傳熱學課后答案(完整版)

1、.緒論思考題與習題（P ）答案：891冰雹落體后溶化所需熱量主要是由以下途徑得到：Q 與地面的導熱量Q 與空氣的對流換熱熱量f注：若直接暴露于下可考慮輻射換熱，否則可忽略不計。2略 3略 4略 5略6夏季：在維持20的室，人體通過與空氣的對流換熱失去熱量，但同時又與T T ）外 內(nèi)冬季：在與夏季相似的條件下，一方面人體通過對流換熱失去部分熱量，另一方面又與外界和墻通過輻射換熱失去部分熱量，最終的總失熱量增T T ）外 內(nèi)掛上窗簾布阻斷了與外界的輻射換熱，減少了人體的失熱量。7熱對流不等于對流換熱，對流換熱 = 熱對流 + 熱傳導熱對流為基本傳熱方式，對流換熱為非基本傳熱方式8門窗、墻壁、樓板等

2、等。以熱傳導和熱對流的方式。9因、外兩間為真空，故其間無導熱和對流傳熱，熱量僅能通過膽壁傳到外界，但夾層兩側(cè)均鍍鋅，其間的系統(tǒng)輻射系數(shù)降低，故能較長時間地保持熱水的溫度。當真空被破壞掉后，1、2兩側(cè)將存在對流換熱，使其保溫性能變得很差。11RR10R 8.3310 mt2212ARAt11q tconst直線const 而為 （t 曲線12、略t18(10)1 0.36 145.92W13解：q 1 1m2 87 0.61 124h1h2qq h (t t ) t t 11ww1h111qqh t t ) t t 2f2h22f22. .qA2.83W0.214. 解：R 7.40710 K4

3、WA HL 45 3 2 t 0.22m KR 4.444103W 45tt q 3m2103t 182.33 104t15q ht h(t t )ifq t t hif51108515573 2.5 5110 2006.7W Aq dlq i tt16.解：q c ( ) ( )w4w4121001001.21.2 () (4) 139.2W4m2ttq c ( ) ( ) w4w412 () (4) 1690.3W4m2q q q Wm217已知：A24m2、h 5000W、h 85W、t 45(m K)(m K)11222t 500、k2h 85W、 mm、 398W(mK)(m K)2

4、2求：k 、 、 解：由于管壁相對直徑而言較小，故可將此圓管壁近似為平壁11即：k 83.56W1 1m k( )1110339012 h1h2500085. . t 83.5624(50045)10 912.5KW3若h2k k k8583.561.7283.56k11 1因為：，h1h2h2即：水側(cè)對流換熱熱阻及管壁導熱熱阻遠小于燃氣側(cè)對流換熱熱阻，此時前兩個熱阻均可以忽略不記。18略第一章導熱理論基礎(chǔ)思考題與習題（P ）答案：241略2已知： 0.62W、0.65W2、 0.024W、(mK)(mK)(mK)13 0.016W(mK)4求： 、RR 2 242592 m K解：R 321

5、2424 W1 256R 0.265m k /W232 0.65 0.02423Low-eLow-e膜雙真空玻璃的保溫性能要優(yōu)于中空玻璃。34略5 50mmt abx2a200b2000/m、 45W2 (mK)q 、q（2）qvx0 x6q 0 x0 x0 x02 2( 9 Wq33m2xxx. .d t q2（2）由 0vdx2d t2q v b 2 ( 2 W3m3dx27略8略9取如圖所示球坐標，其為無熱源一維非穩(wěn)態(tài)導熱t(yī) a t 故有：r2r rr20,t tt0r 0, 0rtr R,htt )rf10解：建立如圖坐標，在 x=x 位置取 dx 長度微元體，根據(jù)能量守恒有：QQ Q

6、（1）xdxxdtddtQ t dx)dx dxQ dxxx ( )T UdxQ EA E A4bbd t2UbT 04dx2f該問題數(shù)學描寫為：d t2UbT 04dx2fx 0,t T0 xl,)xl. . fT f)4b exl第二章穩(wěn)態(tài)導熱思考題與習題（P ）答案51-531.略2.略t tt t xw2(設(shè)t t )111w2w其與平壁的材料無關(guān)的根本原因在則t與平壁的材料有關(guān) coustdt（2）由 q 知，q與平壁的材料即物性有關(guān)dx4.略ddt(r2 )0drdr5.解： , 設(shè) )r r t ttt111w2r r ,t t2w2有：Qt t )1 11w2r r12r rR

