哈工大傳熱學(xué)第五版課后習(xí)題答案(編輯修改稿)
2025-07-15 21:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 則δt》δ，試分析在δtδ區(qū)域內(nèi)的流動及換熱的機(jī)制。答：，此時在邊界層內(nèi)熱量擴(kuò)散強(qiáng)度遠(yuǎn)大于動量擴(kuò)散。12．13．： w/(m2k) w/(m2k) w/(m2k) w/(m2k)平均表面 h = w/(m2k)15.16. 注：= m全板長為層流： h= W/()= m 紊流換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式：h=24289 W/(m2k) =,全板長流動層流 h= W/（m2K），21．22. 23.524 由邊界層能量微分方程式直接導(dǎo)出能量積分方程式。解：常物性不可壓縮流體，忽略粘性耗散，二維的邊界層能量微分方程表示為：225.26. Q=27. h=104 W/(m2k)28. h2= W/(m2k)29.31. h= W/(m2k)第六章 單相流體對流換熱及準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式：（1）夏季與冬季頂棚內(nèi)壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是否一樣？（2）夏季與冬季房屋外墻外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是否相同？（3）普通熱水或蒸汽散熱器片型高或矮對其外壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是否有影響？（4）從傳熱觀點看，為什么散熱器一般都放在窗戶的下面？（5）相同流速或者相同的流量情況下，大管和小管（管內(nèi)或管外）的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)會有什么變化？答：（1）夏季與冬季頂棚內(nèi)壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是不一樣的。因為夏季與冬季頂棚內(nèi)壁與室內(nèi)的空氣溫度的溫差是不一樣的。（2）同（1）夏季與冬季房屋外墻外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)也是不一樣的。（3）普通熱水或蒸汽散熱器片型高或矮對其外壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是有影響的。因為他們的定性尺寸是不一樣的。（4）因為窗戶附近負(fù)荷大，散熱器放在窗戶的下面可以在窗戶附近形成一熱幕，使冷負(fù)荷盡可能少的進(jìn)入房間。這樣使室內(nèi)溫度更均勻。（5）相同流速或者相同的流量情況下，大管的對流傳熱系數(shù)小，小管的對流傳熱系數(shù)較大些?！肮軆?nèi)流動”稱為內(nèi)部流動，將“外掠平板，外掠圓管”等稱為外部流動，請說明它們的流動機(jī)制有什么差別。這些對流換熱問題的數(shù)學(xué)描寫有什么不同？答：管內(nèi)流動對流換熱的熱阻主要在邊界層。〉為旺盛湍流區(qū)，=2300~為過度區(qū)。無論層流還是湍流，都存在入口段，且入口段的換熱很強(qiáng)。管內(nèi)充分發(fā)展的流動與換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h為常數(shù)。管內(nèi)流動的換熱邊界條件有兩種，即恒壁溫及恒熱流條件。對層流和低數(shù)介質(zhì)的流動，兩種邊界條件結(jié)果不同。但隊湍流和高數(shù)介質(zhì)的換熱，兩種邊界條件的影響可以忽略不計，即換熱的是一樣的。管內(nèi)流動與外部流動其邊界層也是不同的。內(nèi)部湍流數(shù)學(xué)描寫 外掠單管關(guān)聯(lián)式為：第一種散熱器進(jìn)出口方法是最不利的，熱水根本就不進(jìn)入管內(nèi)。第二種比較可靠，穩(wěn)定。其要是受迫對流是更可靠和穩(wěn)定。第三種只能是受迫對流，其可靠性和穩(wěn)定性不及第二種的受迫對流。612 答：（1）.先計算管內(nèi)流體的出口溫度。（2）由于管壁為常熱流邊界條件。根據(jù)管內(nèi)流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值計算出管內(nèi)流體平均溫度。（3.）由查表得流體的熱物性參數(shù)值。（4.）根據(jù)質(zhì)量流量M及管子斷面積，求出管內(nèi)流體速度（5.）計算雷諾數(shù)，并判斷流動狀態(tài)并根據(jù)常熱流的邊界條件，選擇相應(yīng)的換熱關(guān)聯(lián)式。計算（6.）由數(shù)，可計算出h。（7.）由常熱流的邊界條件，在熱充分發(fā)展段，流體與壁面間的溫度差沿管長保持不變。613 關(guān)于管內(nèi)對流換熱的熱進(jìn)口段的長度有幾種表達(dá)方式，它們各適應(yīng)什么條件？（1）從管子入口到熱邊界層在管中心閉合前的一段長度；（2）當(dāng)答：對第一種表達(dá)方式，為熱進(jìn)口段長度的定義。適用于粘性流體在管內(nèi)進(jìn)行對流換熱的任何情形。對第二種表達(dá)方式，適用于常物性流體，在管內(nèi)的流動狀態(tài)為層流，且邊界條件為常壁溫的情形。614答：對外掠平板，隨層流邊界層增厚，局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)有較快的降低。當(dāng)層流想紊流轉(zhuǎn)變后，因紊流傳遞作用而一迅速增大，并且明顯高于層流，隨后，由于紊流邊界層厚度增加。再呈緩慢下降之勢。對紊流情況下的管內(nèi)受迫流動，在進(jìn)口段，隨著邊界層厚度的增加。局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)沿主流方向逐漸降低。在進(jìn)口處，邊界層最厚，具有最高值，當(dāng)邊界層轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱?，因湍流的擾動與混合作用又會使有所提高，但只有少量回升，其仍小于層流。少量回升。再逐漸降低并趨向于一個定值，該定值為熱充分發(fā)展段的。615．解：令為管內(nèi)流動氣體與不銹鋼管內(nèi)壁之間的對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。為室內(nèi)空氣與不銹鋼管外壁之間的對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。室內(nèi)溫度為，微元段處不銹鋼管壁溫度為，管內(nèi)微元段處流體的平均溫度為，管徑為 17．h= W/(m2k)18. d=114mm,L= tf=67℃= w/(m2k) △ tm=℃22. W23.。h=7051 w/(m2k) 光滑管：西得一塔特公式8026 w/(m2k) 迪圖斯——貝爾特式 7033 w/(m2k)25．H= w/(m2k)26. h= w/(m2k)27. h=20513 w/(m2k)28. tw=℃ h= w/(m2k) 29．相差百分比：%=℃=(kw)= w/(m2k)= w/(m2k)=20157 w/(m2k)= w/(m2k) h順= w/(m2k)37． h= w/(m2k)=(W) q= w/(m2k) 39． 比例 1 功耗 40．換熱量 N功耗=（W）42．h= w/(m2k)43. 44.45. h= w/(m2k) ,max=℃=(W)52．H= w/(m2k) 53. w/(m2k) q= w/(m2k)54. q= w/m2第七章 凝結(jié)與沸騰換熱1．凝液量：m=(kg/s)，凝水量m=(kg/s)=1000 , h=12029 w/(m2k)4.向下高度局部換熱系數(shù)w/(m2k)平均換熱系數(shù)w/(m2k)X=X=X=9763652
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