱問題可以按一維問題來處理的條件是什么？有人認(rèn)為，只要擴(kuò)展表面細(xì)長，就可按一維問題來處理，你同意這種觀點嗎？答：只要滿足等截面的直肋，就可按一維問題來處理。不同意，因為當(dāng)擴(kuò)展表面的截面不均時，不同截面上的熱流密度不均勻，不可看作一維問題。9 肋片高度增加引起兩種效果：肋效率下降及散熱表面積增加。因而有人認(rèn)為，隨著肋片高度的增加會出現(xiàn)一個臨界高度，超過這個高度后，肋片導(dǎo)熱熱數(shù)流量反而會下降。試分析這一觀點的正確性。答：錯誤，因為當(dāng)肋片高度達(dá)到一定值時，通過該處截面的熱流密度為零。通過肋片的熱流已達(dá)到最大值，不會因為高度的增加而發(fā)生變化。10 在式（2-57）所給出的分析解中，不出現(xiàn)導(dǎo)熱物體的導(dǎo)熱系數(shù)，請你提供理論依據(jù)。答：由于式（2-57）所描述的問題為穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，且物體的導(dǎo)熱系數(shù)沿x方向和y方向的數(shù)值相等并為常數(shù)。11 有人對二維矩形物體中的穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源常物性的導(dǎo)熱問題進(jìn)行了數(shù)值計算。矩形的一個邊絕熱，其余三個邊均與溫度為的流體發(fā)生對流換熱。你能預(yù)測他所得的溫度場的解嗎？答：能，因為在一邊絕熱其余三邊為相同邊界條件時，矩形物體內(nèi)部的溫度分布應(yīng)為關(guān)于絕熱邊的中心線對稱分布。習(xí)題平板2-1 用平底鍋燒開水，與水相接觸的鍋底溫度為111，熱流密度為42400。使用一段時間后，鍋底結(jié)了一層平均厚度為3mm的水垢。假設(shè)此時與水相接觸的水垢的表面溫度及熱流密度分別等于原來的值，試計算水垢與金屬鍋底接觸面的溫度。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)取為1W/(m.K)。解：由題意得 w/m2所以t=238.22-2 一冷藏室的墻由鋼皮礦渣棉及石棉板三層疊合構(gòu)成，各層的厚度依次為0.794mm.,152mm及9.5mm，導(dǎo)熱系數(shù)分別為45,0. 07及0.1。冷藏室的有效換熱面積為37.2，室內(nèi)外氣溫分別為-2及30，室內(nèi)外壁面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可分別按1.5及2.5計算。為維持冷藏室溫度恒定，試確定冷藏室內(nèi)的冷卻排管每小時需帶走的熱量。解：由題意得 357.14W 357.1436001285.6KJ2-3有一厚為20mm的平板墻，導(dǎo)熱系數(shù)為1.3。為使每平方米墻的熱損失不超過1500W,在外表面上覆蓋了一層導(dǎo)熱系數(shù)為0.12的保溫材料。已知復(fù)合壁兩側(cè)的溫度分別為750及55，試確定此時保溫層的厚度。解：依據(jù)題意，有，解得：2-4 一烘箱的爐門由兩種保溫材料A及B組成，且(見附圖)。已知,烘箱內(nèi)空氣溫度，內(nèi)壁面的總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。為安全起見，希望烘箱爐門的 外表面溫度不得高于50。設(shè)可把爐門導(dǎo)熱作為一維問題處理，試決定所需保溫材料的厚度。環(huán)境溫度25，外表面總傳熱系數(shù)。解：熱損失為又；聯(lián)立得2-5 對于無限大平板內(nèi)的一維導(dǎo)熱問題，試說明在三類邊界條件中，兩側(cè)邊界條件的哪些組合可以使平板中的溫度場獲得確定的解？解：兩側(cè)面的第一類邊界條件；一側(cè)面的第一類邊界條件和第二類邊界條件；一側(cè)面的第一類邊界條件和另一側(cè)面的第三類邊界條件；一側(cè)面的第一類邊界條件和另一側(cè)面的第三類邊界條件。平壁導(dǎo)熱2-6一火箭發(fā)動機(jī)燃燒室是直徑為130mm的圓筒體，厚2.1mm，導(dǎo)熱系數(shù)為23.2W/(mK)。圓筒壁外用液體冷卻，外壁溫度為240。測得圓筒體的熱流密度為4.8106W/，其材料的最高允許溫度為700。試判斷該燃燒室壁面是否工作于安全溫度范圍內(nèi)？解：2-7如附圖所示的不銹鋼平底鍋置于電器灶具上被加熱，灶具的功率為1000W，其中85用于加熱平底鍋。