第四版传热学第一、二章习题解答(4)

传热学第一、二章习题-解答 杨世铭-陶文铨第四版

口处的密闭性，这会影响保温效果吗？

解：保温作用的原因：内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银，则通过内外胆向外辐射的热量很少，抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质，以减少其对流换热的作用。如果密闭性破坏，空气进入两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热，从而保温瓶的保温效果降低。 导热

1-9 一砖墙的表面积为12m，厚为260mm，平均导热系数为1.5W/（m.K）。设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。 解：根据傅立叶定律有：

2

25 ( )5

2076.9W

0.26

2

1-10 一炉子的炉墙厚13cm，总面积为20m，平均导热系数为1.04w/m.k，内外壁温分别

A

1.5 12

是520℃及50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式

每天用煤

t

Q

A t1.04 20 (520 50)

75.2KW 0.13

24 3600 75.2

310.9Kg/d4

2.09 10

1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木

门内表面热流密度为15W/m2。外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。试估算此木门在厚度方向上的导热系数。

，解：

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

q 2 rlh tw tf

q

h

dtw tf＝49.33W/(m2.k) 所以

q

t

q 15 0.04

0.06W/(m.K) t40 30

1-13 对置于水中的不锈钢束采用电加热的方法进行压力为1.013 10Pa的饱和水沸腾换

热实验。测得加热功率为50W，不锈钢管束外径为4mm，加热段长10mm，表面平均温度为109℃。试计算此时沸腾换热的表面传热系数。 解：根据牛顿冷却公式有 Ah t

5

A t W/(m.K)

1-14 一长宽各为10mm的等温集成电路芯片安装在一块地板上，温度为20℃的空气在风扇作用下冷却芯片。芯片最高允许温度为85℃，芯片与冷却气流间的表面传热系数为175

W/(m.K)。试确定在不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少？芯片顶面高出底板的高度为1mm。

2

(85℃-20℃) hA t 175W/m.K 0.01 0.01 4 0.01 0.001max解：

2

h 4423.2

2

＝1.5925W

1-15 用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件，以进行管内流体对流换热的实验，如附图所示。用功率表测得外表面加热的热流密度为3500W/m；用热电偶测得某一截面

2

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