【正文】 來的關(guān)系式就是類比律。 (4)由相似理論指導(dǎo)實驗，確定換熱準則方程式的具體形式，提供工程上常用準則方程式，求解準則關(guān)聯(lián)式得到對流換熱系數(shù)。 (3)根據(jù)熱量傳遞和動量傳遞可以類比，建立類比律，借助于流動摩擦阻力的實驗數(shù)據(jù)，求得對流換熱系數(shù)。 (2)建立積分方程組并分析求解 ___先假定邊界層內(nèi)的速度分布和溫度分布然后解邊界層的動量和能量積分方程式求得流動、熱邊界層厚度 ,從而求得對流 換熱系數(shù)及其準則方程式。 確定對流換熱系數(shù) h有哪些方法 ?試簡述之。紊流邊界層的熱阻為層流底層的導(dǎo)熱熱阻。 答：依據(jù)對流換熱熱阻主要集中在熱邊界層區(qū)域的導(dǎo)熱熱阻。紊流邊界層的熱阻為層流底層的導(dǎo)熱熱阻。 答：邊界層厚度 δ 、 δ t與壁的尺寸 l相比是極小值； 邊界層內(nèi)壁面速度梯度及溫度梯度最大； 邊界層流動狀態(tài)分為層流與紊流 ,而紊流邊界層內(nèi) ,緊貼壁面處仍將是層流 ,稱為層流底 層； 流場可以劃分為兩個區(qū)：邊界層區(qū)（粘滯力起作用）和主流區(qū)，溫度同樣場可以劃分為兩個區(qū)：邊界層區(qū)（存在溫差）和主流區(qū)（等溫區(qū)域）； 對流換熱熱阻主要集中在熱邊界層區(qū)域的導(dǎo)熱熱阻。由對流換熱微分方程 ，對一定表面?zhèn)鳠釡夭畹耐N流體λ與△ t均保持為常數(shù)，因而可用 絕對值的大小來判斷表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h的大小。因此表 面?zhèn)鳠嵯禂?shù)必與流體速度場有關(guān)。 由對流換熱微分方程 知，該式中沒有出現(xiàn)流速，有人因此得出結(jié)論：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h與流體速度場無關(guān)。 若熱接點與氣流間存在輻射換熱，則總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h(包括對流和輻射 )增加，由 知，保持不變時，可使 V/A增加，即熱接點直徑增加。 K)。 K)，熱接點材料的物性： =20W／ (m 初溫為 25℃的熱電偶被置于溫度為 250℃的氣流中。 對無限長圓柱： ， 查教材附錄 2圖 l，得： ，由附錄 2圖 2，得： ， 其中表示 表面過于溫度。 解：本題屬二維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，可采用相應(yīng)的無限長圓柱體和無限大平板的乘積解求解。 K)，熱擴散率 a=1 105 m2/s。 K)。 解：本題是直徑為 100mm的球形物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，先判斷 Bi數(shù)， 不滿足集總參數(shù)法，需用諾漠圖求解。 K)，熱擴散率 a＝ ／ s，比熱容 c＝ 780J／ (kg K)。 查圖得 ， 故： 在太陽能集熱器中采用直徑為 100mm的鵝卵石作為貯存熱量的媒介，其初始溫度為 20℃。改用諾謨圖。 (1)對靜止水情形，由 且 ， ， 故： 驗算 Bi數(shù)： 滿足集總參數(shù)條件。 解：本題表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)未知，即 Bi數(shù)為未知參數(shù)，所以無法判斷是否滿足集總參數(shù)法條件。 K)。在上述溫度范圍內(nèi)銀的物性參數(shù)ρ＝10 500 kg／ m3， c＝ 2． 62 102J／ (kg今有兩個直徑均為 20mm的銀球，加熱到 650℃后分別置于 20℃的靜止水和 20℃的循環(huán)水容器中。設(shè)其他幾何參數(shù)及物性參數(shù)已知。重點是集總參數(shù)法和一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題分析解的應(yīng)用。 南方地區(qū)不出現(xiàn)此病害的原因是，由于溫度波衰減的特征，使得地下部分不會低于 0℃，當然不會出現(xiàn)此病害。 