冶金傳輸原理-熱量傳輸-第5章-試題庫學習資料

第5章熱量傳輸的基本概念及基本定律5-1一塊厚50mm的平板，兩側表面分別維持在℃，℃。試求下列條件下導熱的熱流密度：（1）材料為銅，;(2)材料為灰鑄鐵，；（3）材料為鉻磚，。解參見式（5.6）有在穩(wěn)態(tài)導熱過程中，垂直于x軸的任一截面上的熱流密度是相等的，即q是常量。將上式分離變量并積分得于是這就是當導熱系數為常數時一維穩(wěn)態(tài)導熱的熱流密度計算式。將已知數值代入該式，得銅灰鑄鐵鉻磚5-2一塊溫度127℃的鋼板。（1）已知鋼板的發(fā)射率，試計算鋼板發(fā)射的熱流密度（即單位面積發(fā)射出的輻射熱流量）。（2）鋼板除本身發(fā)射出輻射能散熱外，還有什么其它散熱方式？（3）已知,鋼板周圍的空氣溫度為27℃，試求自然對流散熱的熱流密度。解（1）按式（5.15），鋼板發(fā)射出的熱流密度為（2）還有自然對流散熱方式。（3）自然對流散熱按牛頓冷卻公式（5.11）計算5-3為了測量某種材料的熱導率，用該材料制成厚5mm、直徑25mm的圓形平板試件。第一次試驗時測得通過試件的導熱量為0.22W，試件兩側溫度分別為20℃和50℃。第二次試驗時測得通過試件的導熱量為0.32W，試件兩側溫度分別為200℃和220℃。求兩次試驗中材料的熱導率分別是多少？比較兩次計算結果，說明了什么？解由5-1題可知第一次試驗材料的熱導率第二次試驗材料的熱導率計算結果表明：兩次試驗所測同一材料的熱導率不同，除了測量誤差外，還反映了材料的熱導率是隨溫度變化的。5-4．平板導熱儀是用來測量板狀材料熱導率的一種儀器，如圖所示。設被測試件為厚20mm、直徑為300mm的圓盤，一側表面的溫度為250℃，另一側表面的溫度為220題5-4示意圖解：略5-5．機車中，機油冷卻器的外表面面積為0.12m2,表面溫度為65℃。形勢時，溫度為32℃的空氣流過解：略5-6．一電爐絲，溫度為847℃，長1.5m，直徑為2mm解：由實際物體的四次方定律得：5-7．用直徑0.18m,厚的水壺燒開水，熱流量為1000，與水接觸的壺底溫度為107.6℃。因長期使用，壺底結了一層厚的水垢，水垢的熱導率為，假如與水接觸的水垢表面溫度仍為107.6℃，壺底熱流量不變，問水垢與壺底接觸面的溫度增加了多少。解：略℃）5-8.一根長15m的蒸汽管道水平通過車間，其保溫層外徑為580mm，外表面溫度為48℃，車間內空氣溫度為30℃，保溫側外表面與空氣的對流換熱系數為解：略（）5-9．試求上題中蒸汽管道德輻射散熱量。已知系統發(fā)射率為保溫層外表面的發(fā)射率。物體2為周圍物體，其溫度接近空氣溫度。解：由式（8.16）得：5-10．厚度為25mm的聚氨酯泡沫塑料，兩表面溫度差為5℃，材料的熱導率為，試計算通過該材料的熱通量。解：略5-11．30℃的空氣吹過150℃的熱表面，如果空氣與熱表面的對流換熱系數為解：由牛頓冷卻公式，熱表面對流散失的熱量為5-