傳熱學(xué)第一章答案

1、傳熱學(xué)習(xí)題集第一章思考題1. 試用簡練的語言說明導(dǎo)熱、對(duì)流換熱及輻射換熱三種熱傳遞方式之間的聯(lián)系和區(qū)別。 答： 導(dǎo)熱和對(duì)流的區(qū)別在于：物體內(nèi)部依靠微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象，稱為導(dǎo)熱；對(duì)流則是流體各部分之間發(fā)生宏觀相對(duì)位移及冷熱流體的相互摻混。聯(lián)系是 : 在發(fā)生對(duì) 流換執(zhí)的同時(shí)必妖伴生有導(dǎo)執(zhí)。導(dǎo)熱、對(duì)流這訂種熱量傳竄方式，只看在物質(zhì)存在的條件下才能實(shí)現(xiàn)，而輻射可以在真 空 中傳播，輻射換熱時(shí)不僅有能 量的轉(zhuǎn)移還伴有能量形式的轉(zhuǎn)換。2. 以熱流密度表示的傅立葉定律、牛頓冷卻公式及斯忒藩一玻耳茲曼定律是應(yīng)當(dāng)熟記的傳 熱 學(xué)公式。試寫出這二個(gè)公式并說明其中每一個(gè)符號(hào)及其意義。, dtdtq

2、 A 答：傅立葉定律：dx,其中，可一熱流密度；2導(dǎo)熱系數(shù)；必一沿 x方向的溫度變化率，“一”表示熱量傳遞的方向是沿著溫度降低的方向。%1 牛頓冷卻公式： q = hg-t, 其中，熱流密度；力一表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；幾 固體表面 溫度；卩一流體的溫度。%1斯忒藩一玻耳茲曼定律：g =其中，a熱流密度；b斯忒藩一玻耳 茲曼常數(shù)；T輻射物體的熱力學(xué)溫度。3. 導(dǎo)熱系數(shù)、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及傳熱系數(shù)的單位各是什么？哪些是物性參數(shù)，哪些與過程有 關(guān)？答：導(dǎo)熱系數(shù)的單位是：W/(m.K);表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的單位是：W/(m2.K)；傳熱 系數(shù)的單位是：W/(m2.K)o這二個(gè)參數(shù)中，只有導(dǎo)熱系數(shù)是物性參數(shù)，其它均與過程

3、有關(guān)。4. 當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來計(jì)算 ( 過程是穩(wěn)態(tài)的 )，但本章中又引入了傳熱方程式，并說 它是 “換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。 答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)， 是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過程。5. 用鋁制的水壺?zé)_水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無恙。而一旦壺內(nèi)的水燒干后， 水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻 ( 水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大 ) ，壺底 的熱量被很快

4、傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體 , 因?yàn)闅?體發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫 很快，容 易被燒壞。6. 用一只手握住盛有熱水的杯了，另一只于用筷了快速攪拌熱水，握杯了的手會(huì)顯著地感 到 熱。試分析其原因。答：當(dāng)沒有攪拌時(shí)，杯內(nèi)的水的流速幾乎為零，杯內(nèi)的水和杯壁之間為自然對(duì)流換熱， 自 熱對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)小，當(dāng)快速攪拌時(shí)，杯內(nèi)的水和杯壁之間為強(qiáng)制對(duì)流換熱 , 表面 傳熱系數(shù)大，熱水有更多的熱量被傳遞到杯壁的外側(cè)，因此會(huì)顯著地感覺到熱。7. 什么是串聯(lián)熱阻疊加原則，它在什么前提下成立？以固體中的導(dǎo)熱為例，試討論有哪些 情

