1、4-1：兩塊不同材料的平板組成如圖4-73所示的大平板。兩板的面積分別為A1和A2,熱導(dǎo)率分別為!1和場。如果該大平板的兩個表面分別維持在均勻溫度t11解：取板A為研究對象，取如下圖所示的坐標(biāo)，在距其側(cè)面x處，取一層厚dx的微元體，列傅利葉定律的表達式，即屯=-A1d111dx分離變量后積分，并注意到熱流量Q1與x無關(guān)，得電丫dX二-人fdt。11A11x11t1-九dt即電=-Xi(t2-ti)A1，若設(shè)板厚為5，則Q=-Xi(t2-ti)A1。1孚dxx2-xi1151JTx11同理，板A2的導(dǎo)熱量札=-型-ti)A2252故大于板的導(dǎo)熱量©+札=_(t2-V(Ai+九2A2)1

2、2511224-2：有一厚度為20mm的平面墻，熱導(dǎo)率為13W/(mK)。為使每平方米墻的熱損失不超過150OW,在外面上覆蓋了一層熱導(dǎo)率為0.1W/(m.K)的保溫材料。已知復(fù)合璧兩側(cè)的溫度分別為750°C及55°C,試確定此時保溫層的厚度。解：通過平璧和保溫層的熱流密度_(t1-12)q_515't+x2(750-55)_90.3520x10-35_2xl0-3+1.35+11.30.1已知熱量損失即導(dǎo)熱量二qA<1500，A=1m31tw4固有2x10-3+1.36t-t（P=w1w21./d、1/d、1,/d、ln（）+ln（）+InD2兀九d2兀九d

3、2兀九d112233（300-50）x2兀=ln017一ln016+ln039一ln02358.2=198.684W0.1350.093290.35-<1500,解得61>0.0448m,因此，保溫層厚度至少為45mm。2-21：鋼制熱風(fēng)管，內(nèi)徑為160mm,外徑為170mm,熱導(dǎo)率X1=58.2W/(m.K)o熱風(fēng)管外包有兩層保溫材料，內(nèi)層厚62=30mm，熱導(dǎo)率爲(wèi)=0135W/(mK)；外層厚62=80mm，熱導(dǎo)率人=0O932W/(mK)。熱風(fēng)管內(nèi)表面溫度爲(wèi)=300°C,外層保溫材料的外表面溫度t4=50C。求熱風(fēng)管的熱損失和各層間分界面的溫度。w4解：由已知di=

4、160x10-3=0.16md2=0.17md3=d2+252=0-17+60X10_3=0-23md=d+26=0.23+160x10-3=0.39m433所以熱風(fēng)管的熱損失，即熱流量各層間分界面的溫度tw2,tw3分別為，yj1A1"7t=t卜-1口（?。?300198.684x-ln（0.17）=299.967C2wi2兀九d2兀58.20.16110.23F)=妙1t二t©(1ln(d2)+ln(d3)二300-198.684x(-ln(0.17)+-w3w1十、2兀九d2兀九d2兀58.20.162兀0.13511224-7：現(xiàn)有一熱電偶測量管道內(nèi)高溫氣流的溫度(

5、圖4-76)。已知熱電偶的讀書為t=650°C,熱電偶套管的基部溫度t0=500°C,套管插入深度l=100mm,套管壁厚8=1mm,套管外徑d=10mm,套管材料的熱導(dǎo)率九=25W/(m-K)，套管外側(cè)與氣流的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=50W/(mK)。試求：氣流的真實溫度t和測量誤差9j=?fl解：根據(jù)套管結(jié)構(gòu),認(rèn)為它的頂端絕熱,套管截面面積：50kx0.0125x2.826x10-5A=-(d2-d2)=-(0.012-(0.012-2x10-3)2)=2.826x10-5m247.14m-1ml二47.14x0.1二4.714m-1e4.714+e4.714ch4.714二-

6、二55.7532由過余溫度0=0-mx+-2mHe-mx=0如XH)01+-2mH0ch(mH)t-t得t-1=匚1fch(ml)t-tch(ml)500-650x55.753氣流的真實溫度t=41=652.74Cf1-ch(ml)1-55.753測溫誤差02=t1-t=650-652.74=-2.74C4-10：設(shè)有一塊厚度為28的金屬板，初始溫度為t0,突然將它置于溫度為tf的流體中進行冷卻。試針對下列兩種情況，畫出不同時刻金屬板中及板表面附近流體的溫度分布曲線：(1) 金屬板導(dǎo)熱熱阻8/九1/h(表面換熱熱阻)：(2) 8/九1/h。解：4-39：平行放置的兩塊鋼板，溫度分別保持500°C和20°C,發(fā)射率均為0.8,鋼板尺寸比兩鋼板間的距離大得多。求兩板的輻射力、有效輻射、投入輻射以及它們之間的輻射換熱量。解:E1=8GT14=8Ebi1,1Ae-eAe1,2AX1