千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦冶金傳輸原理熱量傳輸精選第章試題庫(kù)第8章輻射換熱

題1、試分離計(jì)算溫度為2000K和5800K的黑體的最大單色輻射力所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)mλ。

解：按照KmTm??≈?=--33109.2108976.2λ

題2、試分離計(jì)算30℃和300℃黑體的輻射力。解：30℃時(shí)，2411/4781003027367.5100mWTCEbb=?????+?=??

???=300℃時(shí)，2422/612210030027367.5100mWTCEbb=?????+?=??

???=題3、人體的皮膚可近似按灰體處理，假定人體皮膚溫度為35℃，放射率，0.98=ε

求人體皮膚的輻射力。

解：略)/500(2

mWE=題4、液氧儲(chǔ)存容器為下圖所示的雙壁鍍銀夾層結(jié)構(gòu)。已知鍍銀夾層外壁溫度，C20TW1?=內(nèi)壁溫度，C-183TW2?=鍍銀壁的放射率，

0.02=ε試求容器壁每單位面積的輻射換熱量。題4暗示圖液氧儲(chǔ)存容器

解：由于容器夾層的間隙很小，本題可認(rèn)為屬于無(wú)限大平行平板間的輻射換熱問題。先算得兩表面的肯定溫度

容器壁單位面積的輻射換熱量可用式（）計(jì)算

題5、在金屬鑄型中鑄造鎳鉻合金板鑄件。因?yàn)殍T件凝固收縮和鑄型受熱膨脹，鑄件和鑄型形成厚1mm的空氣隙。已知?dú)庀秲蓚?cè)鑄型和鑄件的溫度分離為300℃和600℃，鑄型和鑄件的表面放射率分離為和。試求通過氣隙的熱流密度。已知空氣在450℃時(shí)的。)/(0.0548WCm??=λ

解：因?yàn)闅庀冻叽绾苄?，?duì)流難以進(jìn)展而可以忽視，熱量通過氣隙依賴輻射換熱和導(dǎo)熱兩種方式。輻射換熱量可用式（）計(jì)算

24421424112/1540018

.0167.0110027330010027360067.511110010067.5mWTTq=-+?????????????+-?????+?=-+?????????????-?????=εε導(dǎo)熱換熱量可用式（）計(jì)算

通過氣隙的熱流密度=15400+16400=31800W/m2

題6、為了削減鑄件熱處理時(shí)的氧化和脫碳，采納馬弗爐間接加熱鑄件。這種爐子有馬弗罩把罩外的燃?xì)馀c罩內(nèi)的物料隔開，馬弗罩如下圖所示。已知馬弗罩的溫度,800T1C?=罩內(nèi)底架上平行放置一

塊被加熱的1m長(zhǎng)的金屬棒材，棒材截面為50mm×50mm,棒材表面放射率。

0.70=ε試求金屬棒材溫度C?=004T2時(shí)馬弗罩對(duì)棒材的輻射換熱量。

題6暗示圖馬弗爐內(nèi)加熱物料暗示圖

1—馬弗罩；2—被加熱物料

解：因?yàn)榘舨牡拿娣e較馬弗罩的面積小得多，按照公式（見教材例）

其中215.0105.03mA=??=

因此，當(dāng)鋼棒溫度為400℃時(shí)，所接受的輻射熱為

題7、將一根長(zhǎng)1m、直徑為2cm經(jīng)普通研磨的鋼棒投入1000℃的加熱爐內(nèi)，試求將鋼棒從20℃加熱到500℃的溫度區(qū)間內(nèi)所接受的平均輻射熱為多少？已知鋼棒表面放射率。0.23=ε

解：鋼棒因?yàn)榧橙×藷彷椛洌瑢?dǎo)致它的溫度升高，因?yàn)殇摪舻拿娣e較爐膛的面積小得多，按照公式其中225063.020.02210.02mA=??

????+??=ππ于是鋼棒投入爐內(nèi)時(shí)的熱輻射量為

當(dāng)溫度升至500℃時(shí)，鋼棒所接受的輻射熱為

因此，鋼棒汲取的平均輻射熱為

題8、某燃燒加熱室內(nèi)的火焰平均溫度為1000℃。計(jì)算為使火焰的輻射傳熱增強(qiáng)一倍，應(yīng)該使火焰燃燒的溫度上升到多少？假定被燃燒的物體的平均溫度為400℃，火焰及被燃燒物表面的輻射率均為定值。

解：略)226(CT?=?

題9、計(jì)算車間內(nèi)蒸汽管道外表面的輻射散熱損失（見下圖）已知管道保溫層外徑,5830mmd=外壁溫度,48CTW?=室溫。CT?=230另外，可取保溫材料的表面放射率為。

題9暗示圖

解：略)/275(2

mWQW=

題10、一長(zhǎng)0.5m、寬0.4m、高0.3m的小爐窯，窯頂和四面壁溫度為300℃，放射率為；窯頂溫度為150℃，放射率為.試計(jì)算窯頂和四面壁面向底面的輻射產(chǎn)熱量。（提醒：爐窯有6個(gè)面，但窯頂及四面壁面的溫度和放射率相同，可視為表面1，而把底面作為表面2）.

