二、 计算题
1. 解 由题意,平壁导热量:
圆管壁导热量:
故换热虽之比:
显然,
,所以因管壁的导热量大。
2. 解:由题意得,加热膜的热流应为向两板的导热量之和,即
其中:
所以:
3. 解:由题意得,通过球罐的热流量:
因此,该球罐外表面已结霜。
4. 解:由于问题对称,可取—半做研究对象。平壁内最高温度位于中心截面(x=0处),可得:
当x=0:
x??:
5. 解:(1)由博里叶定律:
所以墙壁两侧表面的热流密度:
(2)由导热微分方程:
6. 解:图给出了三种情形下的非稳态导热问题。图中无限大平板与温度为t?的流体处第三类边界条件下。
图 题示意图
1h??图(a)表示物体内部导热热阻远小于外部的对流热阻,即Bi??0。
h??此时在任一时刻物体内部的温度分布都是均匀的,即温度分布与几何位置无关,仅为时间的函数。
当 Bi??时(图(b)),平板外部对流热阻远小于内部导热热阻,此时相当于第一类边界条件.即壁面温度等于流体温度。
当Bi为中等大小时(图(c)),物体内部与外部流体热阻同时起作用,温差在内外部同时存在。
7. 解:利用热平衡方法,对(i,j)节点列出能量平衡式。有:?in=?E
其中?in为所有相邻节点导人热量的总和,?E为在??时间段内,控制容积热力学能的增量。由
得:
即:
8. 解:对节点M,列热平衡式:(圆截面积Ac=πd2/4,周长P=πd)
9. 解:这是一个一维稳态、无内热源、常物性的导热问题。利用热平衡法,列出节点的离散方程式。对节点2:
对节点3:
对节点4:
式中?x?H。将已知条件(t1=to=100℃)代入可得如下方程组: 3
利用迭代法解得:
t2=92.2℃,t3=87.7℃,to=86.2℃
10. 解:(1)根据题意
考虑到C,m,n为常数,物性亦为常数(定性温度相同),因此
可以根据试验结果确定m之值,即
相关推荐: