1-9 一砖墙的表面积为122m ，厚为260mm ，平均导热系数为1.5W/（m.K ）。

设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。

解：根据傅立叶定律有：WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-10 一炉子的炉墙厚13cm ，总面积为202m ，平均导热系数为1.04w/m.k ，内外壁温分别是520℃及50℃。

试计算通过炉墙的热损失。

如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式KW t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=-⨯⨯=∆=δλ每天用煤d Kg /9.3101009.22.753600244=⨯⨯⨯1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木门内表面热流密度为15W/m 2。

外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。

试估算此木门在厚度方向上的导热系数。

解：δλtq ∆=，)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=δλ1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π＝49.33W/(m 2.k)1-17 有两块无限靠近的黑体平行平板，温度分别为21,T T 。

试按黑体的性质及斯藩-玻尔兹曼定律导出单位面积上辐射换热量的计算式。

（提示：无限靠近意味着每一块板发出的辐射能全部落到另一块板上。

）解：由题意 411T q fσ=; 422T q f σ=; 两板的换热量为 )(4241T T q -=σ1-18 宇宙空间可近似地看成为0K 的真空空间。

一航天器在太空中飞行，其外表面平均温度为250℃，表面发射率为0.7，试计算航天器单位表面上的换热量。

解：4T q εσ==0.7155250)./(1067.54428=⨯⨯⨯-K m W W/2m1-19 在1-14题目中，如果把芯片及底板置于一个封闭的机壳内，机壳的平均温度为20℃，芯片的表面黑度为0.9，其余条件不变，试确定芯片的最大允许功率。

解：()00014.0])27320()27385[(1067.59.04484241⨯+-+⨯⨯-=Φ-＝辐射T T A σε P辐射对流＋ΦΦ＝1.657W1-21 有一台气体冷却器，气侧表面传热系数1h ＝95W/(m 2.K)，壁面厚δ＝2.5mm ，)./(5.46K m W =λ水侧表面传热系数58002=h W/(m 2.K)。

设传热壁可以看成平壁，试计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。

你能否指出，为了强化这一传热过程，应首先从哪一环节着手？解：;010526.0111==h R ;10376.55.460025.052-⨯===λδR ;10724.1580011423-⨯===h R则λδ++=21111h h K ＝94.7)./(2K m W ，应强化气体侧表面传热。

1-26 有一台传热面积为122m 的氨蒸发器，氨液的蒸发温度为0℃，被冷却水的进口温度为9.7℃，出口温度为5℃，蒸发器中的传热量为69000W ，试计算总传热系数。

解：由题意得221t t t ∆+∆=∆＝7.35℃又t KA ∆=Φt A K ∆Φ=∴ ＝782.3)./(2K m W 2-10某些寒冷地区采用三层玻璃的窗户，如附图所示。

已知玻璃厚δg =3㎜，空气夹层宽δair =6㎜，玻璃的导热系数λg =0.8W/（m ·K ）。

玻璃面向室内的表面温度t i =15℃，面向室外的表面温度t o =-10℃，试计算通过三层玻璃窗导热的热流密度。

2-16 一根直径为3mm 的铜导线，每米长的电阻为2.22Ω⨯-310。

导线外包有厚为1mm 导热系数为0.15)./(K m W 的绝缘层。

限定绝缘层的最高温度为65℃，最低温度为0℃。

试确定在这种条件下导线中允许通过的最大电流。

解：根据题意有：()()Wr r t t l q l Q 8.1195.1/5.2ln 06515.012)/ln()(221221=-⨯⨯=-==ππλλπR I 286.119=解得：A I 36.232=2-17 一蒸汽锅炉炉膛中的蒸发受热面管壁受到温度为1000℃的烟气加热，管内沸水温度为200℃，烟气与受热面管子外壁间的复合换热表面传热系数为100)./(2K m W ，沸水与内壁间的表面传热系数为5000)./(2K m W ，管壁厚6mm ，管壁=λ42)./(K m W ，外径为52mm 。

试计算下列三种情况下受热面单位长度上的热负荷： （1） 换热表面是干净的；（2） 外表面结了一层厚为1mm 的烟灰，其=λ0.08)./(K m W ； （3） 内表面上有一层厚为2mm 的水垢，其=λ1)./(K m W 。