7、 214 rrF2 16.略7.已知：l 4,h, t 15, t 5, W /(mk)1w2求：Q解：l,h，可認為該墻為無限大平壁t15(5)0.7(43)672WQ F 0.258.已知：F 20m , 0.14m,t 15， 1.28W /(mk),Q 5.510 W23w2求：t1t解： 由 QF得一無限平壁的穩(wěn)態(tài)導熱Qt t F103 1w2. .9.已知： 240mm, 20mm， W /(mk), W /(mk)1212W /(mk),q 0.2q321求：3解 ： 設(shè) 兩 種 情 況 下 的 外 面 墻 壁 溫 度 t 和t 保 持 不 變 ，1w2且t t1w2t t由題意

8、知：q 1w2 112 12t tq 21w2 1 2 3 123再由： q 0.2q ，有21t tt t1w21w2 21231 12312 得： 4 ( )4( )90.612 331210.已知：t 450， 0.0940.000125t,t 50，q W /m21w2求：ttt解： q m ,m0.0941.2510 41w22tt tt t w2 m 411w2wwq2q45050 450500.0941.2510 0.1474m42340即有 q W /m 時有 147.4mm211.已知： 120mm, 0.8W /(mk)， 50mm, W /(mk)1122 250 , 0

9、.6 /(mm W mk)33. .求： ?3t tt t解：q, wqw212w1 31 2 31 12313由題意知：q qt tt t即有：w2w2113 2 311 12313 332320.625050500mm0.1212.已知：t 600，t 480，t 200，t 601w2w3w4R R R求：,2R R R13解：由題意知其為多層平壁的穩(wěn)態(tài)導熱t(yī) tt tt tt t故有： q w3 w31w41w2w2w4RRRR123Rt t11w2w4wRt tw1Rt tw322wRt t1w4wRt t33w4wRt tw1w413.略14.已知：1） 2mm, W /(mk),

10、 3mm,t 250，t 60110f1f , ) h W m k h W m k75 /(),50 /(2201122） mm, W /(mk)22 , /()3） h W m k23030,2. .求：q ,q ,q ,k ,k ,k123123t t25060解： 未變前的 q 5687.2W /m2f1f 21 11 3103100754050hh210111）k W /(m k)21 11 2103111h1h12q k t 29.96(25060) 5692.4W /m211q q q 5692.45687.2 W /m2110112）k W /(m k)21 11 3103122

11、hh212q k t 29.99(25060) 5698.4W /m222q q q 5698.45687.2 W /m2220113) k 36.11W /(m k)21 11 3103130754070hh210q k t 36.11(25060) 6860.7W /m233q q q 6860.75687.2 W /m2330qq q ，第三種方案的強化換熱效果最好32115.已知： 35mm, 130mm，其余尺寸如下圖所示，ACB 1.53 /(W mk W mk), 0.742 /(ACB求：R解：該空斗墻由對稱性可取虛線部分，成為三個并聯(lián)的部分R R R R R ,R R R R

12、11B1C132A2B2C2. .35101301033R 12 R 0.1307(m k)/W1C12 1.531.531311C135101301033R 2C30.221(m k)/WA2A2B221.530.7422B2C311R (m k)/W221 1112 2R R1 216.已知：d 160mm,d 170mm, 58W /(mk)，121 30 , 0.093 /( mm W mk)22 40 , 0.17 /(),300，50 mm W mk t t w4331求：1）R ,R ,R ; 2) q : 3) t ,t .1232w3lw解：1d11）R (mk)/W24 1

13、d111d 1R 20.517(mk)/W22d221 1dR 0.279(mk)/W2233d322RR R132tt2)W m /qlRRRi23t t3）由q l得1w21t t q R 300314.11.664104 299.951w21l同理：t t q R 50314.10.279 137.633w3w4l. .117.已知： , ,d 2d212212m1mqlq求：l解：忽略管壁熱阻11 dddR 0100122dd 1020111 dR 011dd 20101ttq ,q l（管外壁溫t ,t 不變）RR1w3lw11 dddd0100122q Rlq Rldd 20101

14、11 011dd 10201d 2 1d ln01 ln012 d 2dd0112dln10ln1 01dd 001由題意知： d d (d )d 2m001011d d (d 2 )d 22mmm201即：d 2d d 2(d ) d （代入上式）2m1m0101011 5ln3 lnq Rlq Rl2 3 1.277125ln3ln3即：q 0.783qllq q 21.7%即熱損失比原來減小 21.7%。llql18.已知：d , R 2.2210 /m, W /(mk)3l0.5mm,t65，t 40，1maxw2. .求：Imaxt1td 解：q I R2w2lllnd1212tt6