鍋底厚=3，平底部分直徑d=200，不銹剛的導(dǎo)熱系數(shù)=18W/（mK），鍋內(nèi)湯料與鍋底的對流傳熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為2500W/（K），流體平均溫度tf=95。試列出鍋底導(dǎo)熱的數(shù)學(xué)描寫，并計算鍋底兩表面的溫度。解：2-8一種用比較法測定導(dǎo)熱系數(shù)裝置的原理示于附圖中。將導(dǎo)熱系數(shù)已知的標(biāo)準(zhǔn)材料與被測材料做成相同直徑的圓柱，且標(biāo)準(zhǔn)材料的兩段圓柱分別壓緊置于被測材料的兩端。在三段試樣上分別布置三對測定相等間距兩點間溫差的熱電偶。試樣的四周絕熱良好（圖中未示出）。已知試樣兩端的溫度分別為th=400、tc=300、tr=2.49，tt,1=3.56、tt,2=3.60，試確定被測材料的導(dǎo)熱系數(shù)，并討論哪些因素會影響tt,1與tt,2不相等？解：2-9 雙層玻璃窗系由兩層厚為6mm的玻璃及其間的空氣隙所組成，空氣隙厚度為8mm。假設(shè)面向室內(nèi)的玻璃表面溫度與室外的玻璃表面溫度各為20及-20，試確定該雙層玻璃窗的熱損失。如果采用單層玻璃窗，其他條件不變，其熱損失是雙層玻璃的多少倍？玻璃窗的尺寸為。不考慮空氣間隙中的自然對流。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.78。解：116.53W/ 所以 2-10某些寒冷地區(qū)采用三層玻璃的窗戶，如附圖所示。已知玻璃厚g=3，空氣夾層寬air=6，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)g=0.8W/（mK）。玻璃面向室內(nèi)的表面溫度ti=15，面向室外的表面溫度to=-10，試計算通過三層玻璃窗導(dǎo)熱的熱流密度。解：2-11提高燃?xì)膺M(jìn)口溫度是提高航空發(fā)動機(jī)效率的有效方法。為了是發(fā)動機(jī)的葉片能承受更高的溫度而不至于損壞，葉片均用耐高溫的合金制成，同時還提出了在葉片與高溫燃?xì)饨佑|的表面上涂以陶瓷材料薄層的方法，如附圖所示，葉片內(nèi)部通道則由從壓氣機(jī)來的空氣予以冷卻。陶瓷層的導(dǎo)熱系數(shù)為1.3W/（mK），耐高溫合金能承受的最高溫度為1250K，其導(dǎo)熱系數(shù)為25W/(mK)。在耐高溫合金與陶瓷層之間有一薄層粘結(jié)材料，其造成的接觸熱阻為10-4K/W。如果燃?xì)獾钠骄鶞囟葹?700K，與陶瓷層的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1000W/(K)，冷卻空氣的平均溫度為400K，與內(nèi)壁間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為500W/(K)，試分析此時耐高溫合金是否可以安全地工作？解：2-12 在某一產(chǎn)品的制造過程中，厚為1.0mm的基板上緊貼了一層透明的薄膜，其厚度為0.2mm。薄膜表面上有一股冷卻氣流流過，其溫度為20，對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為40。同時，有一股輻射能透過薄膜投射到薄膜與基板的結(jié)合面上，如附圖所示?；宓牧硪幻婢S持在溫度。生成工藝要求薄膜與基板結(jié)合面的溫度，試確定輻射熱流密度q應(yīng)為多大？薄膜的導(dǎo)熱系數(shù),基板的導(dǎo)熱系數(shù)。投射到結(jié)合面上的輻射熱流全部為結(jié)合面所吸收。薄膜對60的熱輻射是不透明的。解：根據(jù)公式得2-13 在附圖所示的平板導(dǎo)熱系數(shù)測定裝置中，試件厚度遠(yuǎn)小于直徑d。由于安裝制造不好，試件與冷熱表面之間平均存在著一層厚為的空氣隙。設(shè)熱表面溫度，冷表面溫度，空氣隙的導(dǎo)熱系數(shù)可分別按查取。試計算空氣隙的存在給導(dǎo)熱系數(shù)測定帶來的誤差。通過空氣隙的輻射換熱可以略而不計。解：查附表8得， ，無空氣時有空氣隙時得所以相對誤差為圓筒體2-14 外徑為100mm的蒸氣管道，覆蓋密度為20的超細(xì)玻璃棉氈保溫。已知蒸氣管道外壁溫度為400，希望保溫層外表面溫度不超過50。且每米長管道上散熱量小于163W，試確定所需的保溫層厚度。