材料加工冶金傳輸原理習(xí)題答案-資料下載頁
2025-06-20 13:03本頁面
【正文】 即: 與假設(shè)不符，故重新假設(shè)， 查表得 ， ， ， ，即： 與假設(shè)溫度誤差小于5%，是可取的?！?10. *105Pa的空氣在內(nèi)徑為76mm的直管內(nèi)強(qiáng)制流動(dòng)，入口溫度為65℃，管壁平均溫度為180℃，試問將空氣加熱到115℃所需管長(zhǎng)為多少？解：強(qiáng)制對(duì)流定性溫度為流體平均溫度流體平均溫度，查查附錄F得 為旺盛湍流。由于流體溫差較大應(yīng)考慮不均勻物性的影響，應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則式（1023或24）計(jì)算Nuf 即 =質(zhì)量流量散熱量 因?yàn)?，所以需要進(jìn)行入口段修正。入口段修正系數(shù)為所需管長(zhǎng)：11. 解：12．管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流湍流時(shí)的換熱，若Re相同，在tf=30℃條件下水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)比空氣的高多少倍？解：定性溫度℃ 查附錄D得到: 查附錄F得到： 為湍流，故相同 在該條件下。第十一章 輻射換熱1． 100W燈泡中鎢絲溫度為2800K。（1）若96%的熱量依靠輻射方式散出，試計(jì)算鎢絲所需要最小面積；（2）計(jì)算鎢絲單色輻射率最大時(shí)的波長(zhǎng)解：（1） 鎢絲加熱發(fā)光, 按黑體輻射發(fā)出連續(xù)光譜，將數(shù)據(jù)代入為：A1=*105㎡（2）由維恩位移定律知，單色輻射力的峰值波長(zhǎng)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 ，當(dāng)T=2800k時(shí)，=*106m3. 一電爐的電功率為1KW，爐絲溫度為847℃，直徑為1mm，電爐的效率（輻射功率與電功率之比），試確定爐絲應(yīng)多長(zhǎng)？解：由黑度得到實(shí)際物體輻射力的計(jì)算公式知：4. 試確定圖1128中兩種幾何結(jié)構(gòu)的角系數(shù)X12 解：①由角系數(shù)的分解性得：由角系數(shù)的相對(duì)性得： 所以對(duì)于表面B和（1+A），X=、Y=、Z=2時(shí)，,查表得，對(duì)于表面B和A，X=，Y=，Z=1，,查表得，所以。對(duì)表面（2+B）和（1+A），X=，Y=，Z=2，,查表得。對(duì)于表面(2+B),A,X=,Y=,Z=1, ,查表得,所以，②由角系數(shù)的分解性, ，對(duì)表面2和A，X=，Y=1，Z=1，,查表得。對(duì)面2和（1+A），X=，Y=1，Z=2， ，查表得，代入數(shù)據(jù)得，所以5．，溫度分別為t1=527℃和t2=27℃，板的間距遠(yuǎn)小于板的寬與高。試計(jì)算（1）板1的本身輻射（2）對(duì)板1的投入輻射（3）板1的反射輻射（4）板1的有效輻射（5）板2的有效輻射（6）板1與2的輻射換熱量解：由于兩板間距極小，可視為兩無限大平壁間的輻 射換熱，輻射熱阻網(wǎng)絡(luò)如圖，包括空間熱阻和兩個(gè)表 面輻射熱阻。 ε=α=，輻射換熱量計(jì)算公式為 （1129）其中J1和J2為板1和板2的有效輻射，將上式變換后得故：（1）板1的本身輻射為 （2）對(duì)板1的投入輻射即為板2的有效輻射 （3）板1的反射輻射為， ρ1=1 α= ,（4）板1的有效輻射為 （5）板2的有效輻射為 （6）由于板1與2間的輻射換熱量為： 6. 設(shè)保溫瓶的瓶膽可看作直徑為10cm高為26cm的圓柱體，夾層抽真空。試計(jì)算沸水剛注入瓶膽后，初始時(shí)刻水溫的平均下降速率。夾層兩壁壁溫可近似取為100℃及20℃解：，代入數(shù)據(jù)得w，而，查附錄知100 ℃水的物性參數(shù)為代入數(shù)據(jù)得℃/s7. 兩塊寬度為W，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的矩形平板，面對(duì)面平行放置組成一個(gè)電爐設(shè)計(jì)中常見的輻射系統(tǒng)，板間間隔為S，長(zhǎng)度L比W和S都大很多，試求板對(duì)板的角系數(shù)解：（參照例111）作輔助線ac和bd，代表兩個(gè)假想面，與、組成一個(gè)封閉腔，根據(jù)角系數(shù)完整性：，同時(shí)可把圖形看成兩個(gè)由三個(gè)表面組成的封閉腔，對(duì)的角系數(shù)8. 一電爐內(nèi)腔如圖1129所示，已知頂面1的溫度t1=30℃，側(cè)面2（有陰影線的面）的溫度為t2=250℃，其余表面都是重輻射面。試求L1）1和2兩個(gè)面均為黑體時(shí)的輻射換熱量；（2）1和2兩個(gè)面為灰體ε1=，ε2=解：將其余四個(gè)面看成一個(gè)面從而構(gòu)成一個(gè)由三個(gè)表面組成的封閉系統(tǒng)⑴當(dāng)2兩個(gè)面均為黑體，另一個(gè)表面絕熱，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 圖如下 先求1對(duì)2的角系數(shù)： X=4000,Y=5000,Z=3000,查表得，代入數(shù)據(jù)得 （為JJ2之間的當(dāng)量熱阻），w/㎡ w/㎡w（負(fù)號(hào)表示熱量由2傳導(dǎo)1）（2）當(dāng)2面為灰體，另一表面為絕熱面，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下 負(fù)號(hào)表示熱量從2面?zhèn)飨?面。9. ，CO2，和水蒸氣（H2O）組成的混合氣體，其溫度t g=527℃。組成氣體的分壓力分別為PN2=*105Pa，PCO2=*105Pa，PH2O=*105Pa，試求混合氣體的發(fā)射率εg 解：為透明體，無發(fā)射和吸收輻射的能力。射程L=,d=， 混合氣體的溫度及和值查圖1124和1126得 =， 計(jì)算參量（P+P）/2=(+)/2=/(+)=(+)=(+)L=(+) 分別從圖1125，1127查得： 把以上各式代入公式+ =
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