15、540I 123.7()w22.22103 120.5d2Rllnln 2 0.151d19.已知：d 85mm,d 100mm, 40W /(mk),t 18012110.053W /(mk),t 40，q 52.3W /m2w3l求：2tt t解： q 1w31d1d R Rl22212 d d1122整理得：2t1d21d18012 () (e(e2)72222ql 2 212ttt或：RR ,故有q l1w31d 21222d222td2 (72e2ql2220.已知：d 0.35mm, mm 3 , 30 , 199.6kJ /kg,t (273.15 77.4) mm r 1121

16、t 25， 0.03 /(W mkW mk), 16.3 /( h), 1w321求：m解：t tQ w31R RF21. .t tw31111111()()112112(d 2 )1(d )(d )d122211111122 (25273.1577.4)111111()()16.3 0.35 0.356 0.03 0.356 0.416102.7W或：RR ,故有：F21t tQmWw311 1 1( ) r r11() 223 102.73.61.85kg/hr199.621.略22.略d 0,m tt22f23. 解：t t0, x11fxl, t t 22f解微分方程可得其通解：ce

17、c e由此得溫度分布（略）mxmx1224.已知：l 25mm, , W /(mk),h 75W /(m k),t 8020t 30，q 0fxl求： ,qlAlh2L2h2解：ll3L3m18.9mlxx 0( ) chchx)t chx). .Q hU2h ( )th ml ( )th mlq lL mL2750m0(8030)th(0.4725)W /m18.925.已知： 15mm,l 20mm, W /(mk),t 84 ，t 40l0h 20W /(m k)2求：t解： Alh dhll2 d 3t tlch(ml)0f0ch(ml)t tlftch()t84chch1t 0lch

18、()1fch t t99.9384t 100%100%15.9%flt99.93f26.已知： 0.8mm,l 160mm,t 60， W /(mk)，其他條件同25 題0求：t解：hl103tch()t84chch1t f0lch()1ch t t84.0984t 100%100%0.11%flt84.09f27.已知： ,l 16(1) W /(mk),h 80W /(m k)2(2) 40W /(mk),h 125W /(m k)2求：f. .Alh2L2h2 l l3 3L3th(ml) th(0.312)0.97ml0.312fAlh2L2h2（2） l l3 3L3th(ml) t

19、h(0.73)0.853ml0.73f28.已知：d 77mm,d 140mm, 4mm,P 25mm, 50W /(mk)12h W /(mk),t 320，t 7520f求：ql1解：l (d d )31.5221l l 33.52cr r l 722c1cf (r r) 4103(7238.5)101.3410m3422c1P121 2 260501.341032h3lc33.510320.8212 f4r0.782cr 1查圖得：f每片肋片的散熱量為Q1Q Q hF t t )(1f0f0f. .(r r ( )h t t22c21f0f 2 (72 38.5 )10 0.7860(3

20、2075) 266.7W226每米肋片管的散熱量為：100025q nQ (n1)Qln141片/米1241266.7401.4811kWQ 為兩肋片間的表面的散熱量2Q d P(t t )210f 7710 2510 (32075)1.48W3329.略30.已知：l l 32.2m , 0.3m, W /(mk),t 0，t 302121w2求：qllA l L 3L解：S 10L110.312A l L 2.2LS 27.33L22l0.311S 0.54Ll ,l 1532(2S 2S 4S ) tQq l,123LLt t t1w2(227.3340.54)0.56(30618.6W

21、 /m31.已知：d 165mm,t 90，H 1.5m, W /(mk),t 61w2h 20W /(m k)tw22求：qlH解：l r,H r2 ls dtw2Hln()1r. .2HQ s tq ltllln()r2 W /m2/232.已知：l l 0.520.52m ,H 0.42m, W /(mk),t 302121lt 14, Qw234W1l2求：解：l ll HHS 1,S ,l l121212S 0.54H,S 0.54l341Q (S 4S 4S 4S )tQ =0底1234ll l H0.5240.521 21Q4S 4S40.5440.54t 34 m36.2233

22、.已知： 5,2.54,P2MPa,t 80， W /(mk)求：tc解：由 ,P2，查表得，R 0.8810 (m k)/W42ctQt t t31R t1ct再由得Q，t t tcR2A2Bcct3x104Rt1ttt3t t 49c5103c2 R2104Rcc第三章 非穩(wěn)態(tài)導熱. .1.略 2.略 3.略 4.略5.已知：d ,c 420J /(k /m ,h 58W /(m k)32p1h W /(m k)22求： ,01024 d 3d 2 cc c VphF132 84004200.152358pp解： 10 1.52(s)3h 2dh 12 1d 2 c 84004200.15

