在叶片中间铸造出冷却通道，从压气机出口抽出一小部分冷空气进入这些通道。附图中示意性地画 出了这样的叶片的截面。现在给出以下数据：空心叶片内表面面积A=200mm2,冷却空气的平均温 度t=700℃，表面传热系数h=320W(m2*K:面积A=2840mm2的叶片外表面与平均温度为1000℃ 的燃气接触，平均表面传热系数h=1420W(m2*K)。此时叶片外表面温度为820℃，内表面温度为 790℃。试分析此时该叶片内的导热是否处于稳态？ 解： 1-37.一宇航员在太空模拟舱内工作（检测仪器仪表的工作性能），该模拟舱外表面面积为3㎡，外表 面温度为0℃，表面发射率为0.05。模拟舱位于表面温度为-100℃的人工环境的大壳体内。此时模拟 舱内的温度保持恒定，试确定模拟舱表面的辐射散热量。这份能量都是有宇航员身上散失的吗？ 解： 1-38.在例题1-6中，为获得1h后该男子的体温平均下降的数值，可以近似地认为他向环境的散热量 为一常数。实际上，这一散热量是随时间而变化的。（1)分析该男子向环境散热的方式：(2)如何 计算其辐射传热量随时间的变化，并估算考虑这一变化后1内的辐射总散热量，皮肤与衣料的表面 发射率可取为0.9，刚开始时平均表面温度为31℃，环境为10℃：(3)如何计算其向四周冷空气的 对流传热量随时间的变化，并估算考虑这一变化后h内的对流总散热量。由于人体的颤抖，人体向 冷空气散热的对流传热表面传热系数可取为 20WW(m·K灯。该男子的散热面积可以用直径为0.318cm、 高1.7m的圆柱体的面积来近似代替。 解： 1-39当空气与壁面的平均温度在30~50℃范围时，空气在水平管外自然对流的 表面传热系数可按 下列式计算： h=C(At/d)4 式中：常量C=1.04kcal(m5hC125):直径d的单位为m温差t的单位为℃，h的单位为 kcal/(m.h.℃)。试用我国法定计量单位写出此公式。 解： 1-40对于水在大容器内的饱和沸腾试验，有人提出了下列经验公式： h=C2(p14+C,p2)g07 式中：C,=9.339×10“m12/N189,C2=0.628W03(K.m2.N01):其他各量的单位为 p-NIm,q-WIm,h-W(mK)。试将此式改用工程单位制单位写出。 第二章 思考题 1试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。 d q=-gradt=-入 答：傅立叶定律的一般形式为： x",其中：gradt为空间某点的温度梯度：n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向： q为该处的热流密度矢量。 2已知导热物体中某点在x,y,z三个方向上的热流密度分别为 qx,qy及qz,如何获得该点的 热密度 矢量？ 答： q=qxi+qyj+qzk,其中i,j,k分别为三个方向的单位矢量量。 3试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 答：导热微分方程式所依据的基本定律有：傅立叶定律和能量守恒定律。 【第8页共284页】【第 8 页 共 284 页】 在叶片中间铸造出冷却通道，从压气机出口抽出一小部分冷空气进入这些通道。附图中示意性地画 出了这样的叶片的截面。现在给出以下数据：空心叶片内表面面积 A i=200mm 2，冷却空气的平均温 度 tfi=700℃，表面传热系数 hi=320W/(m 2 *K) ；面积 Ao=2840mm2的叶片外表面与平均温度为 1000℃ 的燃气接触，平均表面传热系数 ho=1420W/(m 2 *K) 。此时叶片外表面温度为 820℃，内表面温度为 790℃。试分析此时该叶片内的导热是否处于稳态？ 解： 1-37.一宇航员在太空模拟舱内工作 （检测仪器仪表的工作性能） ，该模拟舱外表面面积为 3 ㎡，外表 面温度为 0℃，表面发射率为 0.05。模拟舱位于表面温度为 -100℃的人工环境的大壳体内。 此时模拟 舱内的温度保持恒定，试确定模拟舱表面的辐射散热量。这份能量都是有宇航员身上散失的吗？ 解： 1-38.在例题 1-6 中，为获得 1h 后该男子的体温平均下降的数值，可以近似地认为他向环境的散热量 为一常数。实际上，这一散热量是随时间而变化的。 （1）分析该男子向环境散热的方式； （2）如何 计算其辐射传热量随时间的变化， 并估算考虑这一变化后 1h 内的辐射总散热量， 皮肤与衣料的表面 发射率可取为 0.9，刚开始时平均表面温度为 31℃，环境为 10℃；（3）如何计算其向四周冷空气的 对流传热量随时间的变化，并估算考虑这一变化后 1h 内的对流总散热量。由于人体的颤抖，人体向 冷空气散热的对流传热表面传热系数可取为 20W/( ㎡·K)。该男子的散热面积可以用直径为 0.318cm、 高 1.7m 的圆柱体的面积来近似代替。 解： 1-39 当空气与壁面的平均温度在 30～50℃范围时，空气在水平管外自然对流的 表面传热系数可按 下列式计算： 1/ 4 h C( t / d) 式中：常量 1.04 /( . . ) 1.75 1.25 C kcal m h C ;直径 d 的单位为 m;温差 t 的单位为℃， h 的单位为 /( . . ) 2 kcal m h C 。试用我国法定计量单位写出此公式。 解： 1-40 对于水在大容器内的饱和沸腾试验，有人提出了下列经验公式： 2 0.7 1 0.14 2 h C ( p C p )q 式 中 ： 14 1.72 1.86 1 C 9.339 10 m / N , 0.628 /( . . ) 0.3 0.32 0.14 C2 W K m N ; 其 他 各 量 的 单 位 为 p / , / , /( . ) 2 2 N m q W m h W mK 。试将此式改用工程单位制单位写出。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。 答：傅立叶定律的一般形式为： n x t q＝－ gradt ，其中： gradt 为空间某点的温度梯度； n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向； q 为该处的热流密度矢量。 2 已知导热物体中某点在 x,y,z 三个方向上的热流密度分别为 qx q y , 及 qz ，如何获得该点的 热密度 矢量？ 答： q qx i qy j qz k ，其中 i , j, k 分别为三个方向的单位矢量量。 3 试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 答： 导热微分方程式所依据的基本定律有：傅立叶定律和能量守恒定律