解：保溫材料的平均溫度為t=由附錄7查得導(dǎo)熱系數(shù)為代入數(shù)據(jù)得到 0.314mm所以 2-15 外徑為50mm的蒸氣管道外，包覆有厚為40mm平均導(dǎo)熱系數(shù)為0.11的煤灰泡沫磚。絕熱層外表面溫度為50，試檢查礦棉渣與煤灰泡沫磚交界面處的溫度是否超過允許值？又。增加煤灰泡沫磚的厚度對熱損失及交界面處的溫度有什么影響？蒸氣管道的表面溫度取為400。解：由題意多層蒸氣管總熱流量代入數(shù)據(jù)得到 由附錄知粉煤灰泡沫磚材料最高允許溫度為300由此設(shè)在300時因為所以不會超過允許溫度。當(dāng)增加煤灰泡沫磚的厚度會使熱損失增加，從而邊界面處溫度下降。2-16 一根直徑為3mm的銅導(dǎo)線，每米長的電阻為2.22。導(dǎo)線外包有厚為1mm導(dǎo)熱系數(shù)為0.15的絕緣層。限定絕緣層的最高溫度為65，最低溫度為0。試確定在這種條件下導(dǎo)線中允許通過的最大電流。解：根據(jù)題意有： 解得：2-17 一蒸汽鍋爐爐膛中的蒸發(fā)受熱面管壁受到溫度為1000的煙氣加熱，管內(nèi)沸水溫度為200，煙氣與受熱面管子外壁間的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為100，沸水與內(nèi)壁間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為5000，管壁厚6mm，管壁42，外徑為52mm。試計算下列三種情況下受熱面單位長度上的熱負(fù)荷：（1） 換熱表面是干凈的；（2） 外表面結(jié)了一層厚為1mm的煙灰，其0.08；（3） 內(nèi)表面上有一層厚為2mm的水垢，其1。解： 2-18 在一根外徑為100mm的熱力管道外擬包覆兩層絕熱材料，一種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.06，另一種為0.12，兩種材料的厚度都取為75mm，試比較把導(dǎo)熱系數(shù)小的材料緊貼管壁，及把導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁這兩種方法對保溫效果的影響，這種影響影響對于平壁的情形是否存在？假設(shè)在兩種做法中，絕熱層內(nèi)外表面的總溫差保持不變。解：將導(dǎo)熱系數(shù)小的材料緊貼壁管將導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼壁管則故導(dǎo)熱系數(shù)大的材料緊貼管壁其保溫效果好。若為平壁，則平壁由于所以不存在此問題。2-19 一直徑為30mm，壁溫為100的管子向溫度為20的環(huán)境放熱，熱損失率為100W/m。為把熱損失減少到50W/m，有兩種材料可以同時被應(yīng)用。材料A的導(dǎo)熱系數(shù)為0.5，可利用度為3.14；材料B的導(dǎo)熱系數(shù)為0.1，可利用度為4.0。試分析如何敷設(shè)這兩種材料才能達(dá)到上述要求。假設(shè)敷設(shè)這兩種材料后，外表面與環(huán)境間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與原來一樣。解：根據(jù)題意有： ，解得 h13.2696按題意有：將導(dǎo)熱系數(shù)大的放在內(nèi)側(cè)， ，m解方程組得： ，2-20 一直徑為d長為l的圓桿，兩端分別與溫度為及的表面接觸，桿的導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)。試對下列兩種情形列出桿中溫度的微分方程式及邊界條件，并求解之：桿的側(cè)面是絕熱的；桿的側(cè)面與四周流體間有穩(wěn)定的對流換熱，平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h，流體溫度小于及。解： ， ，在側(cè)面絕熱時，有得微分方程為：，邊界條件為：解微分方程得： ，根據(jù)條件有：得微分方程為：，邊界條件為：解微分方程得： 代入邊界條件得：2-21 一直徑為20mm,長300mm的鋼柱體，兩端分別與溫度為250及60的兩個熱源相接。柱體表面向溫度為30的環(huán)境散熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10。試計算該鋼柱體在單位時間內(nèi)從兩個熱源所獲得的熱量。