【正文】 只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。歲月是有情的，假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩，它奉獻(xiàn)給你的也是一些色彩。努力過(guò)后，才知道許多事情，堅(jiān)持堅(jiān)持，就過(guò)來(lái)了。有時(shí)候覺(jué)得自己像個(gè)神經(jīng)病。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無(wú)反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時(shí)間，總會(huì)看清一些事。 假定特征溫度為，則： 查附錄2空氣的物性表得到： , , 所以， 由熱平衡計(jì)算得到實(shí)際的壁面溫度為： 計(jì)算得到： 所以原假設(shè)正確，最高壁溫為1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒(méi)有限制你發(fā)揮的藩籬。（提示：在常熱流條件下壁面溫度是不均勻的，首先應(yīng)判斷何處溫度最高；由于壁面溫度未知，定性溫度無(wú)法確定，可采用試算法，首先假設(shè)一定性溫度。解：垂直段換熱量為： 特征溫度為：由 查附錄2空氣的物性表得到： , , 所以， 垂直管段一小時(shí)的換熱量： 水平段換熱量為： 特征溫度為：由 查附錄2空氣的物性表得到： , , 所以， 水平管段一小時(shí)的換熱量： 1015一塊面積為 m2的正方形薄板垂直置于室內(nèi)空氣溫度為20 176。C。C。解：特征溫度為：由 查附錄2空氣的物性表得到： , , 所以， 單位管長(zhǎng)的換熱量：1014 室內(nèi)火爐上煙囪的外徑為15 cm， m，壁面平均溫度為150 176。試求管束外壁面和煙氣間對(duì)流換熱的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。C，煙氣平均溫度 176。 校核計(jì)算換熱量校核計(jì)算獲得熱量偏差1012 在一鍋爐煙道中有一6排管順排構(gòu)成的換熱器。試計(jì)算圓管外壁面對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和電加熱器的功率。C，來(lái)流空氣溫度為20 176。解：1011有一外徑為25 mm、長(zhǎng)為200 mm的水平圓管橫置在風(fēng)洞之中進(jìn)行空氣橫掠的對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)，管內(nèi)用電加熱器加熱。C，內(nèi)管壁溫 176。C，試求管內(nèi)對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。解： 查附錄空氣的物性表有: , , ， , 為過(guò)渡流， 采用過(guò)渡流換熱關(guān)系式： 所以，109 水以2 m/s的速度流過(guò)長(zhǎng)度為5 m、內(nèi)徑為20 mm、壁面溫度均勻的直管，水溫從25 176。C，管壁溫度為90 176。C，試求管內(nèi)對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。解：假定出口溫度為400C，則有： ， 查附錄水的物性表有: , , , 采用紊流換熱關(guān)系式： 所以， 校核： 可見Q1和Q2相差很小，所以107 m/s速度在內(nèi)徑為22 mm、 176。C ， m/s，管外用保溫材料保溫，忽略熱損失。C， m/s，試求水通過(guò)換熱器后的溫度。解：由附錄2得到： 當(dāng)空氣溫度為200C時(shí)， ， 當(dāng)空氣溫度為2000C時(shí)， ， (1)由相似原理：， 所以有 (2)由相似原理：， 所以有105 水在換熱器管內(nèi)被加熱，管內(nèi)徑為 14 mm，管長(zhǎng)為 m，管壁溫度保持為110 176。C。解：由查附錄2空氣的物性表得到： ， 當(dāng)時(shí)， 平均表面換熱系數(shù)為 單位平板寬度的換熱量為： 104 如果用特征長(zhǎng)度為原型1／5的模型來(lái)模擬原型中速度為6 m/s、溫度為200 176。解：由查附錄3水的物性表得到： ， 當(dāng)x=，為旺盛湍流，不應(yīng)再用那個(gè)公式。C，速度為 m/s，平板的壁面溫度 176。解：對(duì)水：由查附錄3水的物性表得到： ， 對(duì)空氣：由查附錄2空氣的物性表得到： ， 102 m的平板時(shí)沿程m處的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。101水和空氣都以速度 m/s分別平行流過(guò)平板，邊界層的平均溫度都為50 176。