23、23126p同理： s10 0.7( )3h0226.略7.已知：d , /m ,c 400J /(k),t ，t 120 3p0fhW /(m k W mk /()（康銅）20求： ,tt t解：由1%ft t00ft t 0.01(t t ) 1200.01(25120) 119.05f0fVRhh950.510313FBiv3.610 M 0.1423223故滿足集總參數(shù)法的求解條件，有： e VV01400 0.5cVp33ln ln(1 )14.43s 295208.已知： 3mm,F 1m , h 39W /(m k), 48.5W /(mk) ，t 300，220t 20，a 1

24、2.710m/s, t 5062f求：. .3h30 10312248.5解：0.9810 0.1 0.1BiM33V 滿足集總參數(shù)法的求解條件，故有：ec Vp0c VphFVlnln haF00348.51 10350202ln3912.710 1 30020328s69.略10.已知：t 80，d 20mm,t 20，u 12m/s, 5min,t 340f / , m c /(), /()J k W mk3p求：he解：假設(shè)可使用集總參數(shù)法，故有：c Vp01 383.1 c V32 2hln ln83.2W /(m k)p25F0VhRh83.2201031F2由2.1610 0.1

25、 0.1BivM32 3862 滿足集總參數(shù)法的計算，上述假設(shè)成立。11.已知： , ,c c ,t t ,t ,h h , 12minABABpApBABfABB00求：解：AA0 Bi ,Bi 0.511AAhA002A查表得：Fo 0.24 FoAB. .A A2B B 2aa即： 122 2A2AB BBA12.已知：abc 0.50.50.5m ,t 30，t 800， /( )W m k30fa 0.063m /h,h 80W /(m k), 30min22求：tm521解：2.6Bi180 0.52 0.063 30 60 aFo0.536000.2522t 3對于正六面體有：t

26、 fmmm 0t tf00 由 2.6 查圖有：0.91 m 0 3t t 3 m 0mf013.已知： 40mm,a 510 m /s, W /(mk),t 25，t 1260720fhh40W /(m k), 12缺少14.已知：t 40、t 20、u 0.8m 、0.45 Re 510 x m、lm5swc1fx 0.2m、x 0.3m x l234求：x1解：t t t ) 302mfw按t 30 查表得：Pr 5.42、 w(mk)、v 8.05 m72smu x由 得 x mRe 9.94104v1xxx 0.2mRe 1.99105 R 均為ec2x層流. .x 0.3m3Re

27、2.98105xx m4Re 4.47105x 11 m1136.3132xxx 0.2m2803.9w(m k)2x 0.3m655.8535.53x m4 圖略x15. 已知： 0.3 、u 0.9m 、t 25lmsf求： 、u (y)maxl解：由t 25查表得 v 9.055 m27sf0.30.9u lv 2.98 59.055107lcl4.640.3 2.5510 m3Remax2.98105l31yyu (y) (l) (2 )u32 maxmax31110.9y 0.9(y)322.5510322.55103mu yl( ) 529.4 2.7110y7 y3圖略s16.

28、略17. 略18. 已知：u 10m 、t 80、t 30、l 0.8m、Re 510 、5sfwcb m求：x 、 、Qc. .1解：t t t ) 552mfw按 t 55 查 表 得 ： v m2、 Pr 0.697 、5sm 2.8652w(mk)u xRe v510 1.8641055由 Re mxccvu10ccl x 全板長均為層流c 0.664 Re Pr1 132lll2.865102100.8 0.664（）10.6971230.81.84610513.9w(m k)2Q t 13.910.830) 556w19. 略20. 略uy21. 已知：層流求：ux解：由動量積分方

29、程有：d d uud yy 式左 uu udy u dy u dy220dxdxuudx 002d u (dx)dUdyU式右uuy02d U即: (U) u即 U 即有：ddxvv 6 d dxUU1 vv兩邊積分有： 6 6xd2xU2u00. .U x ， xv1x2x22. 略23. 已知：t aby cy ,tt2fw求：xdd2解：由邊界層特點知y 0y t t0t2wxy0t tft t )得：c 0 、 a t、 wfbwdt(b2cy) b t t dt tt txy0wfywfwfy024. 略25. 略1 dr，Q Ft0rr0126. 略27. 略 dx，Q tllx0

30、dt t t dywfy028. 已知： F m 、l m 、t 140 、 t 30 、 u 50m 、2s111f1u 8mQ 15000w、l 5m、t 20、t 70、s 212w2f2求：211解：t t t ) 30) 8521211f11t t t ) (2070) 4522m2f22按 tt查表得：1m2 、 w、v m225(mk)s111 、 2.8 w5m2s22(mk)、v221u l1 1有： 2.31651v1. .8.085u l2 2 2.31652v2知： = ， ，且?guī)缀蜗嗨?212得： 12l221 12l1l122Q而：11Ft11lQ 2111tl F