5、 況可能使熱量傳遞方向上不同截面的熱流量不相等。答：在一個(gè)串聯(lián)的熱量傳遞過程中，如果通過每個(gè)壞節(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。例如：三塊無限大平板疊加構(gòu)成的平壁。例如通過 圓筒 壁，對(duì)于各個(gè)傳熱環(huán)節(jié)的傳熱面積不相等，可能造成熱量傳遞方向上不同截面的熱 流量不 相等。&有兩個(gè)外形相同的保溫杯 A與B,注入同樣溫度、同樣體積的熱水后不久，A杯的外表面 就可以感 覺到 熱 ，而 B 杯的 外表 面則 感覺不 到溫 度的變 化， 試問哪 個(gè)保 溫 杯的 質(zhì)量 較 好？答：B:杯子的保溫質(zhì)量好。因?yàn)楸睾玫谋訜崃繌谋觾?nèi)部傳岀的熱量少，經(jīng)外部散熱以后，溫度變化

6、很小，因此幾乎感覺不到熱。能量平衡分析1-1夏天的早晨，一個(gè)大學(xué)生離開宿舍時(shí)的溫度為20 ° C他希望晚上回到房間時(shí)的溫度能夠低一些，于是早上離開時(shí)緊閉門窗，并打開了一個(gè)功率為15W的電風(fēng)扇，該房間的長、寬、高分別為5m、3m、2.5m。如果該大學(xué)生10h以后回來，試估算房間的平均溫度是多少？解：因關(guān)閉門窗戶后，相當(dāng)于隔絕了房間內(nèi)外的熱交換，但是電風(fēng)扇要在房間內(nèi)做工產(chǎn)生熱豊 為15x10x3600=5400007全部被房間的空氣吸收而升溫，空氣在 209時(shí)的比熱為：540000x10 311.891,005KJ/Kg.K,密度為 1.205Kg/m 所以 當(dāng)他回來時(shí)房間的溫度近似為3

7、2。Co1-2理發(fā)吹風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，風(fēng)道的流通面積A = 60cm2,進(jìn)入吹風(fēng)器的空氣壓力P = WOkPa ,溫度t. =25-co要求吹風(fēng)器岀口的空氣溫度?2 = 47 r，試確定流過吹風(fēng)器的空氣的質(zhì)量流量以及吹風(fēng)器岀口的空氣平均速度。電加熱器的功率為1500WO解：1-3淋浴器的噴頭正常工作時(shí)的供水量一般為每分鐘1000cm3 o冷水通過電熱器從 15 °C被 加熱到439。試問電熱器的加熱功率是多少？為了節(jié)省能源，有人提岀可以將用過后的熱水（溫度為38°C）送入一個(gè)換熱器去加熱進(jìn)入淋浴器的冷水。如果該換熱器能將冷水加熱到27（,試計(jì)算采用余熱回收換熱器后

8、洗澡 15min可以節(jié)省多少能源？解：1-4對(duì)于附圖所示的兩種水平夾層，試分析冷、熱表面間熱量交換的方式有何不同？如果要通過實(shí)驗(yàn)來測定夾層中流體的導(dǎo)熱系數(shù)，應(yīng)采用哪一種布置？解：（a）中熱量交換的方式主要為熱傳導(dǎo)。（b）熱量交換的方式主要有熱傳導(dǎo)和自然對(duì)流。所以如果要通過實(shí)驗(yàn)來測定夾層中流體的導(dǎo)熱系數(shù)，應(yīng)采用（a）布置。1-5 一個(gè)內(nèi)部發(fā)熱的圓球懸掛于室內(nèi)，對(duì)于附圖所示的三種情況，試分析：（1）圓球表面散 熱的方式；（2）圓球表面與空氣之間的換熱方式。解：（2）圓球?yàn)楸砻鎮(zhèn)鳠岱绞缴?。?）換熱方式：（a）自然對(duì)流換熱；（ b）自然對(duì)流與強(qiáng)制對(duì)流換熱相當(dāng)?shù)倪^渡流傳熱；（c）強(qiáng)制對(duì)流換熱；1-6

9、 一宇宙飛船的外形示于附圖中，其中外遮光罩是凸岀于飛船體之外的一個(gè)光學(xué)窗口，其 表 面的溫度狀態(tài)直接影響到飛船的光學(xué)遙感器。船體表面各部分的表面溫度與遮光罩的表面 溫度 不同。試分析，飛船在太空中飛行時(shí)與遮光罩表面發(fā)生熱交換的對(duì)象可能有哪些？換熱 的方式 是什么？解：一遮光罩與外界發(fā)生輻射換熱及遮光罩外表與船體外表進(jìn)行輻射。傳熱方式為（輻射） 1-7 熱電偶常用來測量氣流溫度。如附圖所示，用熱電偶來測量管道中高溫氣流的溫度 Tf，壁管溫 度Tw十。試分析熱電偶結(jié)點(diǎn)的換熱方式。解：具有管道內(nèi)流體對(duì)節(jié)點(diǎn)的對(duì)流換熱，沿偶絲到節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)熱和管道內(nèi)壁到節(jié)點(diǎn)的熱輻射。 1-8 熱水瓶膽剖面的示意圖如附圖所示

10、。瓶膽的兩層玻璃之間抽成真空，內(nèi)膽外壁及外膽內(nèi) 壁涂了 反射率很低的銀。試分析熱水瓶具有保溫作用的原因。如果不小心破壞了瓶膽上抽氣口處的密閉性，這會(huì)影響保溫效果嗎？解：保溫作用的原因：內(nèi)膽外壁外膽內(nèi)壁涂了反射率很低的銀，則通過內(nèi)外膽向外輻射的熱 很少，抽真空是為了減少內(nèi)外膽之間的氣體介質(zhì)，以減少其對(duì)流換熱的作用。如果密閉性破壞，空氣進(jìn)入兩層夾縫中形成了內(nèi)外膽之間的對(duì)流傳熱，從而保溫瓶的保溫效果降低。導(dǎo)熱1-9 一磚墻的表面積為 12m-,厚為260mm,平均導(dǎo)熱系數(shù)為1.5W/ (m.K)。設(shè)面向室內(nèi)的表面溫度為25°C,而外表面溫度為-5 °,試確定次磚墻向外界散失的熱量

11、。解：根據(jù)傅立葉定律有：t25 - ( )5=2A = 1.5xl2x'丿 =2076.9W50.261-10 爐子的爐墻厚 13cm,總面積為20?2，平均導(dǎo)熱系數(shù)為1.04w/m.k,內(nèi)外壁溫分別是520 °及50 °C。試計(jì)算通過爐墻的熱損失。如果所燃用的煤的發(fā)熱量是2.09X104kJ/kg，問每天因熱損失要用掉多少千克煤？解：根據(jù)傅利葉公式型=1.04x20x(520-50)=75 2KW50.1324x3600x75.22.09x10"3每天用煤/d1-11夏天，陽光照耀在一厚度為 40mm的用層壓板制成的木門外表面上，用熱流計(jì)測得木 門內(nèi)表面

12、熱流密度為 15W/m2o外變面溫度為40 °C,內(nèi)表面溫度為30 °。試估算此木門在厚度方向上的導(dǎo)熱系數(shù)。q = A 2 =塑=E0O4 = q 06w 伽？解:5 , /40-301-12在一次測定空氣橫向流過單根圓管的對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)中，得到下列數(shù)據(jù)：管壁平均溫度tw=69 °,空氣溫度tf=20 C,管了外徑d=14mm,加熱段長80mm,輸入加熱段的功率 &5w,如果全部 熱量通過對(duì)流換熱傳給空氣，試問此時(shí)的對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)多大？解：根據(jù)牛頓冷卻公式q = 2 岔肌-tf) h= q_所以力廿 bw -tf) =49.33W/(m 2 .k)1-

13、13對(duì)置于水中的不銹鋼束采用電加熱的方法進(jìn)彳丁壓力為1.013xl()5pa的飽和水沸騰換 熱實(shí)驗(yàn)。測得加熱功率為 50W,不銹鋼管束外徑為 4mm,加熱段長10mm,表面平均溫度 為109° C。試 計(jì)算此時(shí)沸騰換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。解：根據(jù)牛頓冷卻公式有=4 /=%=4423. w/(m2 .1-14 一長寬各為10mm的等K)溫集成電路芯片安裝在一塊地板上，溫度為20 °的空氣在風(fēng)扇 作用下冷卻芯片。芯片最高允許溫度為85°C，芯片與冷卻氣流間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為175W/(m 2.K)。試確定在不考慮輻射時(shí)芯片最大允許功率時(shí)多少？芯片頂面高岀底板的高度為1mm。