已知平壁的熱擴(kuò)散率為 m2/s，試計(jì)算平壁的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱進(jìn)入正規(guī)狀況階段時(shí)平壁內(nèi)的溫度分布。C，突然一側(cè)壁面以每小時(shí)溫升5 176。采用均勻網(wǎng)格， mm，試用數(shù)值方法計(jì)算該物體的溫度分布。C；下邊被常熱流加熱，熱流密度為1500 W/m2。解：（1）由得到: 查圖表得到： 即 即 （2）由查表得到： 由計(jì)算得到916 如圖245所示，一個(gè)橫截面尺寸為200 mm的二維導(dǎo)熱物體，邊界條件分別為：左邊絕熱；右邊與接觸的流體對(duì)流換熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為50 W/(m2K)，流體溫度為20 176。試求：（1）10分鐘后鋼棒的中心和表面溫度；（2）鋼棒中心溫度達(dá)到180 176。C的油浴中，鋼棒表面與油之間對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為500 W/(m2K)。 由得到: 計(jì)算得到: 由得到: 計(jì)算得到: 915 一直徑為50 mm的細(xì)長(zhǎng)鋼棒，在加熱爐中均勻加熱到溫度為400 176。C時(shí)所需的時(shí)間。C的大鋼板突然放置于溫度為20 176。解: 由得到: ，可以用集總參數(shù)法計(jì)算。C。C、直徑為20 mm的紫銅棒突然橫置于溫度位20 176。C的氣流中，熱電偶表面與氣流間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為90 W/(m2K)，試求：（1）熱電偶的時(shí)間常數(shù)；（2）熱電偶的過(guò)余溫度達(dá)到初始過(guò)余溫度的1%時(shí)所需的時(shí)間。熱電偶的初始溫度為25 176。解：解: 忽略測(cè)溫套管橫截面上的溫度變化，并認(rèn)為套管端部絕熱，則套管可以看成是等截面直肋，測(cè)溫誤差為 根據(jù)（2－47） 套管截面面積，套管換熱周長(zhǎng)， 查附錄13得到： 方法如上。試求由于套管導(dǎo)熱引起的測(cè)溫誤差。C。溫度計(jì)指示套管的端部溫度為80 176。解：對(duì)上題的計(jì)算公式進(jìn)行積分計(jì)算，可以得到： 其中：有：代入計(jì)算即可得解。C、 W/(m2K)。C、 176。試寫出圓桿內(nèi)溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述。解： 根據(jù)圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算公式： 由得到： 98 有一直徑為d、長(zhǎng)度為l的細(xì)長(zhǎng)金屬圓桿，其材料熱導(dǎo)率為常數(shù)，圓桿兩端分別與溫度為的表面緊密接觸，如圖244所示。C。蒸汽管道內(nèi)壁面溫度為400 176。解：根據(jù)圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算公式： 解得 所以保溫層厚度為97 某過(guò)熱蒸汽管道的內(nèi)、外直徑分別為150 mm和160 mm ，管壁材料的熱導(dǎo)率為45 W/(mK)。C，要求保溫層外壁面溫度不超過(guò)50 176。解：根據(jù)題意： 得到： 即96 熱電廠有一外徑為100 mm的過(guò)熱蒸汽管道（鋼管），用熱導(dǎo)率為 W/(mK)的玻璃綿保溫。C。C 、 176。已測(cè)得壁面溫度 176。試求待測(cè)試件的熱導(dǎo)率。C。C、 176。試件邊緣絕熱良好。解：根據(jù)多層復(fù)壁導(dǎo)熱計(jì)算公式: 得到： 94 圖243為比較法測(cè)量材料熱導(dǎo)率的裝置示意圖。C和50 176。解：根據(jù)多層復(fù)壁導(dǎo)熱計(jì)算公式: 由得到： 93 有一爐墻，厚度為20 cm， W/(mK)，為使散熱損失不超過(guò)1500 W/m2 , W/(mK)的保溫層。C不變。解:根據(jù)多層復(fù)壁及對(duì)流換熱計(jì)算公式:所以為了維持冷庫(kù)內(nèi)溫度恒定，需要從冷庫(kù)內(nèi)每小時(shí)取走的熱量為： 92 爐墻由一層耐火磚和一層紅磚構(gòu)成，厚度都為250 mm， W/(mK) W/(mK)，爐墻內(nèi)外壁面溫度分別維持700 176。C，冷庫(kù)內(nèi)、外壁面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為2 W/(m2K)和3 W/(m2K)。冷庫(kù)內(nèi)、外氣溫分別為2 176。