31、22113.8218.24w (m k)3.09 5 3）2229. 略30. 已知：d 16mm，d 30mm，G G ，t tababab t t ，且為同類流體abv v ， p pababGG再：u Fm d42Ga d2u4d2aa有： 2bGud2ba d24bbu dmaaRevu dmau dmbdddd2得： 2d d 21abau dab2abbaRembvbbab即：Re Reab. .知：兩者流態(tài)不相似（2）若要相似，需Re ReabReReu dmau dmb即：而：11ababuuG daG d2G d2d，帶入上式有： 1mambb2aG d dbab2baba1

32、6 8GddaabG30 15b8即：要使兩者相似，兩者的質(zhì)量流量之比應(yīng)為31. 略32. 略33. 略34. 略第六章 單相流體對流換熱及準則關(guān)聯(lián)式ud 大Re 大 大 （Re）在相同流量下，d 大Re 小 小 （ V）u2d42、略3、不可以，其不滿足邊界層類型換熱問題所具備的 4 個特征。4-15、略16.已知：t C,G/s,d 51,l 2,t Cf1wt求： ,tf 2解：l/d 10，滿足管長條件設(shè)： t Cf 2f2tf1t t 則： Cttmtt t t Cfwmx. .按t 查表有：f / 0.695, m sW /(mK)622fff /(K / , mNs m/362f

33、ffGu dmG0.045,Re 5.5104mfd5110 20.41 10d236444ff fdff102 ) W /(m K)4 251103Q GCp (t t ) dl(t t )ff 2f1wf t t t t )f 2f1wff7151 23 C103相比較知：t t ，故原假設(shè)不合理，重新假設(shè)： t C ，重復(fù)上f 2f 2f述步驟，直至t t ，符合計算精度要求，結(jié)果略。t C)f 2f 2f17.已知：d ,u m/s,t C,t C,t C,l/d mwf1f 2求：t 解：2t 1t t t )31C2ff1f 2按t C 查表得：f /(W mK ), / m s7

34、2fff1.812.6103u dmRe 2.8710 110447.9107ff管流動處于旺盛紊流（1）按迪圖斯-貝爾特公式計算. . ,t t ,l/d 0.80.4fffwf ) W /(m K) f4 2d103f（2）按西得-塔特公式計算： Re 13ffff w 4 )13 f4 d f34W /(m2K)18.已知：t C,t C,t C,u m/s,q3.84 W /m52wf1f 2m求： d,l1解： 由 q coust知：t t t )200 C2ff1f 2按t 查表得：f / , m sNs/m 6242fff W /(mK), /Ns m242fwu dm假設(shè)管流動

35、為紊流， Re ffq而 q (t t ) t t )wfwf 另： 1f3fff w 1f3 f wdff5 u1ff得： t t( )d m3 wqfwf f. .511.3610 0.6630.0270.93(250200) 4130.158101.09103.84105640.114m1u dm而： i 原假設(shè)成立54106ff再由： Q dlq GCp (t t )G d u24ff 2f1fm得：d t t ) 3l mifff2f14q4105且有：l/d 23.1/ 0.11410，滿足 Nu 計算關(guān)聯(lián)式的要求。f19.已知： d ,D,n4,t C,u 1.7,t Cf1mw

36、求：tf2t 1解：設(shè)t C有：2，即t t t )30 Ct 2f 2f1f 2f按t C 查表有：f / , m /(K), /( )W mK3fff0.805 m /s 62ff1210 1.7u dm3得： Re 2.5310 110440.805106ffd 3t t ，?。?0.023Re0.8Pr0.4110.3R RwffffR 3有： 0.023 ) 1f4 dfW/(m2K) ( )再由：Q t t t t)(wfff 2f1 得： t t( )tf2tf1wff. . n D4 dn Dt t t )t t t )f1wff1 u dmwfu d m2ff4ff44180

37、777410 (9030)32070 C995.74.17410 1.7121033t t ，與假設(shè)不符，重新假設(shè)t 的值，重復(fù)上述的步驟，直至計算得滿f2f2f 2足要求的值。結(jié)果略！t C)f20.略21.已知： d ,l ,U V,I ,t C,u m/s，q 0f1mw求： ,t t twf解：Q 5WQ Ft GCp t t )ff 2f1取 4.18 J /(K /m33ffQQt t t f 2f1GCpf1d u Cp2f4fmf4555.54747.11 C0.16 9800.54.1810234可按t t C查取物性：ff1 /(W mK), / m s62fffu dm有

