Eb1?Eb25.67?5.54?3.34A????1471.4A *R1?R?R21.8571?1.2121?0由

??Eb1?J1?1471.4A,得J1?2455.87W/m2，J2?Eb2?672.42W/m2 R1J3??X1,3J1A?X2,3J2A2?/A?X3,1J1?X3,2J2?0.65?2455.87?672.42??2033.39W/m2

Eb3?J3?5.67?10?6T34 T3?435K?162?C

12-7 一个布置在大房间内的辐射加热器如附图所示。已知加热器的表面尺寸为0.5×0.5m，表面发射率为0.8，控制使其表面温度为450℃，被加热元件的尺寸与加热器相同，并被布置在加热器的正下方0.4m处，被加热元件表面的发射率为0.5，初始时刻的温度与房间墙壁的温度相同为30℃。（1）计算在此时刻加热器

图12-41习题12-7附图

t∞=30°C 被加热件 绝热材料加热器 tw=30°C 绝热材料的辐射热流量；（2）考虑加热器表面的自然对流，该加热器此时的总功率；（3）若加热件的厚度为0.5cm，其密度为7750kg/m3，比热为470 J/ (kg?K)，近似计算其平均温度达到100℃所需要的时间。 解：

12-8 考虑一个半圆形管道式空气加热器，如附图所示，管道的半径为20mm，其底面温度维持在450K，上部半圆管道表面与外界保持绝热，整个通道内壁的发射率均为0.8，大气压力下流过管道的空气流量为0.006kg/s，某段管道长度内的空气平均温度为373K。计算： （1）在此加热条件下，其上部半圆管道表面的温度是多少？（2）维持该加热条件，其单位管长底部表面所需提供的加热量？ 解：

（1）空气物性参数：t?100℃;??3.21?10?2W/(m?K);??23.13?10?6m2/s;Pr?0.688 空气流速u?图12-42习题12-8附图

P=1atm Tm=373K， qm=0.005kg/s T1=450K，ε1=0.8 T2=?，ε2=0.8 R=20mm qm0.006??9.554m/s Ac3.14?0.02224Ac?0.0244 P当量直径de?Re?ude??9.554?0.0244?10078.58 ?623.13?10Nu?0.023Re0.8Pr0.4?0.023?10078.580.8?0.6880.4?31.59 3.21?10?2h?Nu??31.59?41.56W/(m2?K)

de0.0244?由式

1??111??2???1A1A1X12?2A2?（T14?T24）?hA2(t2?tf)

其中A1=2R，A2=πR

?（T14?T24）??h(t2?tf) 上式两边除以A1.可得

1??111??222???1X12?2?5.67?10?8?（4504?T24）??41.56??（T2?373）即

1?0.81?0.822?1??0.80.8?解得：T2=384.77K （2）

??h?R(T2?Tf)?h2R(T1?Tf) ?41.56?3.14?0.02?（384.77?373）?41.56?2?0.02?（450?373）?158.7W12-9 一个燃烧室可近似看作是边长为0.4m的立方体。已知燃烧室内烟气的温度为1000K，总压力为1atm，烟气中二氧化碳和水蒸气的摩尔分数各为0.1，燃烧室的壁面温度为600K，且可将壁面近似认为是黑体。计算燃烧室壁面的热负荷（单位面积上的辐射热流量）。

解：由表9-3得 s?0.6b?0.6?0.4?0.24m

pH2Os??0.1bar??0.24m??0.024?bar?m? pH2Os??0.1ba??r0.24m??0.02?4ba?rm?

Tg?1000K2

?*HO?0.054 ?*CO?0.026 CCO?1.0 CHO?1.1由图9-35得???0.008

222??g??*H2OCH2O??*CO2CCO2????0.054?1.1?0.026?1.0?0.0854

?Tw?Tw?600K ps?0.024?bar?m????0.0144?bar?m?

?Tg???*H2OTw,pH2OS?Tw/Tg???0.054 ?*co2Tw,pco2s?Tw/Tg??0.02

0.45??????Tw?0.005

?1000???g?1.1?0.054????600??1000??1.0?0.02????600?0.45?0.005?0.09492

q?5.67?0.0854?104?0.09492?64?4.145kW/m2

??