K)，其它條件和題15相同，并假設(shè)室內(nèi)空氣只通過(guò)外墻與室外有熱量交換，試問(wèn)：要保持室內(nèi)空氣溫度不變，需要多大功率的電暖氣?解：傳熱系數(shù) 熱流通量為： 為了維持室內(nèi)溫度不變。如果不考慮熱輻射，試求通過(guò)墻壁的傳熱系數(shù)、單位面積的傳熱量和內(nèi)、外壁面溫度。室外空氣溫度為10℃，和外墻之間對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 W/(m2 冬季室內(nèi)空氣溫度為℃，和墻內(nèi)壁面之間對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 W/(m2 解：對(duì)流換熱計(jì)算公式： 空氣夾層的導(dǎo)熱熱阻為：85. 有一厚度為400mm的房屋外墻，熱導(dǎo)率為 W/(mK)。K)，試求玻璃窗的散熱損失及玻璃的導(dǎo)熱熱阻、兩側(cè)的對(duì)流換熱熱阻。K)，室內(nèi)外的空氣溫度分別為20℃和5℃，室內(nèi)外空氣與玻璃窗之間對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為 W/(m2 K) ，熱流密度為W/m2，試求管壁溫度及熱流量。K)，兩側(cè)表面溫度分別為℃、℃，試求該板的熱阻、熱流量、熱流密度。C。C查表得到：h1=500kJ/kg h2=525kJ/kgh3=h4=225kJ/kg (2)室內(nèi)溫度為30176。習(xí)題71 解：(1)絕熱壓縮： (2)定溫壓縮：(3)多變壓縮：72 解：(1) 絕熱壓縮：(2) 等溫壓縮： (3)多變壓縮： 73 解：首先求多變指數(shù) 每秒鐘帶走的熱量=74 解：如果采用一級(jí)壓縮，則壓氣機(jī)的排氣溫度為：所以必須采用多級(jí)壓縮，中間冷卻的方法。這是因?yàn)樵谶@種情況之下，總的循環(huán)熱效率是由熱機(jī)循環(huán)效率和制冷裝置效率相乘得到的，雖然熱機(jī)效率增加，但總的循環(huán)效率是降低的。但熱泵為供熱，而制冷裝置是為制冷。6. 如圖715(b)所示，若蒸汽壓縮制冷循環(huán)按 運(yùn)行，循環(huán)耗功量沒(méi)有變化，仍為h2h1，而制冷量則由h1h4增大為h1h5,這顯然是有利的，但為什么沒(méi)有被采用？答：如果按運(yùn)行，很難控制工質(zhì)狀態(tài)，因此采用節(jié)流閥，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 5. 絕熱節(jié)流過(guò)程有什么特點(diǎn)？答：縮口附近流動(dòng)情況復(fù)雜且不穩(wěn)定，但在縮口前后一定距離的截面處，流體的流態(tài)保持不變，兩個(gè)截面的焓相等。3. 既然余隙不增加壓氣機(jī)的耗功量，為什么還要設(shè)法減小它呢？答：有余隙容積時(shí)，雖然理論壓氣功不變，但是進(jìn)氣量減少，氣缸容積不能充分利用，當(dāng)壓縮同量的氣體時(shí)，必須采用氣缸較大的機(jī)器，而且這一有害的余隙影響還隨著增壓比的增大而增加，所以應(yīng)該盡量減小余隙容積。同時(shí)至于使氣缸里面的潤(rùn)滑油升溫過(guò)高而碳化變質(zhì),必須采用級(jí)間冷卻。采用此方法，同樣的壓縮比，耗功量比單級(jí)壓縮少，且壓縮終溫低，溫度過(guò)高會(huì)使氣缸里面的潤(rùn)滑油升溫過(guò)高而碳化變質(zhì)。66 解: (1)k=循環(huán)熱效率為：壓縮過(guò)程為可逆絕熱過(guò)程，所以有：(2)k= 循環(huán)熱效率為：壓縮過(guò)程為可逆絕熱過(guò)程，所以有： 67 解: 循環(huán)熱效率為：每kg空氣對(duì)外所作的功為：所以輸出功率為：68 解:1到2為可逆絕熱過(guò)程，所以有：2到3為定容過(guò)程，所以有：所以定容增壓比為：3到4為定壓過(guò)程，所以有：所以預(yù)脹比為：所以循環(huán)熱效率為： 所以循環(huán)的凈功為： 69 解：首先求出壓縮比、定容增壓比和預(yù)脹比： 1到2為絕熱壓縮過(guò)程，所以有： 2到3為定容加熱過(guò)程，所以有： 5到1為定容過(guò)程，所以有： 3到4為定壓過(guò)程，所以有： 所以循環(huán)熱效率為：相同溫度范圍卡諾循環(huán)的熱效率為： 610 解:(1) l=由1到2的壓縮過(guò)程可看作可逆絕熱壓縮過(guò)程，所以有：由2到3的過(guò)程為定容加熱過(guò)程，所以：由于循環(huán)的加熱量已知，所以有：由3到4為定壓過(guò)程，所以有：所以預(yù)脹比為：所以熱效率為： (2) l=由1到2的壓縮過(guò)程可看作可逆絕熱壓縮過(guò)程，所以有：由2到3的過(guò)程為定容加熱過(guò)程，所以：由于循環(huán)的加熱量已知，所以有：由3到4為定壓過(guò)程，所以有：所以預(yù)脹比為：