由式(7-11b)知:
h?0.122?t2.33p0.5?0.122?(195?180)2..33?(10.03?105)0.5?67190 W/(m2.K)
补充题:影响膜状凝结的主要因素有哪些?(略)
第八章
8-2 答:之所以做成黑色表面,是因为黑色表面对可见光来说近似认为是黑体,能够吸收更多的热量。
辐射采暖板要求尽可能多的向室内散热,而不是吸热,故不需要做成黑色。
8-3答:窗玻璃对红外线不透明,但对可见光却是透明的,因而隔着玻璃晒太阳,太阳光可以穿过玻璃进入室内,而室内发出的红外线却被阻隔在车内,所以房间内温度越来越高,从而感到暖和。
8-2 解:?maxT?2897.6?m?K
T?2897.6?max?1449 K
?1T?1?1449?1449?m?K ?2T?4?1449?5796?m?K
查表8-1,并利用线性插值法得:
Fb(0??1T)?0.01072 Fb(0??2T)?0.7198
Fb(?2T??1T)?Fb(0??2T)?Fb(0??1T)?0.7198?0.01072?0.7091?70.91%
8-13 解:此表面为漫射非灰表面,其辐射性质与波长有关,应按波长分段计算。
??Eb?d?E?0 ? ???EbEd?
????1??10Eb?(?,1500)d????2?Eb?(?,1500)d????3?Eb?(?,1500)d??1?2?0b??2?3Eb(1500)
???1Fb(0??1T)???2Fb(?2T??1T)???3Fb(?3T??2T)21
?1T?1?1500?1500?m?K?2T?3?1500?4500?m?K?3T?5?1500?7500?m?K
查表8-1得:
Fb(0??1T)?0.01375 Fb(0??2T)?0.5641 Fb(0??3T)?0.8344
??0.1?0.01375?0.4?(0.5641?0.01375)?0.2?(0.8344?0.5641)?0.2756 E???4bT?0.2756?5.67?10?8?15004?79109.3 W/m2
8-17 解:A1 表面的定向辐射强度为:
E??4IbT4??5.67?10?8?1200????.14?37443.7? W/(m2??3.sr)
A1 表面的定向辐射力为:
E??I?cos? W/(m2.sr)
热流计所得到的投入辐射能为:
G?E2cos??A1?'?I?cos??A1?Ar2 2??0.022?37443.7???2????4?10?4?4??0.0116? W
?2??0.452根据题意得:
0.0116??2.14?10?3 ??0.184
第九章
22
9-14 解:T1?273?527?800 K T1?273?27?300 K (1)板1的本身辐射
E1???bT1?0.8?5.67?10?8?8004?18579.5 W/m2 (2) 对板1的投入辐射
4G1?E2???bT2?0.8?5.67?10?8?3004?367.4 W/m2
(3) 板1的反射辐射
4????0.8 ??1???1?0.8?0.2
?G1?0.2?367.4?73.48 W/m2
(4) 板1的有效辐射
J1?E1??G1?18579.5?73.48?18652.98 W/m2
(5) 板2的有效辐射
J2?E2??E1?367.4?(1?0.8)?18579.5?4083.3 W/m2
(6)板1、2之间的辐射换热量
q1,2Eb1?Eb2?b(T14?T24)5.67?10?8?(8004?3004)????15176.7 W/m2 111111??1??1??1????0.80.8
9-15 解:由式(9-11)得:
ql??1???d?1?(Eb1?Eb2)?0.85?3.14?0.1?5.67?10?8?(3734?3004)?170.35 ( W/ m ) 9-22 解:(1)加入遮热板 先画出辐射网络图
23
单位面积上的辐射热阻为:
?R?1??12(1??')11???X??'???1,3X3,?2(1?0.4)0.4?1?1?2(1?0.04)2?
0.04?53(m?K/W)4q?E4b1?Eb2?b(T1?T2)5.67?108?(5234?31341,2?R??R?)53?69.8 W/m2
因为:qEb1?Eb31,3? qE3?Eb213,2?b??111
?'?1???'?1q1,3?q3,2?q1,2
所以:Eb1?Eb3?Eb3?Eb2 即:?4444b(T1?T3)??b(T3?T2)
T43?142(T1?T42) TT44441?T2523?3133?42?42?453 K
(2)未加入遮热板
8q?Eb1?Eb25.67?10??(5234?31341,211?)11?924.5 W/m2 ????10.4?0.4?1
9-27 解:(1)设下标g、c、w分别表示气体、热电偶、排气管。
根据热平衡知:排气对热电偶的对流换热量等于热电偶对排气管的辐射换热量。即:hAc(tg?tc)??cAc?b(T44c?Tw)
4 4
t g ??c?b(Tc?Tw) h ? tc (1)
0.8?5.67?10?8?(6734?6234
?)??470.6。C3540024
此温度即气流的真实温度。 (2)测温误差??470.6?400470.6?15%
(3)由式(1)可知:h大,测温误差小;
?大,测温误差大。
9-30 略。
第十章
10-19 解:
(1)?'''max?Cmin(t1?t2)?M1c1(t'1?t2)?0.125?2100?(210?40)?44625W M\'(2)???2c2(t2?t??2)??0.125?4200?(95?40)?0.647 ??
maxmax44625(3)M1c1(t1??t1??)?M2c2(t2???t2?)
即0.125?2100?(210?t\1)?0.125?4200?(95?40) 得:t\1?100℃ 顺流:?t顺??t'??t\?(210?40)?(100?95)?46ln?t'210?40.8℃
?t\ln100?95逆流:?t逆??t'??t\'?(210?95)?(100?40)?84.5℃ln?t210?95 ?t\ln100?40A顺?t逆A??84.5逆?t顺46.8?1.81, ?? 应以逆流为好。
25