热工基础(第二)课后习题部分答案王平阳等编 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/28 3:18:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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第七章

7-2 某活塞式内燃机的定压加热理想循环,工质为空气,视理想气体。比热容取定值,k=1.4,循环压缩比=18,压缩冲程的初始状态为98KPa,17℃,循环的最高

tw1?tw2Φδ(2)循环热效率。 温度2100℃.求:(1)绝热膨胀过程终了时的压力、温度。Φ?λA??t?t?t??1.875w1w27-2 解:因为定压加热过程,故:1-2为定熵压缩: δλA2-3 定压加热: 3-4 定熵膨胀:q1?q2? 3?q3?4?cv?T3?T2??cp?T4?T3?4-1 定容放热: 故:

tw1?T1=90tw2℃,T2=400℃,T3=590℃,27-4 活塞式内燃机的混合加热理想循环,Φ?λA?840WA?ah?15mT5=300℃,工质为理想空气,比热容取定值,求循环热效率、同温限卡诺循环热δ效率。 7-4 解: 则:

?t?tt?tδ?则:循环热效率:q?w1 w2?δ2??w1w2?1?λ2?0.189mλ1?δ1δ同温限卡诺循环的热效率 ?q?2λ1λ27-5活塞式内燃机的混合加热理想循环,工质为理想空气,k=1.4,循环压缩比=14,循环中的工质吸收热量100KJ/Kg,定容过程和定压过程各占一半,压缩过程的初始状态为100KPa、27℃,计算循环热效率和输出净功。

p4?p3?7277.577-5 解:

依题意: 则: k?11-2 为定熵压缩,则 ?V1?T2?T1???290?181.4?1?921.5K2-3为定容加热,有: 得: ?V2?3-4为定压加热: 4-5为定熵膨胀:

5-1为定容放热: 则: 则:

7-8 在燃气轮机定压加热理想循环中,压气机入口空气状态为100KPa,20℃,空T1T4Tp??T4?14气以流率4Kg/s经压气机被压缩到p1p4p1500KPa,燃气轮机入口温度为900℃,计算压气机耗功量,燃气轮机做功量、 压气机耗功量和燃气轮机做功量的比值、循环热效率。(Cp=1.03 KJ/(Kg.K),k=1.4) 7-8 解: k?1燃气轮机为定熵过程: ?p2?k第八章 T2?T1?p??464Kw?cpT2?T1?1.03464?293?176.1kJ/kg?1?T2T厚58-2 有一平板稳态导?热,其度=25mm,面积A=0.1,材料平均导热系数?ρ?kTT13?λ=0.2W/(m.K),=1.5W,求平板两侧温差。 ?T5?单位时间导热量T1λρk?T3? ?k?18-2 解:因为?T2?T1ε??λ?T2?1?T?Tλεk1.875?℃。即平板两侧温差为 ?31?k?1T28-3 某房间砖墙宽5m,高厚0.25m,墙内外表面维持温度为15℃和-5℃,砖??ε3m,T1??,求砖墙的散热量。的导热系数λ=0.7 W/(m.K) 8-3 解: TλρεK?1?1001.1KT4?18-5 200mm厚的平面墙,导热系数λ1=1.3 W/(m.K),为使每平方米的砖墙热损失不超过1830W,墙外覆盖一层导热系数λ2=0.35 W/(m.K)的保温材料,复合壁

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两侧温度为1300℃和30℃,求保温层应有的厚度。 8-5 解:

8-6 蒸汽管道的内外直径分别为160mm和170mm, 管壁的导热系数λ1=58 W/(m.K),管外有两层保温材料,第一层厚度 2=30mm, 导热系数λ2=0.17 W/(m.K)。第二层厚度 3=50mm, 导热系数λ3=0.093 W/(m.K),蒸汽管的内表面温度T1=300℃,保温层的外表面温度T4=50℃,求每米管长的总热阻、热损失和各层接触面的温度。 8-6 解:(1) (2) (3)

8-9 一单层玻璃窗,高1.2m,宽1m,玻璃厚0.003m,玻璃的导热系数λg=1.05 W/(m.K),室内外温度分别为20℃和-5℃,室内外空气与玻璃的对流传热的表面传热系数分别为h1=5 W/(.K),h2=20 W/(.K),求玻璃的散热损失。若其他条件不变,改用双层玻璃,双层玻璃间空气夹层的厚度为3mm,且其中空气完全静止。空气的导热系数λa=0.025 W/(m.K),再求玻璃的散热损失。 8-9 解: 第十章

10-1计算30K和4000K时,黑体的最大光谱辐射力所对应的波长。 解:因为:

?Т=2.8976×10m?3-3m.k

?3?62.8976?10即:?? 所以:T?4000K=(2.8976×10)/300=9.66×10m 300K?1?1d21d31d4?Rλ??ln?ln?ln??0.901mk/W2π?λ1d1λ2d2λ3d3??3?6=(2.8976×10)/4000=0.724×10m ?10-2 一黑体表面置于温度为q327℃的炉内,求在热平衡条件下黑体表面的辐射2t?t??q?ht?t?48W/mw1f11f1w1力。 h??解Eb?CO(T/100) 41即:Eb?5.67?((327?273)/100)?7348.32W/m

2410-3 计算温度为1400℃的碳化硅涂料的表面辐射力,已知在1400℃时碳化硅涂

料的=0.92 解:Eb??CO(T/100)

4t1?t24t1?t25Φ?A?118.6WΦ?A即:Eb?0×10m ?80.5W?237)/2100)1?4.091.92?5.67?((1δ14001δ1δ?????第十一章 h1λgh2h1λgh2λg'11-1冬季室内空气温度Tf1=20℃,室外大气温度Tf2=-10℃,室内空气对壁面的表面传热系数h1=8W/(.K), h2=20 W/(.K),测得室内空气的结露温度为Td=14℃,若墙壁由λ=0.6W/(m.K)的红砖砌成,为防止墙壁内表面结露,该墙壁的厚度至少应该为多少? 11-1 解:因

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即:墙的厚度不少于0.27m。

11-2 一台气体冷却机,气侧表面传热系数h1=95W/(.K),间壁厚=2.5mm,导热系数λ1=46.5W/(m.K),水侧表面传热系数h2=5800W/(.K),设传热面可作为平壁处理,计算传热系数k,并指出为加强这一过程首先应该从哪一环节着手。 11-2 解:

11-3 一层玻璃尺寸为70cm×45cm,厚度为4mm,冬天内外室温度分别为20℃和-8℃,内表面的自然对流表面传热系数为h1=10W/(.K), 外表面的强迫对流表面传热系数为h2=50W/(.K),玻璃的导热系数λ=0.78W/(m.K),求通过玻璃的热损失。

11-3 解:

11-4 蒸汽管的内外直径分别为t300mm和320mm,管外敷有120mm厚的石棉绝热

f1?tf2q1?k1λtf12=0.1W/(m.K)?tf2?缘层,其导热系数,钢管的导热系数λ1=50W/(m.K),管内蒸汽

Rt1Tf2=20℃,管内外表面的对流表面传热的温度Tf1=300℃,管外周围空气的温度系数为h1=150W/(.K), h2=10W/(.K),πtf1?tf2求每米管长的热损失q1及石棉绝热缘层内外表面温度Tw1 ?和Tw2。211di?1111-4 解: ?ln? h1d1i?12λdih2dn?1℃

?293.3W/m

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