《《传热学》第四版课后习题答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《传热学》第四版课后习题答案.docx（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、传热学第四版课后习题答案传热学第一章思考题1 试用简练的语言说明导热、 对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。答：导热和对流的区别在于： 物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现， 而辐射可以在真空中传播， 辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。2 以热流密度表示的傅立叶定律、 牛顿冷却公式及斯忒藩玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。 试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。答： 傅立
2、叶定律： qdtdx ，其中， q 热流密度； dt导热系数；dx 沿x 方向的温度变化率，“”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 牛顿冷却公式： q h(tw t f ) ，其中， q 热流密度； h 表面传热系数； tw 固体表面温度； t f 流体的温度。 斯忒藩玻耳兹曼定律： q T 4 ，其中， q 热流密度； 斯忒藩玻耳兹曼常数； T 辐射物体的热力学温度。3 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答： 导热系数的单位是： W/(m.K) ； 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K) ； 传热系 数的单位是：W/(m 2.K) 。这三
3、个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。4 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的） ，但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧， 是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。5 用铝制的水壶烧开水时， 尽管炉火很旺， 但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系
4、数大） ，壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。6 用一只手握住盛有热水的杯子， 另一只手用筷子快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。 试分析其原因。答：当没有搅拌时，杯内的水的流速几乎为零，杯内的水和杯壁之间为自然对流换热， 自热对流换热的表面传热系数小，当快速搅拌时，杯内的水和杯壁之间为强制对流换热，表面传热系数大， 热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧，因此会显著地感觉到热。7 什么是串联热阻叠加原则， 它在什么前提下成立？以固体中的导热为例， 试讨论
5、有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同， 则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如：三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁，对于各个传热环节的传热面积不相等，可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。8.有两个外形相同的保温杯 A 与 B，注入同样温度、同样体积的热水后不久， A 杯的外表面就可以感觉到热，而 B 杯的外表面则感觉不到温度的变化， 试问哪个保温杯的质量较好？答：杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少， 经外部散热以后， 温度变化很小，因此几乎感觉不到热。能量平衡
6、分析1-3 淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟1000cm 3 。冷水通过电热器从15被加热到 43。试问电热器的加热功率是多少？为了节省能源，有人提出可以将用过后的热水（温度为38）送入一个换热器去加热进入淋浴器的冷水。如果该换热器能将冷水加热到27，试计算采用余热回收换热器后洗澡15min 可以节省多少能源？1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度tw=69，空气温度tf=20，管子外径d=14mm，加热段长80mm，输入加热段的功率 8.5w，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？解：根据牛顿冷却公式q2rlh t w t fhqd twt f 49.33W/(m 2 .k)所以第二章思考题1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符