3 250mm, 3 0.6W / (m k)
求：
' 3
?
解：
q
tw2 tw1 1 2 3 1 2 3
, q'
tw2 tw1
1
' 3
1 3
tw
tw
1 3 21
2
由题意知： q q'
3 21
即有：
tw2 tw1 1 2 3 1 2 3
tw2 tw1
1
' 3
1 3
' 3
3
2
求： k 、 、
解：由于管壁相对直径而言较小，故可将此圆管壁近似为平壁
即： k
1 h1
1
1 h2
＝
1 5000
1 1103
390
1 85
83.56 W
(m2
k)
kAt 83.56 24 (500 45) 103 912.5KW
若 k h2
k ' k 100 ％ 85 83.56 1.72 ％
的材料有关
（2）由 q dt 知，q 与平壁的材料即物性有关 dx
4.略
5.解： 有：
d (r2 dt ) 0 dr dr r r1, t tw1(设tw1 tw2 ) r r2 , t tw2
Q
4 1 1
(tw1 tw2 )
r1 r2
tw2 tw1 r1 r2
r
R F
r2 r1 4r2r1
3．
4．略
5
．
6．已知： 50mm 、 t a bx2 、 a 200 ℃、 b 2000 ℃/m2、 45W (m K )
求：（1） q 、 q
x0
x6
（2） qv
解：（1） q
x0
dt dx
x0Leabharlann 2bxx00
q x
dt dx
x
2bx x
45 2 (2000) 50103
bU f
T4
0
x 0,t T0
x l, dt 0(假设的) dx xl
f
dt dx
xl
bTe4 f
(真实的)
第二章稳态导热
思考题与习题（P51-53）答案
1.略 2.略
3.解：（1）温度分布为
t
tw1
tw1 tw2
x
(设 tw1 tw2 )
其与平壁的材料无关的根本原因在 coust （即常物性假设），否则 t 与平壁
墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。（ T外T内 ）
冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与
外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增加。（ T外 T内 ）
挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。 7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导
6.略
tw1
7.已知： l 4m, h 3m, 0.25
tw1 15 ℃, tw2 5 ℃, 0.7W / (m k)
tw2
求：Q
解： l, h ，可认为该墙为无限大平壁
Q
Q
F
t
0.7 (4 3) 15 (5) 0.25
672W
8.已知： F 20m2 , 0.14m,tw2 15 ℃， 1.28W / (m k),Q 5.5103W
、
q' 1.2
、
q1.2
解： q1.2
c1.2
(1t0w10 )4
( tw2 100
)4
3.96
(
273 50)4 100
(
273 20)4 100
139.2W
m2
q' 1.2
c1.2
(
t
'
w1
)4
100
(
tw2
)4
100
3.96
(
273 200 100
)
4
( 273 20)4 100
9.7 ℃
q A 45.92 2.8 3 385.73W
14.已知： H 3m 、 0.2m 、 L 2m 、 45 W (m K ) tw1 150 ℃、 tw2 285 ℃
求： Rt 、 R 、 q 、
解： Rt
A
HL
0.2 45 3 2
7.407 104
K W
Rt
热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。 9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层
两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2 两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。
1690.3W
m2
q1.2
q' 1.2
q1.2
1690.3 139.2
1551.1W
m2
17．已知： A 24m2 、 h1 5000W (m2 K ) 、 h2 85W (m2 K ) 、 t1 45 ℃
t2 500 ℃、 k ' h2 85W (m2 K ) 、 1mm 、 398 W (m K )
绪论
思考题与习题（ P89 ）答案：
1． 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到：
Q —— 与地面的导热量 Qf ——与空气的对流换热热量
注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。 2．略 3．略 4．略 5．略 6．夏季：在维持 20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和内
)
10．解：建立如图坐标，在 x=x 位置取 dx 长度微元体， 根据能量守恒有：
Qxdx Q Qx
（1）
Qx
dt dx
Qxdx
d dx
(t
dt dx
dx)
Q EA Eb A bT 4 (Udx)
代入式（1），合并整理得：
d 2t dx2
bU f
T4
0
该问题数学描写为：
d 2t dx2
5687.2W
/ m2
1） k1
1 1 1 1 h1 1 h2
1 1 2 103 75 40
1 50
29.96W
/ (m2 k)
q1 k1t 29.96 (250 60) 5692.4W / m2 q1 q1 q0 5692.4 5687.2 5.2W / m2
2） k2
解： q
1
t
1
＝
18 (10) 1 0.36 1
45.92 W m2
h1 h2 87 0.61 124
q h1(t f1 tw1 )
tw1
t f1
q h1
18
37.54 87
17.57 ℃
q h2 (tw2 t f2 )
tw2
t f2
q h2
10
37.54 124
求：
R'
、
R
''
解：
R'
1 2 1
2 2
4 2 4
42 0.62
5 0.65
92 0.016
103
1.146 m2
K W
R"
' 2
2
3 3
25 0.65
6 0.024
0.265m2
k
/W
由计算可知，双 Low-e 膜双真空玻璃的导热热阻高于中空玻璃，也就是说双 Low-e 膜双真
空玻璃的保温性能要优于中空玻璃。
k
83.56
因为：
1
1
，
1
h1 h2 h2
即：水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻，此时前两个热阻均 可以忽略不记。
18．略
第一章导热理论基础
思考题与习题（ P24 ）答案：
1． 略
2． 已 知 ： 1 0.62W (m K ) 、 2 0.65W (m K ) 、 3 0.024W (m K ) 、 4 0.016W (m K )
2
m t [0.094 1.25104 tw1 tw2 ] tw1 tw2
q
2
q
[0.094 1.25104 450 50] 450 50 0.1474m
2
340
即有 q 340W / m2时有 147.4mm
11.已知：1 120mm, 1 0.8W / (m k) ，2 50mm, 2 0.12W / (m k)
10． Rt
R A
11． q t
Rt 1 1 8.33102 m2 R A 12
const 直线 const 而为 （t ）时 曲线
12.
Ri R1
R3 R0
t f1
q
首先通过对流换热使炉子内壁温度升高，炉子内壁通过热传导，使内壁温度生高，内壁 与空气夹层通过对流换热继续传递热量，空气夹层与外壁间再通过热传导，这样使热量通过
1 12 3
解： 设两种情况下的内外面墙壁温度 tw1和tw2 保持不变， 且 tw1 tw2
1 23
由题意知：
q1
tw1 1
tw2 2
1 2
q2
tw1 tw2 1 2 3
1 2 3
tw 1
1
λ1
1
tw1 λ1
q 1
2
λ2
2
λ2
q 1
2
tw2
3
λ3 tw2
再由： q2 0.2q1 ，有