38、： 154106ff且：l /d 10,t twf?。?0.80.4fff ) W/(m K) f5 2dfQQ4555.5t 1.8 CF 0.16 2.5 2013dl 22.已知：G/s,t C,d ,t C,0.0002,l mf1w. .求：t ,Qf 21解：設(shè)t 70 C,t t t )55 C2f 2ff1f 2按t C查表得：f /(K W/(mK), / ,m s262fff /m3ffG1 2u m, f 2 d42ff由： StPr23 得(St)8Cp uffm2.51.0771.00510 31.0770.05Cp uf2fm41 2 1 2 8Pr 1.742lg

39、238 0.697 1.742lg23 0.0002W/(m2K)再由： Q t t ) Ft t )ff 2f1wfF得： t t( )F dltf2tf1wff24371040(8555)85 C2.51.005103t t ，與假設(shè)不符，重新假設(shè) t 的值，重復(fù)上述的步驟，直至計算f2f2f 2得滿足要求的值。結(jié)果略！t C,Q W367kW)5f23.略24.已知：u m/s,d ,l ,P ,t C,t Cmwf求：解：按t C查表得：f / , m /(K), W/(mK)32fff0.517 m /s 62ff. .Pl 142133.325.5 1 985.620.019 2知

40、： 2.323102fuf2d 2fm由： St Pr2(St)得：38Cp uffffmf Pr23 Cp u 8ffmf985.64.17710 1.32.32310237061W/(m K)283.26523u dm若為光滑量，則有： 44106ff知： 0.80.4fff ) (3.265) f4 dffW/(m K)2相比較有：25.已知：u m/s,t C,t C,d ,l mmfw求：解：按t C查表得：f /(W mK / m s62fff1.2722103u dm知： Re 1.6710 ，層流316.74106ffd23T 0.45而： / 60，則： Nu 0.0214(

41、Re 100)Pr 1l d0.80.4 f l Tfff wd23T 0.45 0.0214 (Re 100)Pr 1得： f0.80.4fd l T ffw 0.02690.022252311.5 0.4530.0214 1.6710 0.8 100 0.7113 10.43 0.022 330.9 W/(m K)2. .26.已知：u m/s,t C,t C,題mfw求：解：按t C 查表得：f /(W mK), / m s62fffu dm知： 4.11 ，過渡流3106ffd23T 0.450.0214(Re 100)Pr 115.78W/(m K)0.80.4 f2 l T ffw

42、27.已知： d ,d ,l ,u m/s,t C,t C12mfw求：解：按t C查表得：f /(W mK / m s62fff d d224F421而： d 4d d 4(d d )U21e21410 2.4u dm3Re e2.410 10440.3995106ff故可有： 0.023Re Prf0.80.4dffe0.670.023(2.410 ) (2.445) W/(m K)4 20.00428.已知： d ,G/s,l 6,t C,t Cf1f 2求：t , ,Qw1解：按t t t )42.75 C查表得：2ff1f 2 /(), / m s /(K)W mK 62ffff/3

43、f. .u dmG有：Re u, fm d42ffGd d42得： f 1044ff故有： W/(m K)f2dff再由：Q GCp (t t )dl(t t )得：ff 2f1wf t t )t t Cff2f1 wft t再按：t t t t C 查表得：tfwmwt /(W mK), / m s62fff / , m /(K)3ffu m/s 44mf T有： 130W/(m K) 2f3fdT wffQ GCp (t t )Wff 2f1Qt t 70.82 C dlwf29.略30.略31.已知：u m/s,d ,l ,QW,t Cmf求：tw解：按t C查表得：f / , /(m

44、s W mK 62fff. .u dm 104106ff查表知：c 0.26,n 0.6,取 Pr Pr ,即：wf ffffw 0.02610.035 0.26 0.7125 5.7210 122W/(m K)42再由：Q dl(t t )得：wfQt t 159.5 C dlwf32.已知： d ,l ,u m/s,t C,t Cfw求：Q解：按t C查表得：f / , m s W/(mK 622fff按t 95 C 查表得： Pr 1.85wwu d3有： 104106ff查表得：cn0.6，即： ffffw /(m K)ff2dffw () 51.2kWQ dlt t wf33.已知：

45、 d ,u m/s,t C,t Cfw求：解：按t C查表得：f / , /(m s W mK)62ffu d 有： 104106ff. .按 Re 查表得： ，即： ccnnfff0.880.26(1.0510 ) W/(m C)4 0.62S S134.已知： P 6,u 15.5m/s,t 19.4 C,t 67.8 C,d d1.2,d 19mm2fw求：解：按t C 查表得：f / , /(W mK m s 62fffPr 0.709, 0.95wzu d有： 104106ff查表有： ffffzw /(z) W m Kff2dffwS S35.已知： P 5,u 4.87m/s,t

46、 20.2 C,t 25.2 C, 1.25,d 19mm1d d2fw求：解：按t C查表得：f / , 2W/(mK m s 62fffwu d有： 104106ff查表有： 0.92z S f1S 2fffzw S /( )W m Kz 2ff1dS 2ffw36.已知： P d ,S ,S ,u m/s,t C12maxf求： ， 叉順. .解：按t C查表得：f / , /(W mK)m s 62ff5u d有： 6.61103106ffS對于叉排查表得： ，另: 1Sz2 S 1Sff z2 S /( )W m Kz2f1dSf 2對于順排有： 0.98z /() W m Kf2d

47、fz37-39.略40.已知： d ,t C,t Cfw求：1解：按t t t )50.8 C查表得：2mfw1 0.55 10/ ,Prm s3.495, 64.89 10 W/(mK), 4.63 104622Kmmmmtd g3故有：Pr PrGrm2mmm9.8137.1) 31.81106 )46 21查表得：c0.48,n4Nu GrPr)14mmmd0.64890.03作為常壁溫處理的原因：在水中的自然對換熱。 0.48 ( Pr)10.4810 )1380.1W/(m K)Gr6244m41.已知： d ,h,t C,t Cwf. .求：解：按t t t )55 C查表得：12

48、mfw 18.42 10m sW mK),Pr 0.71/ , 0.02814 /(62mmmth31 g故有： 2Tmmm9.81 3108(18.42 )6 21查表得：c0.59,n4mh0.028140.5 0.59 ( Pr)Gr10.59(5.48 10 )15.08W/(m K)4824m42.已知： d ,t C,t Cwf求： ql1解：按t t t )240 C查表得：2mfw 39.86 10/ , 0.0414 /(W mK),Pr 0.681m2 s6mmmtd g3故有： GrPr Pr 9.31072mmm1查表得：cn3md 0.125 ( Pr)1Gr3m (

49、) ( Pr) (1W mt t )3094 /q d t t 3lwfmmwf43.同 42 題的解法。1解：t t t )59 C2mfw 2.893 10W/(mK), 18.87 10/ ,Pr 0.696m s262mmm113.01103KTm gtd3故有： GrPr Pr 2107m2mmm. .1查表得：cn3Nu GrPr)13mm () ( Pr)1W mt t )252.9 /q d t t 3lwfmmwf44.已知：t C,t C,F 4m2wf求： , Q1解：按t t t )19 C 查表得：2mfw 15.02 10/ , 0.02563 /(W mK),Pr

50、 0.7111m2 s6mmm11103KTmm1tl3 g故有：Pr Prl (45)4.5mGrm22mmm9.81 33即： (15.02 )6 2m1查表得：c0.15,n3ml0.02563 0.15 ( Pr)10.15(1.64 10 ) W/(m K1)Gr2334.5mQ F(t t )4.745(2513)Wfw45.略46.已知： d ,t C,t Cwf(1)t C,t C;(2)t C,t C1f1w2f 2求： d ,d121解： 按t t t )195 C 查表得：2mfw 34.26 10/ , 3.893 10m sW/(mK),Pr 0.68622mmm g

51、9.81 (35535)5.5tl33有： GrPr Pr 0.686.4611m(273195)(34.2610 )6 22mmm. .1按t t t )50 C 查表（空氣）得：21f1117.95 10/ , 2.83 10W/(mK),Pr0.698m2 s62m1mm1tl3 g故有：Pr PrGr12111 根據(jù)自?；校?m1213得： d Gr( Pr)m1 Prt1gm1111(17.95 )6 235.47m9.811再按t t t )50 C查表（水）得：2m2f 2w210.55610m s/ ,Pr23.54,4.571046Km2m2m2213同理得： d GrPr

52、)m2Prt2gmm22m21 )6 230.594m9.81 )4由此可以看出：方案 2 可以大大減小模型的尺寸。47.已知： h,t C, W/(m K),F 2m22f求：t ,Qw1解：設(shè)t 65 C,按t t t )40 C查表得：2wmfw 2.76 10/(), 16.96 10/ ,Pr 0.699m sW mK262mmm g9.81 (6515)0.65th33GrPr Pr 0.6991.04109m(16.9610 ) 3136 22mmm1查表有：c0.15,n3mh 2 ( 10.1 )1W/(m K)3923m1重新設(shè)t 85 C ,按t t t )50 C 查表