鋼柱體的40。解：根據(jù)上題結(jié)果得： 其中：m1549.1=-162.89球殼2-22 一個儲液氨的容器近似的看成為內(nèi)徑為300mm的圓球。球外包有厚為30mm的多層結(jié)構(gòu)的隔熱材料。隔熱材料沿半徑方向的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為，球內(nèi)液氨的溫度為-195.6，室溫為25，液氨的相變熱為199.6kJ/kg。試估算在上述條件下液氨每天的蒸發(fā)量。解：2-23 有一批置于室外的液化石油氣儲罐，直徑為2m，通過使制冷劑流經(jīng)罐外厚為1cm的夾層來維持罐內(nèi)的溫度為-40。夾層外厚為30cm的保溫層，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.1 。在夏天的惡劣條件下，環(huán)境溫度為40，保溫層外表面與環(huán)境間的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可達(dá)30。試確定為維持液化氣-40的溫度，對10個球罐所必須配備的制冷設(shè)備的容量。罐及夾層鋼板的壁厚可略略而不計。解：一個球罐熱流量為 所以10個球罐熱流量為2-24 顆粒狀散料的表面導(dǎo)熱系數(shù)常用圓球?qū)醿x來測定。如附圖所示內(nèi)球內(nèi)安置有一電加熱器，被測材料安裝在內(nèi)外球殼間的夾套中，外球外有一水夾層，其中通以進(jìn)口溫度恒定的 冷卻水。用熱電偶測定內(nèi)球外壁及外球內(nèi)壁的平均溫度。在一次實驗中測得以下數(shù)據(jù)：，電加熱功率P=56.5W。試確定此顆粒材料的表觀導(dǎo)熱系數(shù)。如果由于偶然的事故，測定外球內(nèi)壁的熱電偶線路遭到破壞，但又急于要獲得該顆粒表觀導(dǎo)熱系數(shù)的近似值，試設(shè)想一個無需修復(fù)熱電偶線路又可以獲得近似值的測試方法。球殼內(nèi)用鋁制成，其厚度約為34mm。解：根據(jù)題意：解得：如果電偶損壞，可近似測量水的出入口溫度，取其平均值代替球外殼溫度計算。2-25 內(nèi)外徑各為0.5m及0.6m的球罐，其中裝滿了具有一定放射性的化學(xué)廢料，其容積發(fā)熱率為。該罐被置于水流中冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=1000,流體溫度。試：（1）確定球罐的外表面溫度；（2）確定球罐的內(nèi)表面溫度。球罐用鉻鎳鋼鋼板制成。解：球罐的體積為：總發(fā)熱熱流為：球的外表溫度：解得：t30.782-26 附圖所示儲罐用厚為20mm的塑料制成，其導(dǎo)熱系數(shù)1.5，儲罐內(nèi)裝滿工業(yè)用油，油中安置了一電熱器，使罐的內(nèi)表面溫度維持在400K。該儲罐置于25的空氣中，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10。試確定所需的電加熱功率。2-27 人的眼睛在完成生物功能過程中生成的熱量要 通過角膜散到周圍環(huán)境中，其散熱條件與是否帶有隱性眼鏡片有關(guān)，如附圖所示，設(shè)角膜及隱性鏡片均呈球狀，且兩者間接觸良好，無接觸熱阻。角膜及鏡片所張的中心角占了三分之一的球體。試確定在下列條件下不戴鏡片及戴鏡片時通過角膜的散熱量：=10mm，=12.5mm，=16.3mm，37， 12W/(m2.K)，6W/(m2.K)，0.35 W/(m.K)，0.8 W/(m.K)。解：不戴鏡片所以有效熱量戴鏡片時所以即散熱量為2-28 一儲存液態(tài)氣體的球形罐由薄金屬板制成，直徑為1.22m，其外包覆有厚為0.45m，導(dǎo)熱系數(shù)為0.043的軟木保溫層。液態(tài)氣體溫度為-62.2，與金屬殼體間換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為21。由于軟木保溫層的密閉性不好，大氣中的水蒸氣浸入軟木層，并在一定深度范圍內(nèi)凍結(jié)成了冰。假設(shè)軟木保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)不受水蒸氣及所形成的冰層的影響，試確定軟木保溫層中冰層的深度。球形罐金屬殼體的熱阻可不計。在 實際運行中，因保溫層的密閉性不好而在軟木保溫層中出現(xiàn)的水和冰，對球形罐的保溫性能有何影響？