14级传热学习题汇总(小修改) (修复的)

内容发布更新时间 : 2025/5/6 8:27:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

要等于俩端面的导热量

解得 T=133℃ 离端头50mm处的温度为t=

2-20 过热蒸汽在外径为 127mm 的钢管内流过,测蒸汽温度套管的布置如图2-34所示。已知套管外径d = 15mm ,厚度δ = 0.9mm ,导热系数λ = 49.1W/(m·K)。蒸汽与套管间的表面传热系数 h = 105 W/(m2·K)。为使测温误差小于蒸汽与钢管壁温度差的 0.6%,试确定套管应有的长度。曾广成 解:依题意,应有:

,即ch(mH)=166.7

查双曲函数表,得mH=arc[ch(166.7)]=5.81 而

,于是得:H=

=0.119m

图2-34习题2-20附图

2-21 用一柱体模拟燃汽轮机叶片的散热过程。柱长9cm、周界为7.6cm、截面为 1.95cm2,柱体的一端被冷却到305℃(见图2-35)。815℃ 的高温燃气吹过该柱体,假设表面上各处的表面传热系数是均匀为28 W/(m2·K),柱体导热系数λ = 55 W/(m·K),肋端绝热。试求:

(1)计算该柱体中间截面上的平均温度及柱体中的最高温度; (2)冷却介质所带走的热量。张德金 解:(1)以一维肋片的导热问题来处理

d2??m2?,则 引入过余温度??t?t?,得到方程2d?m?hP28?0.076??14.09 ?Ac55?1.95?10?4ch[m(x?H)]

ch(mH)图2-35 习题2-21附图

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则肋片中的温度分布为???0ch(mH)?ch(14.09?0.09)?ch(1.268)?1.92

?0?t0?t??305?815??510?C

所以,该柱体中间截面的过于温度为(x=H/2)

ch[m(?H??02H?H)]1.2092?(?510)???321℃

ch(mH)1.92则tH??H?t???321?815?494℃

22柱体中最高温度为肋端温度,则?H?最高温度为

?0ch(mH)?

?510??266 1.92tH??H?t???266?815?549?C(2)冷却介质所带走的热量

??hP28?0.076?0th(mH)?(?510)th(1.268)??65.7W m14.09 负号表示热量由肋尖向肋根传递。

2-22 两块厚5mm的铝板,粗糙度都是2.54μm,用螺栓连接,接触压力为2MPa,通过两块铝板的总温差为80℃。已知铝的导热系数为180W/(m·K),试计算接触面上的温度差。刘伟强

解:(热量守恒)

由铝板的粗糙度、接触压力数据查表可知,两块铝板之间的接触热阻为:0.88?10-4[m2(℃/w)];

两块铝板单位面积的热阻为:

2?(σ/λ)=5.5556?10-5[m2(℃/w)]; 设接触面的温差为△T,则有:

△T/(0.88?10-4)=80/(0.88?10-4+5.5556?10-5) 得到△T=49.0401℃

5-1 温度为50℃,压力为1.01325×105Pa的空气,平行掠过一块表面温度为100℃的平

板上表面,平板下表面绝热。平板沿流动方向长度为0.2m,宽度为0.1m。按平板长度计算的Re数为4×104。试确定平板表面与空气间的表面传热系数和传热量。袁丰波 解:本题为空气外掠平板强制对流换热问题。

45由于Re?4

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