热工课后题答案 下载本文

?b1??b25.67?10?8[(500?273)4?(20?273)4]q12???13217.6(W/m2)

112??1?1?1?20.8附:两板的净辐射换热量

q1??1??1G1??1??1G1?16195.4?0.8?3722.3?13217.6(W/m2)q2??2??2G2??2??2G2?334.3?0.8?16939.9??13217.6(W/m2)

板2净辐射换热量是负的,表明是吸收热量。

2.直径d?200mm的蒸汽管道,放在剖面为(400?500)mm的砖砌沟中,管道表面的发射率?1?0.74,砖砌沟的发射率?2?0.92,蒸汽管道的表面温度为150C,沟壁的表面温度为50C求每米蒸汽管道的辐射换热损失。(答案 ?L?544.6(W/m))

3.上题中,如果在蒸汽管道周围罩上铝箔(??0.6),做成直径为280mm的遮热管,则辐射热损失将减少多少?(答案

020???48.8%) ?4.求下列情况下的角系数X1,2(见图4-72):

(1) 等腰三角形深孔,300C的底面1(长200mm)对200C的腰侧面2(顶

角25),

000

图4-72(a)

(2) 半球空腔曲面1对底面的

1的缺口2, 4

图4-72(b)

(3) 边长为a的正方体盒的内表面1对直径为a的内切球面2,

图4-72(c)

(4) 二平行平面1,2,

图4-72(d)

(5) 二无限长方柱体,

图4-72(e)

(答案 (1)0.5(2)0.125(3)?6(4)0.42(5)0.414)

5.保温(热水)瓶瓶胆是一夹层结构,且夹层表面涂水银,水银层的发射率??0.04。瓶内存放t1?100C的开水,周围环境温度t2?20C。设瓶胆内、外层的温度分别与水和周围环境温度大致相同,求瓶胆的散热量。如果用导热系数??0.04W/(m?K)的软木代替瓶胆夹层保温,问需要多厚的软木才能达到保温瓶原来的保温效果。

(答案 q?13.9W/m,需要软木厚度??5m)

解:两金属料坯的角系数(料坯端部面积小于1%,可忽略不计),查图4-40,由

200c/a?得

0.051?1,b/a??20,得,X1',2?0.41 0.050.051'0.41X1,2??0.102 44X1,2?X1,3?1?0.102?0.898

X2,3?0.898

由于:

X(1?2),3?1?0.102?0.898

X3,(1?2)?根据式(4-68)

A(1?2)A3X(1?2),.3?0.05?8?1?0.898?0.359 1??4?(T34?T1?2)1??31??1?21??A3?3A3X3,(1?2)A1?2?1?2

5.67?10?8?[(900?273)4?(500?273)4?

1?0.811?0.8??1?0.81?0.3598?0.5?0.8?23794.2(W)

6上题中,如两块料坯互相靠紧得放在炉子底架上,其它条件不变,求马弗罩与金属间的辐射换热量,并与上题结果比较。 (答案 ??19270W,减少16.9%)

7.参见图4-76,用单层遮热罩抽气式热电偶测量一设备中的气流温度。以知内壁温度为

900C,热电偶热结点与遮热罩表面的发射率为0.6,气体对热结点及遮热罩的表面传热系

2数分别为40及25W/(m?K)。当气流真实温度t1?180C时,热电偶的指示值为多少?

0

图4-76

(答案 t1?176.9C)

8、在一块厚金属板上钻了一直径为d?2cm的不穿透的小孔,空深H?4cm,锥顶角为

0900,如图4-77所示。设孔的表面发射率为0.6,整个金属块处于5000C的温度下,试确

定从孔口向外界辐射的能量。

(答案 ?2,1?5.94W(其实,孔口A1的温度为0K,表面发射率为1)

9.对于如图4-78所示的结构,试计算下列情形下从小孔向外辐射的能量: (1)所有内表面均是500K的黑体:

(2)所有内表面均是??0.6的灰体,温度均为500K。