高等传热学复习题

《高等传热学复习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高等传热学复习题1.太空飞行物伸出的细长散热棒，以辐射方式与外部进行换热，棒长L、截面积A、截面周长U、导热系数λ、发射率ε、棒根部温度t0，外部空间为绝对黑体，写出该问题的完整数学描述。2.半径为R的实心球，初时温度为t0，突然放入tf冷水中，已知球的物性λ、c、ρ及表面传热系数h，写出球冷却的完整数学描述。3.直径为、单位长度电阻为、发射率为的金属棒，初始时与温度为的环境处于热平衡状态，后通过电流I，已知棒与环境的表面传热系数为。试导出通电流期间金属棒温度随时间变化的规律，并写出处于新的热平衡状态的条件。（不用求解）4.大平板：,1）已知两侧为对称第三类边界条

2、件求的分布；2）一侧为第三类边界条件另一侧绝热,求的分布。3）一侧为第一类边界条件，另一侧为绝热，,求t的分布。4）两侧为相同的第一类边界条件,求t的分布。5）两侧为不同的第一类边界条件,求t的分布。5.厚为L、导热系数l=1.5W/(mK)的浇注混凝土墙，两边保持温度为20℃，由于混凝土的固化，单位体积释放100W/m2的化学热能。若要求浇注时墙内任意处每米墙厚的温度梯度不大于50℃，墙的最大厚度是多少？6.敷设肋片就一定能强化传热?增加散热量满足的条件?解：敷设肋片时:不敷设肋片时:>1增强换热；=1不增强不减弱；<1减弱换热。实际情况下，对于等截面直肋和三角

3、形直肋，只有当时，才能强化换热。在三角形直肋中，　应取平均厚度，即肋基厚度的一半。1.半径为R的实心圆柱体，内热源强度Φv为常量。求第三类边界()下圆柱体内的温度分布及最大温差。2.半径为R的实心导线，导线的电阻率为ρ，导线通过电流I而发热，导线的导热系数λ为常数。求：1)内热源强度Φv；2）第一类边界下导线内的温度分布及最大温差。3.直径为3.2mm的导线，长为30mm，两端电压为10V，表面温度为93℃,电阻律为70μΩcm，导热系数为22.5W/（m.K），求导线中轴线上的温度。4.一根半径为r的发热长细圆杆，单位体积发热量为qv，导热系数为λ，细杆侧面和右

4、端面与温度为tf的流体对流换热，表面传热系数为h，左端面热流密度q已知，如附图所示。试列出杆内温度变化的微分方程及有关单值性条件(不必求解)。5.等截面杆两端()的温度分布分别保持为和，其侧面向温度为的周围介质散热，表面传热系数为。设杆的横截面上的温度差可忽略，求杆长方向的稳态温度场。6.一平板单侧面积为A，初温t0，突然一侧面有一热源qs加热，另一侧与气流tf，h接触，内阻略，写出完整的数学描述并求解温度分布。7.直径为0.3cm的水银球温度计，测量炉子温度。已知炉子的比热率为200K/h，温度计与空气的表面传热系数h=,求温度计最大滞后温度

5、。8.一直径4cm的铝制小球形仪器放在宇宙空间（宇宙空间可视为0K的黑体），初始温度30℃，球的温度降低到40K时，该仪器实效。试写出该问题的完整数学描述，若小球的物性参数为：密度；比热；表面发射率，估计该仪器能工作过长时间而不失效。9.证明:在正常情况阶段，温度的变化不论是在时间上还是在位置上都是成比例的。10.铺设地下水管时要考虑冬季结冰，若土地初始温度均匀为20℃，且在冬季60天里地表温度恒为-15℃，求为避免水管结冻的最小埋设深度。已知泥土a=0.138×10-6m2/s1.夏天马路表面温度50℃，一阵暴雨后，路面温度降为20℃，并在较长时间内（30分钟）

6、表面温度维持在这个温度上，求马路传出的总能量。（假设马路为半无限大物体）物性：300K时马路，c=920J/(kg·K)，，2.大平壁的初始温度均匀为,从某一个时刻起，受到均匀内热源的加热，同时两侧表面的温度保持为不变，试写出该导热问题的完整数学描述，并求解平壁中的温度场。3.某厚度为2δ的无穷大平壁，初始温度为t0，双侧在第三类边界条件下冷却时，不稳态导热的温度场公式为坐标原点在壁中心。现坐标位置不变，平壁右侧保持原冷却条件，将左侧表面改为绝热边界条件，试写出新的温度场公式。(注：不需解微分方程，请利用原有的解函数，写出新的解公式)4.直径为d的长圆柱棒，置于壁

7、温为Tsur的大空间内，初始温度为Ti，对它通电进行热处理，已知其体积热量产生率qv（W/m3）均匀；空气温度Ta；棒表面发射率ε；棒与空气的对流传热系数为h；棒的比定压热容为cp；质量密度为ρ。假定圆柱棒内部无温度梯度且常物性。求：（a）稳态传热方程；（b）当忽略热辐射换热时的瞬态温度响应T(τ)。5.用有限差分法求解不稳态导热问题，存在一个迭代是否收敛的问题。对某种材质空间间隔取Δx1，允许间隔时间取Δτ1。若材质的导热系数提高一倍，其它条件不变（记为状态2），或所取的Δx增大一倍，其它条件不变（记为状态3），则为保证迭代收敛，所取的时间间隔应满足：6.流体

8、横掠平板，