1-8热水瓶胆剖面的示意图如附图所示。瓶胆的两层玻璃之间抽成真空，内胆外壁及外胆内壁涂了 反射率很低的银。试分析热水瓶具有保温作用的原因。如果不小心破坏了瓶胆上抽气口处的密闭性， 这会影响保温效果吗？ 解：保温作用的原因：内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银，则通过内外胆向外辐射的热量很少， 抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质，以减少其对流换热的作用。如果密闭性破坏，空气进入 两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热，从而保温瓶的保温效果降低。 导热 1-9一砖墙的表面积为12m，厚为260mm,平均导热系数为1.5WW(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： ④=1A =1.5×12×25-(-)5 △t =2076.9W 0.26 1-10一炉子的炉墙厚13cm,总面积为20m，平均导热系数为1.04wm.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 Q=7AAt_1.04×20x(520-50)=75.2KW d 0.13 每天用煤 24×3600×75.2 =310.9Kg/d 2.09×104 1-11夏天，阳光照耀在一厚度为40m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15Wm2。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。 q=入 4元=98_15x0.04 =0.06W/(m.K) 解： △t40-30 1-12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 tw=69℃， 空气温度t=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 q=2πrlh(tw-tf) q h=- 所以 dtw-ti）=49.33W1m.k) 1-13对置于水中的不锈钢束采用电加热的方法进行压力为 1.013×10Pa的饱和水沸腾换热实验。 测得加热功率为50W,不锈钢管束外径为4mm,加热段长10mm,表面平均温度为109℃。试计算 此时沸腾换热的表面传热系数。 解：根据牛顿冷却公式有 Φ=Ah△t h=Φ/ 7A4t=442.2 2 W/(m .K) 1-14一长宽各为10mm的等温集成电路芯片安装在一块地板上， 温度为20℃的空气在风扇作用下冷 却芯片。芯片最高允许温度为85℃，芯片与冷却气流间的表面传热系数为 175W1(m2.K。试确定在 不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少？芯片顶面高出底板的高度为 1mm。 解：中x=hA4t=175W1m2.K水6.01×0.01+4×(0.01×0.001k(85C-20C) =1.5925W 1-15用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件，以进行管内流体对流换热的实验，如附图所 【第3页共284页】【第 3 页 共 284 页】 1-8 热水瓶胆剖面的示意图如附图所示。瓶胆的两层玻璃之间抽成真空，内胆外壁及外胆内壁涂了 反射率很低的银。 试分析热水瓶具有保温作用的原因。 如果不小心破坏了瓶胆上抽气口处的密闭性， 这会影响保温效果吗？ 解：保温作用的原因：内胆外壁外胆内壁涂了反射率很低的银，则通过内外胆向外辐射的热量很少， 抽真空是为了减少内外胆之间的气体介质，以减少其对流换热的作用。如果密闭性破坏，空气进入 两层夹缝中形成了内外胆之间的对流传热，从而保温瓶的保温效果降低。 导热 1-9 一砖墙的表面积为 12 2 m ，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： W t A 2076.9 0.26 25 ( )5 1.5 12 1-10 一炉子的炉墙厚 13cm，总面积为 20 2 m ，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 A t Q 75.2 0.13 1.04 20 (520 50) 每天用煤 310.9Kg / d 2.09 10 24 3600 75.2 4 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： t q ， 0.06 /( . ) 40 30 15 0.04 W m K t q 1-12 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 tf=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 q 2 rlh tw t f 所以 w f d t t q h ＝49.33W/(m 2 .k) 1-13 对置于水中的不锈钢束采用电加热的方法进行压力为 1.013 Pa 5 10 的饱和水沸腾换热实验。 测得加热功率为 50W，不锈钢管束外径为 4mm，加热段长 10mm，表面平均温度为 109℃。试计算 此时沸腾换热的表面传热系数。 解： 根据牛顿冷却公式有 Ah t 4 4 2.23 A t h W/(m 2 .K) 1-14 一长宽各为 10mm 的等温集成电路芯片安装在一块地板上， 温度为 20℃的空气在风扇作用下冷 却芯片。 芯片最高允许温度为 85℃，芯片与冷却气流间的表面传热系数为 175 W/(m 2 .K) 。试确定在 不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少？芯片顶面高出底板的高度为 1mm。 解： 175 / . 0.01 0.01 4 0.01 0.001 2 max hA t W m K (85℃-20℃ ) ＝ 1.5925W 1-15 用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件，以进行管内流体对流换热的实验，如附图所