題10暗示圖解：本題屬于有兩個(gè)表面組成的封閉系統(tǒng)（見教材圖（c））.可用公式（）求解。此狀況下角系

數(shù)。，121221/1AA==??

由題給條件，得

于是，窯頂和四面壁面向底面的輻射傳熱量為

題11、某燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室壁面保持500℃，燃?xì)鉁囟葹?000℃，燃?xì)鈱?duì)包壁輻射的放射率

,119.0=gε燃燒室內(nèi)壁可視為放射率為的灰體，試計(jì)算燃?xì)馀c每單位包壁面積的輻射換熱量。

解：本題為氣體與固體壁面間的輻射換熱，可直接用公式（）求解

題12、兩塊無(wú)限大的平行平板，其放射率均為，溫度分離為648.9℃和426.6℃，兩平板間彌漫了壓力為Pa5

101.013?的CO2氣體，已知兩平板間距為76.2mm時(shí)的。13.02=COε試求兩個(gè)平板間每平方

米面積的輻射換熱量。

解：由gWgWQQ,2,1=有424441100100100100?????-??????=??????-?????WggWTTTT解得KTg833=

本題為氣體與固體壁面間的輻射換熱，可直接用公式（）求解

題13、兩塊平行放置的鋼板，其間距遠(yuǎn)小于長(zhǎng)和寬，已知鋼板的溫度分離為500℃和25℃，黑度均為。若將鋼板視為灰體，試計(jì)算：

（1）鋼板兩表面的自身輻射；

（2）鋼板兩表面間的輻射換熱。

解：（1）溫度為500℃的鋼板的輻射力為：

溫度為25℃的鋼板的輻射力為：

（2）兩平板平行放置，12211,1??==，故

則兩平板間的輻射換熱為：

題14、某一輻射換熱器，內(nèi)徑1.2m,長(zhǎng)2.5m,內(nèi)表面黑度為，壁面溫度

為650℃，流過煙氣溫度為950℃，煙氣黑度為，求輻射換熱量。

解：略)10173.1(5WQ?=

題15、一敞口面積為2m2的鋼液包，滿鋼水后，裝有200t的鋼液。已知開頭液面溫度為1600℃，鋼液表面黑度為，鋼液平均熱容為700J/(kg·℃).試計(jì)算：（1）開頭眨眼鋼包口輻射散熱為多少？（2）開頭時(shí)鋼液因輻射引起的降溫速率為多少？

解：（1）開頭眨眼鋼包口輻射散熱為：

（2）開頭時(shí)鋼液因輻射引起的降溫速率為：

題16、外徑d=1m的熱風(fēng)管外表面溫度為227℃，置于露天環(huán)境中，環(huán)境溫度為27℃時(shí)該熱風(fēng)管每米管長(zhǎng)的輻射散熱量為多少？假如把風(fēng)管放在1.8m×1.8m的磚柱中，磚柱內(nèi)表面溫度還是27℃，風(fēng)管散熱量又是多少？設(shè)管表面、磚表面的黑度均為，比較計(jì)算結(jié)果。

解：（1）熱風(fēng)管每米管長(zhǎng)的輻射散熱量為

（2）因?yàn)榇u柱內(nèi)表面與熱風(fēng)管外表面相接觸，故12211??==，按式（）計(jì)算

輻射換熱為：

與（1）相比，輻射散熱量削減了。

題17、把一燃燒室簡(jiǎn)化為直徑為1m,高2m的封閉空間，其平均壁溫,800TKW=燃?xì)馄骄鶞囟?1300TKW=。1,149.0==Wgεε試確定燃?xì)馀c燃燒室內(nèi)表面的輻射換熱量。

解：略)1030.1(5WQ?=

題18、一電爐的電功率為1kw，爐絲溫度為847℃，直徑為1mm。電爐的效率（輻射功率與電功率之比）為，試確定爐絲應(yīng)多長(zhǎng)？

解：略)39.3(ml=

題19、設(shè)保溫瓶的瓶膽可以看作直徑為10cm、高位26cm的圓柱體，夾層抽真空，夾層兩內(nèi)表面放射率均為.試計(jì)算沸水剛注入瓶膽后，初始時(shí)刻水溫的平均下降速率。夾層兩壁壁溫可近似地取為100℃和20℃。

解：因?yàn)閵A層間隔很小，所以?shī)A層兩表面可以看作式面積相等的，則12211??==，

125.6750050.05

bCCεε===+-+-導(dǎo)兩內(nèi)表面的輻射換熱率為：

查附錄得100℃時(shí)，3958.4/kgmρ=，4.220/PckJkgC=??

按照熱平衡有

因此

題20、兩塊相距很近的互相平行的大平板1和2，溫度分離保持

CT?=5771,CT?=272。表面黑度分離為，，試求單位面積輻射換熱量Q.

解：已知21212577,27,0.5,0.7,1TCTCAmεε=?=?===，則

因此單位面積輻射換熱率為：

題21、冷藏瓶由真空玻璃夾層所組成，在夾層的量相對(duì)面上鍍銀，黑度為。內(nèi)層壁的外徑1