hVhR 由 Biv?F??2??83.?22?0?3102?386?2.1?61?30?M0.?1?12 0.1 ? 满足集总参数法的计算,上述假设成立。
11.已知:?A?2?B,?A??B,cpA?cpB,tA?tB,tf,hA?hB??,?B?12min
?mA??50%??mB 0?0 求:?A
解: ?Bi?1??AA??0?Bi?1?mA??mBA,?0.5 hA?A0?02 查表得:FoA?0.24?FoB 2 即:
aA?AaB?B?2?2??????A?A?AB??????12?22?48min
BB12.已知:a?b?c?0.5?0.5?0.5m3,t0?30℃,tf?800℃,??52W/(m?k)
a?0.063m2/h,h?80W/(m2?k),??30min
求:tm
解: Bi?1??h??52?2.6
80?12?0.5 Fo?a?0.063?30?60?2?3600?0.252?0.5 对于正六面体有:t3f?tmtt??m????m???
f?0?0?0?平板 由 Bi?1?2.6,Fo?0. 5 查图有:???m?????0.9 0?平板3 ?t???m?tf??0?m℃ ???800?(80?0?30)3?0.92390??平板13.已知:??40mm,a?5?10?7m2/s,??4W/(m?k),t0?25℃,tf?1260℃
h?40W/(m2?k),h
??1, t=1000℃
21
Bi=hδ/λ=0.4>0.1
? 不满足集总参数法的求解条件,故有: x/δ=1 查图3-6得θw/θm=0.83
θw/θo=(t-tf)/(to-tf)=0.21
θm/θo=(θw/θo)/( θw/θm)=0.21/0.83=0.25 查图3-5可得Fo=4.0
∴τ=Foδ2/a=3.5h
14.已知:tf?405u??0.8mt?20Re?5?10l?0.45mswc℃、℃、、、、x1?0.1m、
x2?0.2m、x3?0.3mx4?l
求:
?x ?
1(tf?tw)?30℃ 2解:tm?按tm?30℃ 查表得:Pr?5.42、??0.618w由 Rex?(m?k)、v?8.05?10?7m2s
u?x 得x1?0.1m Rex?9.94?104 v x2?0.2m Rex?1.99?105 < Rec 均为层流 x3?0.3m Rex?2.98?105 x4?0.45m Rex?4.47?105
1?13? ?x?0.332PrRex2? x1?0.1m 1136.3
? x2?0.2m 803.9 w(m2?k)
x3?0.3m 655.8 x4?0.45m 535.5
? ??2?x 图略
15. 已知:l?0.3m、u??0.9m、tf?25℃
s 22
求:?max、ul(y)
解:由tf?25℃查表得 v?9.055?10?7m2s
? Rel?u?l0.3?0.95??2.98?10?Rec ?7v9.055?10?max?4.64lRel?4.642.98?105?0.3?2.55?10?3m
?3y1y3?ul(y)??()?()?u?
2?max??2?max ?3111?0.9?y??0.9?(y)3 ?3?3222.55?102.55?10? ul(y)?529.4y?2.71?107y3 ms 图略
16. 略
17. 略
u??10m、tf?80℃、tw?30℃、l?0.8m、Rec?5?105、b?1m 18. 已知:
s求:xc、?、Q 解:tm?1(tf?tw)?55℃ 2?5按tm?55℃ 查表得:v?1.846?10m2s、Pr?0.697、
??2.865?10?2w(m?k)
u?xcRecv5?105?1.864?10?5由 Rec??xc???0.923m
vu?10?l?xc ?全板长均为层流
???2?l?0.664?lRel12Pr3
1112.865?10?210?0.832?0.664??()?0.697?50.81.846?10
?13.9w2(m?k)Q??F?t?13.9?1?0.8?(80?30)?556w
19. 略 20. 略
23
21. 已知:
?uy? 层流 求:
xu??解:由动量积分方程有:
式左??d?d?2uud?2?yy?u(u?u)dy??u?(1?)dy??u(1?)dy????????dx0dx0u?u?dx?0????ddx(u2???)式右?udUU?dy?uy?0?
2即: ?dU??Udx(?)?u??
即 U??cons t 即有:
d?dx??vU??d??6vdx ??U?两边积分有:
??0?d???x6vdx?1?2?6vx0U ?2u???x?12 ,ReU?xRe1 x?x2v 22. 略
23. 已知:t?a?by?cy2,tw tf 求:?x
y?0 t?td2解:由边界层特点知tw d2?0
xy?0 y?? t?tf 得:c?0 、 a?t(tw?tf)w 、b??
??x??t?dt?b?2cy)y?0??b??w?tfd???yy?0tw?t(ftw?t?f? 24. 略
25. 略 ??1r0r?0?rdr,Q??F?t
?24
1l26. 略 ????xdx,Q??F?t
l027. 略 ???dttw?tfdy2?
y?028. 已知:F?3m、l1?1m、tw1?140℃、tf1?30℃、u?1?50ms、
Q1?15000w、l2?5m、tw2?20℃、tf2?70℃、u?2?8ms
求:?2 解:t1m1?2(t1f1?tw1)?2(140?30)?85℃ tm2?12(t?t1f2w2)?2(20?70)?45℃ 按 tm1 tm2 查表得:
Pr1?0.691、?1?3.09?10?2w(m?k)、v1?2.16?10?5m2s
Pr6985、?2w22?0.2?2.8?10?(m?k)、v10?52?1.746?ms
有:Reu?1l11?v?50?116?10?5?2.31?106 12.Reu?2l22?v?8.08?51.746?10?5?2.31?106 2知:Re1=Re2,Pr1?Pr2,且几何相似 得:Nu1?Nu2
??22?lNu1??2l12????1 1l2Q而:?11?F
1?t1??2??2??l1?Q1 1l2F1?t13.8?10?2 ?3.09?102?15?150003?(140?30)?8.24w(m2?k) 29. 略
25