武汉理工传热学复习大纲.pptVIP

* 热传导 热对流 热辐射 传热学 热流密度 温度场 温度梯度 傅里叶定律 导热系数 肋片效率 努谢尔数：Nu 雷诺数：Re 普朗特数：Pr 格拉晓夫数：Gr 一．基本概念 珠状凝结 膜状凝结 临界热流密度 辐射力 单色辐射力 定向辐射强度 黑度 灰体 角系数 肋化系数 临界热绝缘直径 传热过程定义及热阻分析法 几种典型情况下（平壁、圆管壁、肋壁） 传热系数k的计算 换热器的型式及其应用 对数平均温差定义、特点及其计算 利用对数平均温差法或效能－传热单元数法进行换热器的设计及校核计算 传热过程的强化与隔热保温措施 1．一双层玻璃窗，宽1.1m，高1.2m，厚3㎜，导热系数为1.05w/(m·K)；中间空气层厚5mm，设空气隙仅起导热作用， 导热系数为2.60×10-2w／（m·k）。室内空气温度为25℃。 表面传热系数为20w/(m2·K)；室外空气温度为-10℃， 表面传热系数为15w/(m2·K)。 试计算通过双层玻璃的散热量，并与单层玻璃窗相比较。 假定在两种情况下室内、外空气温度及表面传热系数相同。 二．习题 由题意知道导热的条件为： 解： 找出热阻， 并画出热阻图如图1所示: 稳态工作状况； 通过多层平壁为一维导热；忽略接触热阻； 物质是常物性的。 玻璃窗由玻璃层、中间空气层所组成。 A=1.1×1.2m2 导热系数λ=1.05w/(m.k) 空气层厚度δ=5mm 导热系数λ=2.60×10-2w/(m.k) 玻璃厚度δ=3mm 导热系数λ=1.05w/(m.k) 求玻璃窗通过双层玻璃的散热量并与单层玻璃窗相比较。 玻璃厚度δ=3mm 由题意知道导热的条件为： 解： 找出热阻， 并画出热阻图如图1所示: 稳态工作状况； 通过多层平壁为一维导热；忽略接触热阻； 物质是常物性的。 玻璃窗内tf1=25℃，外tf2=-20℃， 图1 热阻图 单层玻璃窗Φ`: 根据导热方程计算多层玻璃窗Φ: 比较 2．电子仪器机箱内的空气温度为50℃。箱内有一芯片，它是一个功率为3×10－3 w的热源。芯片两侧表面的面积为0.5cm×1.0cm，空气流经表面积的对流换热系数为h=9w/(m2·K)。在忽略辐射和边缘换热的情况下试求芯片的表面温度。 tf2=50?C Φ =3×10-3w h2=9w/(m2·k) t1=? t2=? t1=? tf2 Φ/2 h1=9w/(m2·k) tf1=50?C t2=? A= 0.5×10-4m2 解： 忽略 tf1 3.空气受迫流过室内取暖器中的对流式换热器，其换热系数h＝1135.6w/(m2·K)。设换热器的表面温度恒定为338.71K，而空气为291.48K。试确定取暖量为8790w时所需的换热器换热面积。 解： h＝1135.6w/(m2·K) tw=338.71K tf =291.48K Φ=8790w 换热面积A: 4．30℃的空气吹过150℃的热表面，如果空气与热表面之间的对流换热系数h=1135.6w/(m2·K)，试计算这个热表面对流散热的热流密度。 5．有一台传热面积为12m2的氨蒸发器，氨液的蒸发温度为0℃,被冷却水的进口温度为9.7℃，出口温度为5℃，蒸发器中的传热量为69000w，试计算传热系数。 7．火管锅炉炉胆的热流密度为48000w／ｍ２，钢板制成的炉胆厚度为20ｍｍ，试求其内外壁面的温差, 设:(1)炉胆两侧没有污垢； (2)在水的一侧积有1.5㎜厚的水垢； (3)在水的一侧积有1.5㎜，另一侧积有2㎜厚的烟灰。 6．为什么湿砖的导热系数比干燥砖的导热系数大？ 8．一复合三层壁由0.5cm厚的铝板、0.25cm厚的石棉以及2cm厚的玻璃棉组成；中间层为石棉。铝板外表面温度为400℃，玻璃棉外表面温度为50℃。试确定单位面积上的热流量。 9．一外径为5.0cm的钢管(λ=45.0w/(m·K)），被一层厚为4.2cm的氧化镁隔热材料(λ=0.07w/m·K））所包裹，而氧化镁外又包了一层3.4cm厚的玻璃纤维隔热材料(λ=0.048w/(m·K)）。若钢管外壁面温度为370K，玻璃纤维隔热层外壁面温度为305K.问：氧化镁与玻璃纤维间的界面温度为多少？ 10．厚200mm的耐火砖墙，导热系数λ1=1.3w/(m·K)。为使每平方米炉墙的热损失不超过1830w/m2，地墙外覆盖一层导热系数?2=0.35w/(m·K)的材料。已知炉墙两侧的温度分别为1300℃和30℃，试确定覆盖材料层应有的厚度。 11．蒸汽管的外径为108㎜,管外包以λ＝0.1w/(m·K)的绝热材料,蒸汽温度为330℃(由于蒸汽与管壁间的对流热阻和管壁的导热热阻要比绝热材料的热阻小得多,可略去不计,所以可近似地认为绝热层内壁的温度等于蒸汽的温度)。若要使绝热层