14、解：喚=hAM= 175W/(".K)x0.01x0.01 + 4x (0.01x0.001)x (85.c_20.c)=1.5925W 1-15用均勻的繞在圓管外表面上的電阻帶作加熱元件，以進(jìn)行管內(nèi)流體對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)，如附圖所不。用功率表測得外表面加熱的熱流密度為3500W/W 2;用熱電偶測得某一截面 上的空氣溫度為 45°C,內(nèi)管壁溫度為80°C。設(shè)熱量沿徑向傳遞，外表面絕熱良好， 試計(jì)算 所討論截面上的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。圓管的外徑為36mm,壁厚為2mm。解：山題意 3500W/m 2 x 27iRl = h x 2W x (80C-45 ° C

15、)又 r=R 5=(18-2)mm= 16mm h = 112.5 W/(m2 .K)1-16為了說明冬天空氣的溫度以及風(fēng)速對(duì)人體冷暖感覺的影響，歐美國家的天氣預(yù)報(bào)中普 用風(fēng)冷溫度的概念(wind-chill temperature)。風(fēng)冷溫度是一個(gè)當(dāng)量的環(huán)境溫度，當(dāng)人處 氣的風(fēng)冷溫度下時(shí)其散熱量與人處于實(shí)際氣溫、實(shí)際風(fēng)速下的散熱量相同。從散熱 可以將人體簡化為直徑為25cm、高175cm、表面溫度為 30° C的圓柱體，數(shù)為15"甑吆)時(shí)人體在溫度為 20°C的靜止空氣中的散熱量。如果在一個(gè)有 熱系數(shù)增加到50"/(加2尺)，人體的散熱量又是多少？此時(shí)

16、風(fēng)冷溫度是多試計(jì)算 風(fēng)的丨 少？輻射遍米 于靜止空 計(jì)算的角度 當(dāng)表面?zhèn)鳠嵯?I子，表面?zhèn)?-17有兩塊無限靠近的黑體平行平板，溫度分別為 TH試按黑體的性質(zhì)及斯藩一玻爾茲 曼定律 導(dǎo)岀單位面積上輻射換熱量的計(jì)算式。 (提示：無限靠近意味著每一塊板發(fā)岀的輻射 能全部落到 另一塊板上。)解：由題意如；他=A24 ；兩板的換熱量為 q = b(T _T2 “)1-18宇宙空間可近似地看成為0K的真空空間。一航天器在太空中飛彳丁，其外表面平均溫為250° C,表面發(fā)射率為0.7,試計(jì)算航天器單位表面上的換熱量。解：q = SC>T 4 =0 7x 5.67 x IO" 8V

17、T/m2X4) x 2504 =155w/,21-19在1-14題目中，如果把芯片及底板置于一個(gè)封閉的機(jī)殼內(nèi)，機(jī)殼的平均溫度為 的表面黑度為0.9,其余條件不變，試確定芯片的最大允許功率。解.輻射=a4cr( 7; 4 - T24)=0.9 x 5.67 x IO -8(85 + 273) 4 - (20 + 273) 4 x 0.0001420 °,-H- LJL. 心片P對(duì)流+輻射=1.657W1-20半徑為0.5 m的球狀航天器在太空中飛行，其表面發(fā)射率為 總共為175W。假設(shè)航天器沒有從宇宙空間接受任何輻射能量，試估算其表面的平均溫0.8。航天器內(nèi)電了元件的度。散熱解：電子原

18、件的發(fā)熱量二航天器的輻射散熱量即:=187K熱阻分析1-21有一臺(tái)氣體冷卻器，氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)=95W/(m 2 .K),壁面厚8 = 2.5mm,2 = 46.5W/(m.K)水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)居 =5800w/(m2 _k)。設(shè)傳熱壁可以看成平壁，試計(jì) 單位面積的熱阻及從氣到水的總傳熱系數(shù)。你能否指岀，為了強(qiáng)化這一傳熱過程 環(huán)節(jié)著手？解：心=1 =0.010526; r算各個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)首先從哪一手器"叫仆十血十24的;46.5(1)解:1-24在附圖所不的穩(wěn)態(tài)熱傳遞過程中，已知： G =460 匕, “ 2 =30匸，=5mm)貝IJ h h 2 2 =94iW /(m .K)應(yīng)強(qiáng)化