53、得：2wmfw. . 2.83 10W/(mK), 17.95 10/ ,Pr 0.698m s262mmm gth3GrPr Pr 1.26109m2mmmmh 0.1 ( Pr)Gr14.72W/(m K)32mt 85 Cw再：Q F(t t )4.822(8515)675WWF49-55.略56.已知：h 2.5m,t 30 C,t 10 CwF求：u ,umaxminGr解：當0.1時，不可以忽略自然對流的影響Re2g th3mgth112即：mt t0.1, , ( )tu2Tm2u h2mmwf1gth19.8122u u 4.1m/sm0.1Gr而當10時，可以忽略受迫對流的影

54、響Re2g 即：u u m/sm57.略第八章 熱輻射的基本定律1.略 2.略 3.略（可見光與紅外線的波長不同） 4.略E (,T)5.對于一般物體，在熱平衡條件下，根據(jù)基爾霍夫定律有： ，(,T) E即：E (,T) E (,T)(如右圖）b6.略 7.略8.已知：0.4 2.5m,T 1500K1T 2000K,T 6000K23. .求： F,F,F1b2bb1221230.4 1500 600 T mK解：1 12 12.5 1500 3750T mK查表得： F0,F0.43351b0b 0121即： FFF0.43351b01b0b122110.4 2000 800 T mK同理

55、：1 22 22.5 2000 5000T mK查表得： F0,F0.63382b0b 0122即： FFF0.63382b02b0b122120.4 6000 2400 T mK再：1 32 32.5 6000 15000T mK查表得： F0.1403,F0.96903b0b 0123即： FFF0.82873b03b0b122139.已知： 2m, 1 4mmax1 2求： Fb12 解：有維恩位移定律T 2897.6，有：T 1448.8K2maxmax1 1448.8 1448.8 T mK再124 1448.8 5795.2T mK查表有： F0.0103,Fb0b 012即： F

56、FFb0b0b122110.已知：T 2000K,0.38 0.76m,T 5762K12求： F,F1bb12122 0.38 2000 760 T mK解：1 12 10.76 2000 1520T mK. .查表得： F0,F0.01491b0b 0121即： FFF0.01491b01b0b12211 0.38 5762 2190 T mKmK再：1 22 2 0.76 5672 4379T 查表得： FF0.54542b0b 0122即： FFF0.44632b02b0b1221211. 已 知 ： F ,I W/(m F F F F,r , ，221n23412 0 , 4534求

57、： 1 I ,I ,I ; 2,; 3 , ,Q Q Q234234234 I I I I 3500W/(m sr)2234nF 1104（2）24104sr2r20.52 4 10由 F F F F 知： sr4234234Q（3） 由 I 知：Q I F cosnF nnn11Q I F cos 3500 1 10 cos( 60 ) 4 10 7105W4422222Q I F cos 1.4 10 4W33333Q I F cos 9.9 105W4444412.已知： 0.4 2.5m,0.95,T 5762K,T 27350K1212求： F,F1221210.4 5762 230

58、4.8 T mKmK解：1 12 12.5 5762 14405T 查表得： F0.1206,F0.9654Fb0b 01211( F) 0.95 0.9654 0.1206 0.803F F1b0b0b121221111. .0.4 323 129.2 T mK再：1 22 2T 2.5323807.5 mK查表得：F0,F02b0b 0122F F0222b12113.已知：T 1500K,0.1,0.4,0.2(01)(13)(35)求： , E解：E 10E d E d E d E d 35bbb013=FFFE(01) b(01)(13) b(13)(35) b(35)b0 1500

59、0 T 031500 4500 T而：mK2T 51500 750031 1500 1500T 1查表有：FF0.0138,FFb0b0b0b 00123即：FFF0.0138 b 0b0b 0110Fb 13FF0.5641 b 0b021Fb 35FF b 0b0321773E (0.10.01380.40.55030.20.2703)5.674100155.8/m2E(0.1Eb14.已知：0.7440060.2, 0.85,0.9,G /( ）W m m2(10)W/(m GW m ） /( G22(610)(1012)求：. .G d解：0G d06 GdGdGd 066dGdGGd

60、0615.已知：T 500K,2m,0.9,2m,0.1,1(02)(2)T 800K,T 5800K23求：, ,1232E dE dE解：102(02)(2)bb1EE11FbF(02)(02)(02)(2)b(2)11FbFbF(02)(2)(0)(2)b(02)111)FF(02)(2)(02)(2)b(0)b11而：T 2500 1000mK ,查表得： F341b(02) (0.90.1)310 0.110.1412E dE d(02)(2)02222E2)FF2(02)(2)(02)(2 )(0 )2而：T 28001600mK ,查表得： F0.01972b (02)2 (0.