東北地區(qū)春季地表面溫度已高于 0℃，但由于溫度波的時間延遲，地下仍低于 0℃，從而產(chǎn)生了公路路面“彈簧” 及“翻漿”等病害。為什么南方地區(qū)不出現(xiàn)此病害 ?東北地區(qū)的秋冬季節(jié)也不出現(xiàn) “翻漿” ? 答：此現(xiàn)象可以由半無限大物體（地面及地下）周期性非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱現(xiàn)象的溫度波衰減及溫度波時間延遲特征來解釋。由題意，兩種材料達到同樣工況時，Bi數(shù)和 相同，要使溫度分布相同，則只需 Fo數(shù)相等，因此： ，即 ，而δ在兩種情況下相等，因此： 東北地區(qū)春季 ,公路路面常出現(xiàn)“彈簧” ,冒泥漿等“翻漿”病害。銅和鋼的熱擴散率分別為 103106m2／ s， 106m2/s。 兩塊厚度為 30mm的無限大平板，初始溫度為 20℃，分別用銅和鋼制成。試說明該導(dǎo)熱物體在 x＝ 0，y=1處的溫度是隨時間增加逐漸升高，還是逐漸降低。因此上述觀點不對。你認為對嗎 ? 答：由于描述一個導(dǎo)熱問題的完整數(shù)學描寫不僅包括控制方程，還包括定解條件。 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 一、基本概念 本節(jié)基本概念主要包括：對物理問題進行分析，得出其數(shù)學描寫 (控制方程和定解條件 )；定性畫出物體內(nèi)的溫度分布；集總參數(shù)法的定性分析；時間常數(shù)概念的運用；一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析解的討論；對海斯勒圖 (諾謨圖 )的理解；乘積解在多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中的應(yīng)用；半無限大物體的基本概念。 解建立數(shù)學描述如下： ， ， ， ， 據(jù) 可得最高溫度的位置 xtmax，即 。 ， 故整個桿的散熱量為： 一厚度為 2δ的無限大平壁，導(dǎo)熱系數(shù)λ為常量，壁內(nèi)具有均勻的內(nèi)熱源Φ (單位為 W/m3)，邊界條件為 x＝ 0， t=tw1； x=2δ， t=tw2； tw1＞ tw2。由于物理問題對稱，可取桿長的一半作研究對 象。 K)。 K)，兩端分別緊固地連接在溫度為 200℃的墻壁上。 所以沒有超過該保溫層的最高溫度。 先假定界面溫度為 tw，如圖所示。試檢查煤灰泡沫磚層的溫度有無超出最高溫度 ?并求通過每米長該保溫層的熱損失。煤灰泡沫磚外表面溫度為 50℃。 解：此導(dǎo)熱問題的數(shù)學描述 外直徑為 50mm的蒸汽管道外表面溫度為 400℃，其外包裹有厚度為 40mm，導(dǎo)熱系數(shù)為 (m 解： 金屬實心長棒通電加熱 ,單位長度的熱功率等于Φ l(單位是 W/m)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ，表面發(fā)射率ε、周圍氣體溫度為 tf，輻射環(huán)境溫度為 Tsur，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h均已知，棒的初 始溫度為 t0。單位體積內(nèi)熱源的生成熱Φ的實心長圓柱體，向溫度為 t∞ 的流體散熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 h。 ， ， ， 溫度分布： 熱流通量： 同學們可以根據(jù) 的特點，按照題 2的方法分析 b0和 b0對應(yīng)圖中哪一條曲線。某一無限大平壁厚度為δ，內(nèi)、外表面溫度分別為ｔ wｔ W2，導(dǎo)熱系數(shù)為λ =λ 0(1+bt) W/mK，試確定平壁內(nèi)的溫度分布和熱流通量。如果保溫 材料受潮，水分將替代孔隙中的空氣，這樣不僅水分的導(dǎo)熱系數(shù)高于空氣，而且對流換熱強度大幅度增加，這樣材料保溫性能會急劇下降。 工程中應(yīng)用多孔性材料作保溫隔熱 ,使用時應(yīng)注意什么問題 ?為什么 ? 答：應(yīng)注意防潮。