传热学课堂例题(2)

2019-01-12 15:28

例:P53第25题

解:实际是求出tf,确定tf与84℃之间的误差。保护套管相当于流道内壁面上的肋片,套管根部,相当于肋基,套管端部相当于肋端,而且任一截面处截面积相等,可应用等截面直肋的公式。由(2-36)

?l??0?1ch(ml)1ch(ml)1ch(ml)h?d?l?h?l?1.99tl?tf?(t0?tf)?tf?tl?(tf?t0)?ml?hU?l?12?AL??d??e?1.99??

ch(1.99)?(e1.99)?3.726tf?100.14?C?测温误差tf?tl?100.14?84?16.14?C测温误差较大,显然不令人满意。

tf?tl?(tf?t0)?1ch(ml)

分析:要减小测温误差,可以采取的措施 (1)在连接处予以保温 (2)增大ch(ml),即ml增大。

a:增大l

增大h

b:增大m 选用λ小的材料制作套管 (m? 减小管壁厚度

因此,第26题给定条件,使测温误差减少 第三章 例:

1、在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1s。从传热学角度,你认为此值可信吗?

解:由时间常数的关系式 ,在一定条件下,p、c、v、A可以为是常数,但表面传热系数h却是与具体过程有关的过程量,与测温元件安装的具体环境的换热条件有关,因此,对该说明书上表明的时间常数要进行具体分析,不能盲目相信。

2、两块厚度为30mm的无限大平板,初始温度为20℃,分别用铜和钢制成。平板突然放入60℃流体中,且两侧表面温度突然上升到60℃,计算使两板中心温度均上升到56℃时,两板所需时间之比。铜和钢的热扩散率分别为103×10-6㎡/S,12.9×10-6㎡/S。 解:一维瞬态非稳态导热无限大平板内的温度分布有如下形式:

hU?AL=h??)

??0?t?tft0?tf?f(Bi,Fo,x?)

Bi??,x?相同

要使温度相同,只需F0数相等,因此:

(Fo)铜?(Fo)钢

(a??2)铜?(a??2)钢?相等?铜?钢?a钢a铜?12.9?10103?10?6

?0.125?63、一个直径7.5cm的桔子暴露在温度较低的环境中,假设桔子的物性与20oC的水相似,且平均表面传热系数h?11w/m?k,确定采用集总参数法预测桔子冷却过程中瞬态温度的可行性。 解:由附表查得水在20oC时的??0.599W/m?K

球体,Bi?hR2??11?0.03750.599?0.69?0.1

如果采用集总参数法不够准确。 4、钢球

d=5cm , t0=450?C, tf=30?C,h=24W/(m?K) cp=0.48kJ/(kg?K)

32?=7753kg/m ,?=33W/m?K计算钢球冷却到300℃所需时间 注意:一般做此类型题前,须先验证Bi 解:Bi?hR?24?0.02533?0.018?0.1

?可采用集总参数法计算

(?hA???0?e?cV?)??300?30?270?C,?0?450?30?420?C,hA2?cV?24?4??0.0257753?0.48?10?343?7.74?103?4s?1

??0.025??570s?0.158h

例、东北地区春季,公路路面常出现“弹簧”,冒泥浆等“翻浆”病害。试简要解释其原因。为什么东北地区的秋冬季节不出现 “翻浆”?

答:此现象可以由半无限大物体(地面及地下)周期性非稳态导热现象的温度波衰减及温度波时间延迟特征来解释。公路路面“弹簧”及“翻浆”病害产生的条件是:地面以下结冰,而地表面已解冻(表面水无法渗入地下)。

东北地区春季地表面温度已高于0℃,但由于温度波的时间延迟,地下仍低于0℃,从而产生了公路路面“弹簧”及“翻浆”等病害。 东北地区的秋冬季节,虽然地表面温度已低于0℃,但由于温度波的时间延迟,地下仍高于0℃,从而不会产生“翻浆”。 第四章

例:如图所示,一等截面直肋,高H=45mm,厚δ=10mm,肋基温度

t0=100℃,流体温度

tf=20℃,h=50w/(m.k),肋片导热系

2

数λ=50w/(m.k)。设肋端绝热,将它分成四个

节点,列出节点2、3、4的离散方程式,并计算其温度。 解:

一维、稳态,无内热源,常物性导热问题。 用热平衡法。 节点2:?t1?t2?x????t3?t2?x???h?2?x?(tf?t2)?0


传热学课堂例题(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:2013年6月30日插班考试五升六暑期班录取结果

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: