工程传热学选修作业三.doc

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1、第三次（四、五章）作业1、医学知识告诉我们：人体组织的温度等于、高于48℃的时间不能超过，否则该组织内的细胞就会死亡。今有一劳动保护部门需要获得这样的资料，即人体表面接触到60℃、70℃、80℃、90℃、100℃的热表面后皮肤下烧伤深度随时间而变化的情况。试利用非稳态导热理论作出上述烧伤深度随时间变化的曲线。人体组织可看做是各向同性材料，物性可取为37℃水的数值。计算的最大时间为。为简化分析，这里可假定一接触到热表面，人体表面温度就上升到了热表面温度。2、有一航天器，重返大气层时壳体表面温度为1000℃，随即落入温度为5℃的海水中。设海水与壳体表面间的表面传热系数为1135，

2、试问此航天器落入海洋后得表面温度是多少？壳体壁面中的最高温度是多少？壳体的厚度，，，其内侧面可认为是绝热的。3、一根直径为的长轴，初始温度为17℃，后被置于炉温为850℃的环境中。轴材料的导热系数为，热扩散率为6.2，加热过程中的表面传热系数为。试确定为使长轴的中心温度达到800℃所需的时间以及该时刻钢轴表面的温度。4、在温度为250℃的烘箱中烤洋山芋，设洋山芋可以看做直径为5的球，初始温度为20℃，其物性可近似地取50℃水的值。试估算烘烤后洋山芋中心的温度。取表面传热系数为20。5、一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传感元件，当该导线受火焰或高温烟气的作用而熔断时报警系统

3、即被触发。一报警系统导线的熔点为500℃，，，初始温度为25℃。问当它突然受到650℃烟气加热后，为在内发出报警信号，导线直径应限制在多大以下？设复合换热的表面传热系数为。6、一块牛肉从5℃的冷藏库中取出后置于180℃的烘箱中烘烤，加热到至少80℃就达到了所谓鲜嫩可食用的程度。设牛肉外表面与烘箱加热气流间的表面传热系数为，试确定把牛肉加热到鲜嫩程度所需时间。牛肉的物性可按水处理，其尺寸为。7、试对附图所示的常物性、无内热源的二维稳态导热问题用高斯-赛德尔迭代法计算之值。注：要求统一用B5大小作业纸