2-29 在一電子器件中有一晶體管可視為半徑為0.1mm的半球熱源，如附圖所示。該晶體管被置于一塊很大的硅基板中。硅基板一側(cè)絕熱，其余各面的溫度均為。硅基板導(dǎo)熱系數(shù)。試導(dǎo)出硅基板中溫度分布的表達(dá)式，并計算當(dāng)晶體管發(fā)熱量為4W時晶體管表面的溫度值。提示：相對于0.1mm這樣小的半徑，硅基板的外表面可以視為半徑趨于無窮大的球殼表面。變截面變導(dǎo)熱系數(shù)問題2-30 一高為30cm的鋁制圓臺形錐臺，頂面直徑為8.2cm，底面直徑為13cm.。底面及頂面溫度各自均勻，并分別為520及20，錐臺側(cè)面絕熱。試確定通過該錐形臺的導(dǎo)熱量。鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為100。解：根據(jù)傅利葉導(dǎo)熱公式得因為：得 得代入數(shù)據(jù)積分得2-31 試比較附圖所示的三種一維導(dǎo)熱問題的熱流量大小：凸面錐臺，圓柱，凹面錐臺。比較的條件是及導(dǎo)熱系數(shù)均相同。三種形狀物體的直徑與x軸的關(guān)系可統(tǒng)一為，其中a及n值如下：凸面錐臺 柱體 凹面錐臺 a 0.506 0.08m 20.24 n 0.5 0.0 1.5。解：對于變截面導(dǎo)熱 凸面錐臺 柱體 凹面錐臺 由上分析得 2-32 某種平板材料厚25mm，兩側(cè)面分別維持在40及85。測得通過該平板的熱流量為1.82km，導(dǎo)熱面積為0.2。試：確定在此條件下平板的平均導(dǎo)熱系數(shù)。設(shè)平板材料導(dǎo)熱系數(shù)按變化（其中t為局部溫度）。為了確定上述溫度范圍內(nèi)及b值，還需要補(bǔ)充測定什么量？給出此時確定及b的計算式。解：由得補(bǔ)充測定中心位置的溫度為又所以 （1）代入數(shù)據(jù)解得 （2）將（2）代入（1）得到2-33 一空心圓柱，在處，處。，t為局部溫度，試導(dǎo)出圓柱中溫度分布的表達(dá)式及導(dǎo)熱量計算式。解：導(dǎo)熱微分方程式簡化為 即所以 即當(dāng)在處即 （1）處 即 （2）兩個式子聯(lián)立得 （1）-（2）得 （3）將代入（3）得溫度表達(dá)式 由傅利葉公式得2-34 設(shè)一平板厚為，其兩側(cè)表面分別維持在溫度及。在此溫度范圍內(nèi)平板的局部導(dǎo)熱系數(shù)可以用直線關(guān)系式來表示。試導(dǎo)出計算平板中某處當(dāng)?shù)責(zé)崃髅芏鹊谋磉_(dá)式，并對b0,b=0及b0，在平壁中任一x處：，作同樣積分，但以為積分上限得：(b)其中，最后可解出：。2-84 一種利用對比法測定材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置示意圖如附圖所示。用導(dǎo)熱系數(shù)已知的材料A及待測導(dǎo)熱系數(shù)的材料B制成相同尺寸的兩個長圓柱體，并垂直地安置于溫度為的熱源上。采用相同辦法冷卻兩個柱體，并在離開熱源相同的距離處測定兩柱體的溫度。已知200，=75，65，100，25。試確定之值。解：設(shè)圓棒可作為無限長情形處理，即：。則有：，因而對兩個棒有：，討論：如果測得了A、B兩棒不同x處具有相同得溫度，也可據(jù)。如上題設(shè)=0.15m，=0.075m具有相同得溫度，在仍有：，。因為，故，亦即，其中均相同，故有：，即。2-85 當(dāng)把直徑為d的金屬柱體安置到溫度為的等溫壁面上去時，一般都假定金屬柱體與基體交接處的溫度為。實際上，由于要向柱體傳導(dǎo)熱量，交接處（即肋根）的溫度常要略低于離開肋根較遠(yuǎn)處的溫度（設(shè)柱體周圍的流體溫度低于）。試：（1）定性的畫出肋根附近（包括基體及柱體中的部分區(qū)域）的等溫線分布；（2）定性地分析柱體與周圍流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及柱體導(dǎo)熱系數(shù)的大小對肋根處溫度下降的影響；（3）如果把柱體看做是測定壁溫的熱電偶，由上述分析可以得到什么樣的啟示？設(shè)柱體與基體之間接觸良好，不存在接觸熱阻（見附圖）。解：設(shè)穩(wěn)態(tài)，無接觸熱阻。(1)在固體表面上設(shè)置了一個固體圓柱后，圓柱根部溫度會低于，這是因為加了圓柱體相當(dāng)于增加了該處得散熱量。其時圓柱根部溫度得分布大致如圖示