傳熱學(xué)第57章答案

1、第七章 凝結(jié)與沸騰換熱1凝液量：m=0.0116(kg/s)2.水平放置時，凝水量m=0.0166(kg/s)3.壁溫tw=1000 , h=12029 w/(m2·k)4.向下高度局部換熱系數(shù)w/(m2·k)平均換熱系數(shù)w/(m2·k)X=0.1mX=0.5mX=1.0m97636529549013015870473195.此時管下端液膜內(nèi)已出現(xiàn)紊流。 H=6730 w/(m2·k)6.豎壁高 h=9.2 mm7.單管與管束平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)之比：=2.18凝結(jié)水量 m=5.1410-3 (kg/s)9.考慮過冷度時，m=5.1210-3(kg/s) 相

2、差：10管長 ,管長減少量11凝結(jié)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h=700.2 w/(m2·k) 凝液量：m=5.24210-3(kg/s)12. 管長能縮短13用于水時， h=5341.1 w/(m2·k) 與11題相比換熱系數(shù)倍率15氟利昂 12： =42143（W） 氟利昂 22： =50810（W） 差異：20.6%16用電加熱時，加熱方式是控制表面的熱流密度。而采用蒸汽加熱則是壁面溫度可控的情形。由大容器飽和沸騰曲線可知，當加熱功率q稍超過值時，工況將沿虛線跳至穩(wěn)定膜態(tài)沸騰線，使壁面溫度飛升，導(dǎo)致設(shè)備燒壞?？傊娂訜岬纫揽靠刂茻崃鱽砀淖児r的設(shè)備，一旦熱流密度超過峰值，工況超過

3、熱流密度峰值后，沸騰溫差將劇烈上升到1000左右，壁溫也急劇升高，發(fā)生器壁燒毀現(xiàn)象。采用蒸氣加熱時，工況點沿沸騰曲線依次變化。不會發(fā)生壁面溫度急劇上升情況。18由式（7）,在一定的五個量中，只有隨壓強變化最大，P增加時，的增加值將超過Ts的增值和的減少，最終使Rmin隨P的增加而減小。19h=1.51104 w/(m2·k)20. h=67140 w/(m2·k)21.溫度降為183 h=1585 w/(m2·k) 與自然對流相比較， 22Q=3077.18 w/(m2·k) ,tw=106.623.第五章 對流換熱分析1. 影響對流換熱的因素有流體種類

4、、速度、物理性質(zhì)、表面溫度、環(huán)境溫度、形狀、尺寸、位置、表面狀況.等等，試以你的感性認識舉例說明這些因素的存在。答：日常生活中，蒸汽換熱與水換熱，其種類不同，物理性質(zhì)也不同，則換熱效果也明顯不同。在晴朗無風(fēng)的天氣里與有風(fēng)的天氣里曬衣服，其流體速度不同，衣服曬干的時間也是不同的，說明換熱效果有不同。一杯水放在空氣裝配能夠與放在冰箱里，環(huán)境溫度不同，其換熱效果有是不同的。板式換熱器與肋片式換熱器形狀不同，定性尺寸也不同，換熱效果也不同。粗糙管與光滑管的換熱效果也是不一樣的。換熱器放在窗下面與放在墻角換熱效果是不一樣的。2.試設(shè)想用什么方法可以實現(xiàn)物體表面溫度恒定、表面熱流恒定的邊界條件？答：加熱水

5、使其在沸騰狀態(tài)，放一物體在沸騰水中，此狀況下物體表面溫度可認為是恒定的。將一物體外層包裹一層絕熱材料，再將物體連入一恒定電流的加熱器中，則其物體可認為是表面熱流恒定。3.試就自然界和日常生活中的對流換熱現(xiàn)象舉例，說明哪些現(xiàn)象可以作為常壁溫或者常熱流邊界條件來處理？哪些現(xiàn)象可以近似地按常壁溫或常熱流處理？答：在冰箱內(nèi)層結(jié)了一層冰，與冰箱內(nèi)物體換熱，此時，冰箱內(nèi)壁是常壁溫的。電爐加熱可視為常熱流。水壺?zé)_水，可近似認為是恒熱流的加熱方式。暖壺裝滿熱水內(nèi)壁可近似認為是常壁溫的。5. 沸騰水與常溫水的溫度有沒有數(shù)量級差別？如果厚度相比是否可以認為是1與§之比？答：沸騰水與常溫水的溫度沒有數(shù)量

6、級差別。如果流體外掠長度只有1mm的平板，那么它的板長與邊界厚度相比是可以認為是1與§之比。6.對流換熱過程微分方程式與導(dǎo)熱過程的第三類邊界條件表達式兩者有什么不同之處？答：對流換熱過程微分方程式： 導(dǎo)熱過程的第三類邊界條件表達式為：h（t- t）=- 式中為x點貼壁處流體的溫度梯度，k/m。由近壁面的溫度場確定，為流體的導(dǎo)熱系數(shù)，q為對流換熱量，是隨著x的變化而變化的，而中是確定的。式中的是傳熱體的導(dǎo)熱系數(shù)，由傳熱材料決定。7.流體外掠平板，在溫度條件不變的情況下，主流速度增加時，它的局部和平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)都增加，試從換熱原理進行分解釋。答：主流速度增加時，速度邊界層厚度減小，在溫

7、度條件不變時即使溫度條件不變，熱邊界層厚度減小，增加了邊界層內(nèi)的溫度梯度，從而局部和平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)都增加。8在相同溫度及速度條件下，不同Pr流體外掠平板時的溫度及速度邊界層厚度、速度及溫度梯度及平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)等有何差異？答：Pr大的流體，溫度邊界層厚度小于速度邊界層厚度，溫度梯度速度大于速度梯度，則平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)將較大。10.導(dǎo)出外掠平板層流邊界層在距前緣距離內(nèi)的平均厚度表達式。11. 為什么Pr1時，則t，試分析在t>區(qū)域內(nèi)的流動及換熱的機制。答：，此時在邊界層內(nèi)熱量擴散強度遠大于動量擴散。121314.局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： w/(m2·k) w/(m2·k) w/(m2·k) w/(m2·k)平均表面 h =2142.4 w/(m2·k)15.16. 注：17.m/s18.xc=0.923 m全板長為層流： h=13.9 W/(m2.k)19.xc=0.026 m 紊流換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式：h=24289 W/(m2·k) 20.xc=8.265m,全板長流動層流 h=325.5 W/（m2·K），2122. 23.5-24 由邊界層能量微分方程式直接導(dǎo)出能量積分方程式。解：常物性不可