传热学综合复习--第二版20141226 - 图文

解：本题是直径为100mm的球形物体的非稳态导热问题，先判断Bi数，

不满足集总参数法，需用诺漠图求解。

，

由图得，即：

℃

由，，查图得：

对每一块鹅卵石：

每千克鹅卵石含石头的个数

则每千克鹅卵石的贮热量为

J

25

当1??1.0，?2.15，查得?0.78?Bi?mx当1Q?4.4,FoBi2?0.252,查得?0.95BiQo

当F0?4.882,1??4.4,查得m?0.06 Bi?0当?m1?0.654，?2.15时，查得F0?1.3 ?0Bi26

15.一块厚200mm的大钢板，钢材的密度为ρ=7790kg/m3，比热容cp=170J/(kg·K)，导热系数为43.2W/(m·K)，钢板的初始温度为20℃，放入1000℃的加热炉中加热，表面传热系数为 h=300W/(m2·K)。试求钢板受热表面加热到500℃所需的时间，并计算此时刨面上的最大温差。（查图表时，数据参考图表上所列数据） 解：根据题意，δ=100mm = 0.1m。毕渥数为

Bi?h?300W/(m2?K)?0.??1m43.2W/(m?K)?0.463

1B?2.15i x??1.0

?由图得??0.78m，另一方面，根据已知条件，表面上的无量纲过余温度为

?wtw?t?500℃-1000℃??t??0.5100?t?20℃-1000℃ ?m??w?w??0.510.78?0.654故得?0?0m

查表得

Fo?1.3，故得

a???c?43.2W/(m?K)7790kg/m3?1.18?10?5p?470J/(kg?K)

?1.3?2(0.1a?1.3?m)2?1.18?10?5m2s?1.1?103s?0.3h

另外，由

?m?0.654?0得

tm?0.654?0?t??0.654?(20℃?1000℃)?1000℃?359℃

故得刨面上的最大温差为

?tmax?500℃-359℃?141℃

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