19、氣體側(cè)表面?zhèn)鳠帷?-22在上題中，如果氣側(cè)結(jié)了一層厚為2mm的灰，/t = 0.116W/(mX)冰側(cè)結(jié)了一層厚為1mm的水垢久二iA5W /OK)。其他條件不變。試問此時(shí)的總傳熱系數(shù)為多少？解：由題意得8. 瓦 _8,""” =0.0020.00250.001力人久 223 h2 950.11646.51.1558002=34.6W/(m .K)1-23在鍋爐爐膛的水冷壁管子中有沸騰水流過，以吸收管外的火焰及煙氣輻射給管壁的熱 試針對(duì)下列三種情況，畫岀從煙氣到水的傳熱過程的溫度分布曲線：管了內(nèi)外均干凈；管內(nèi)結(jié)水垢，但沸騰水溫與煙氣溫度保持不變；管內(nèi)結(jié)水垢，管外結(jié)灰垢，沸騰

20、水溫及鍋爐的產(chǎn)氣率不變。52 = 0.5 久 1 = 46.5 w/(m.K),久 2 = I? 16w/(m.K), ” 2= 580()w/(m2 .K)。試計(jì)算單位面積所傳遞的熱量。解：由題意得艮= + A + A = 0.00071 h 2122.也 J tf.Q -=R Rz=225.35KW1-25在工程傳熱問題的分析中定性地估算換熱壁面的溫度工況是很有用的。對(duì)于一個(gè)穩(wěn)態(tài)的傳熱過程，試概括岀通過熱阻以估計(jì)壁面溫度工況的簡明法則。解：因?yàn)榉€(wěn)態(tài)傳熱所以通過每個(gè)截面的熱流量都相等，熱阻越小的串聯(lián)環(huán)節(jié)溫降小，則換熱壁面溫度越趨于接近，否則溫差較大。傳熱過程及綜合分析1-26有一臺(tái)傳熱面積為

21、12A2的氨蒸發(fā)器，氨液的蒸發(fā)溫度為0°C,被冷卻水的進(jìn)口溫度為9.7 °,岀口溫度為5°C,蒸發(fā)器中的傳熱量為69000W,試計(jì)算總傳熱系數(shù)。解：由題意得一 A" +人為 Ar =-2=7.3又 O = KAAt=782.3 （'泌 Q1-27設(shè)冬天室內(nèi)的溫度為門，室外溫度為門，試在該兩溫度保持不變的條件下，畫岀下 種情形從室內(nèi)空氣到室外大氣溫度分布的不意性曲線：(1) 室外平靜無風(fēng)；(2) 室外冷空氣以一定流速吹過磚墻表面；(3) 除了室外刮風(fēng)以外，還要考慮磚墻與四周環(huán)境間的輻射換熱。解：®(外熱內(nèi)冷)列三1-28對(duì)F圖的穿過半晤的

22、傳訕過曲線的變化也勺在上郭比1過稗中.假設(shè)4?/幾訃謀下列怙解x =?廠八一（2又 Ah、t w= t 他;）（）A方 */ ”2 =0.5hf = f=t.fi + tf2? （da = h2 時(shí)如t t = 2tfi +tf2瓜=2見時(shí)如_幾t = *= 5 + %2(3)= O.5/2 2 時(shí)一一1 1-30設(shè)圖1-4所示壁面兩側(cè)分別維持在20 °及0C且高溫側(cè)受到流體的加熱6口 7時(shí)卜7 JI 心J = 0.08m,=100 C,% =2(W/( 2.K),過程是穩(wěn)態(tài)的，試確定壁面材料的導(dǎo)熱系數(shù)。=MW/(m.K)1-31附圖所示的空腔由兩個(gè)平行黑體表面組成，空腔內(nèi)抽成真空，

23、且空腔的厚度遠(yuǎn)小于其高度與寬度。其余已知條件如圖示。表面2是厚為3 = 0.1m的平板的一側(cè)面，其另一側(cè)表面3被高溫流體加熱，平板的導(dǎo)熱系數(shù)彳=17? 5" /（ mK）。試問在穩(wěn)態(tài)工況下表面3的溫度幾3為多少？/W "w3"w2解：在穩(wěn)態(tài)工況下因?yàn)?=132.67 C°1-32 一玻璃窗，尺寸為 60 cm x 30cm,厚為4 mm。冬天，室內(nèi)及室外溫度分別為 20 °C及-20 ° 內(nèi)表面的自然對(duì)流換熱表面系數(shù)為W,外表面強(qiáng)制對(duì)流換熱表面系數(shù)為50 “/OK）。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)彳=0? 78W /O.K ）。試確定通過玻璃的熱損失

24、。解：hA Ah2 A2=57.5W1-33 一個(gè)儲(chǔ)存水果的房間的墻用軟木板做成，厚為200mm,其中一面墻的高與寬各為3加 及6m冬天設(shè)室內(nèi)溫度為 2°C,室外為-10 °C,室內(nèi)墻壁與環(huán)境之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為6 "/ （加？ K）,室外刮強(qiáng)風(fēng)時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為60 W /（加？ K）。軟木的導(dǎo)熱系數(shù) 2 = 0.044W/（zn.K）。試計(jì)算通過這面墻所散失的熱量，并討論室外風(fēng)力減弱對(duì)墻散熱量的影響（提示：可以取室外的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)值為原來的二分之一或四分之一來估算）。解：由題意AT1 i T1 1-hN1A Ahw AA=45.67W當(dāng)室外風(fēng)力減弱時(shí)hw=30

25、w/（ m2.K）11 -Ahw AA. =45.52W單位換算1-34. 一臺(tái)R22的空調(diào)器的冷凝器如附圖所示。溫度為 313K的氟利昂22的飽和蒸氣在管 子內(nèi) 流動(dòng)，溫度為 283K的空氣進(jìn)入冷凝器冷卻氟利昂蒸氣使其凝結(jié)。該冷凝器的迎風(fēng)面積為0.4m2,迎面風(fēng)速為 2m/S0氟利昂蒸氣的流量為°? 01Mg/s,從凝結(jié)氟利昂蒸氣到空氣的總傳熱系數(shù)為40W/?K ），試確定該冷凝器所需的傳熱面積。提示：以空氣進(jìn)、岀口溫度的平均值作為計(jì)算傳熱溫差的空氣溫度。所謂迎風(fēng)面積是指空氣進(jìn)入冷凝器之前的流動(dòng)面積。1-35.戰(zhàn)車的齒輪箱外表面積為 0.2 itf,為安全需要，其最高溫度不超過65

26、 °C,為此用25 °C的冷空氣強(qiáng)制對(duì)流流過此表面。該齒輪箱在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)消耗的機(jī)械能為1000W。假定這份 能量全部通過對(duì)流傳熱散失到環(huán)境中，所需的對(duì)流傳熱系數(shù)應(yīng)多大？如果齒輪箱四周的固體表面平均溫度為30C,試分析通過輻射傳熱最多可以帶走多少熱量？齒輪箱表明的發(fā)射率可取為0.85。解：1-36.航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作葉片與高溫的燃?xì)庀嘟佑|，為了使葉片金屬的溫度不超過允許數(shù)值，常在葉片中間鑄造出冷卻通道，從壓氣機(jī)出口抽出一小部分冷空氣進(jìn)入這些通道。附圖中示意性地畫岀了這樣的葉片的截面?，F(xiàn)在給岀以下數(shù)據(jù)：空心葉片內(nèi)表面面積Ai=200mm 2,冷卻空氣的平均溫度 tfi=700 °C，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) hi=320W/（m 2*K）:面積 A° =2840mm2的葉片外表面與平 均溫度為1000 °C的燃?xì)饨佑|，平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)ho=1420W/（m 2*K）,此時(shí)葉片外表面溫度為82CTC,