解：⑴()()W r h r r h r t t l 98.12532100026.014240/52ln 02.0500012001000121)/ln(1)(2221121121=⨯++⨯-⨯=++-=πλπφ⑵()()()Wr h r r r r r h t t l 94.5852100027.014240/52ln 08.052/54ln 500002.012001000121)/ln()/ln(1)(2221120200121=⨯+++⨯-⨯=+++-=πλλπφ⑶()()()()()Wr h r r r r r r r h t t l ii i 06.5207027.01001136/40ln 4240/52ln 08.052/54ln 018.0500012001000121/ln )/ln()/ln(1)(2211120200121=⨯++++⨯-⨯=++++-=πλλλπφ2-45 一厚为δ的大平板具有均匀内热源Φ，X=0及X=δ处的表面分别与温度为21,f f t t 的流体进行对流换热，表面传热系数分别为h1及h2。

试导出平板中温度分布的解析表达式，并据此导出温度最高点的位置。

对于h1=h2,tf1＝tf2及h1=h2,tf1<tf2的情形定性地画出平板中的温度分布曲线。

6－1 、在一台缩小成为实物1/8的模型中，用200C 的空气来模拟实物中平均温度为2000C 空气的加热过程。

实物中空气的平均流速为6.03m/s ，问模型中的流速应为若干？若模型中的平均表面传热系数为195W/(m 2K)，求相应实物中的值。

在这一实物中，模型与实物中流体的Pr 数并不严格相等，你认为这样的模化试验有无实用价值？用价值的。

这样的模化试验是有实分相近数并不严格相等，但十型与流体的上述模化试验，虽然模得：又由：：时的物性参数为：和空气在应相等实物中的根据相似理论，模型与解：Pr )/(99.3659.293.381195))((/85.2003.6885.3406.15))((680.0Pr ,/1093.3,/1085.34200703.0Pr ,/1059.2,/1006.15C 2020020Re 212212212221122211222262121261K m W l l h h Nu Nu sm u l l u l u l u K m W s m C K m W s m C C l l l⋅=⨯⨯====⨯⨯==⇒==⋅⨯=⨯=︒=⋅⨯=⨯=︒︒︒----λλννννλνλν6－7、已知：（1）边长为a 及b 的矩形通道：（2）同（1），但a b <<；（3）环形通道，内管外径为d ，外管内径为D ；（4）在一个内径为D 的圆形筒体内布置了n 根外径为d 的圆管，流体在圆管外作纵向流动。

求：四种情形下的当量直径。

解：()()()()()()()nd D nd D nd D d n D d dD dD d D d bba ab b a ab d ba abb a ab d m m m m+-=+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛==+=+=+=+=22222222244222243222422241πππ 6－14、已知：Pa 510013.1⨯下的空气在内径为76mm 的直管内流动，入口温度为65℃，入口体积流量为s m /022.03，管壁的平均温度为180℃。

求：管子多长才能使空气加热到115℃。

解：定性温度90211565=+=f t ℃，相应的物性值为：3/972.0m kg =ρ()()()690.0Pr ,/105.21,/1013.3,/009.162=⋅⨯=⋅⨯=⋅=--s m kg K m W K kg kJ c p μλ 在入口温度下，3/0045.1m kg =ρ，故进口质量流量：s kg m kg s m m/10298.2/0045.1/022.0233-⨯=⨯= ， 46210179065.21076.01416.31010298.244Re >=⨯⨯⨯⨯⨯==-μπd m ，先按60/>d l 计，()Km W h Nu ⋅=⨯==⨯⨯=24.08.00/62.20076.00313.008.50,08.5069.017906023.0 空气在115 ℃时，()K kg kJ c p⋅=/009.1，65℃时，()K kg kJ c p ⋅=/007.1。

故加热空气所需热量为：()()W t c t c m pp 3.11626510007.111510009.102298.033''""=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=Φ 采用教材P165上所给的大温差修正关系式：885.04533631802739027353.053.053.0=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=w ft TT c 。

所需管长：()()mt t dh l f w 96.290180885.062.20076.01416.33.1162==⨯⨯⨯⨯=-Φ=π606.38076.0/96.2/<==d l ，需进行短管修正。

采用式（5-64）的关系式：()0775.1/17.0=+=l d c f ，∴所需管长为2.96/1.0775=2.75m 。