傳熱學(xué)習(xí)題解答

前言

傳熱學(xué)是研究熱量傳遞過程的學(xué)科，是熱能、動力、化工、建筑環(huán)境與設(shè)備等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。在傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者往往需要花費(fèi)大量的時間來做習(xí)題以鞏固學(xué)習(xí)效果。由于傳熱學(xué)涉及的基本概念較多，不少具體的傳熱問題綜合性強(qiáng)且靈活多變，初學(xué)者對教材的內(nèi)容似乎都能理解，但卻無從正確解答習(xí)題。為解決此矛盾，除了應(yīng)深入地理解基本概念以外，對問題本身的正確分析，并掌握必要的解題技巧是正確解題的關(guān)鍵。本書是與《傳熱學(xué)》（重慶大學(xué)出版社，2006年版）配套的教學(xué)參考書，各章的習(xí)題與教材完全對應(yīng)，主要供高等院校學(xué)生及科技人員自學(xué)參考，也可供任課教師教學(xué)參考。與大部分習(xí)題解答參考書不同的是，本書除了極少部分解答方法類同的習(xí)題給出了參考答案以外，其余習(xí)題均給出了較為詳細(xì)的分析和解題過程。在閱讀本書的過程中，建議讀者首先耐心地理解題意，弄清楚已知量和待求量，然后思考求解步驟，最后再閱讀書中給出的求解過程。完全不加思考地閱讀習(xí)題解答不可能獲得很好的學(xué)習(xí)效果。本書由《傳熱學(xué)》教材的編著者編寫，其中第2～5章（導(dǎo)熱部分）由江蘇科技大學(xué)周根明編著；第10章及第8章部分內(nèi)容由重慶大學(xué)周杰編著；第ll章（輻射換熱計算）由天津工業(yè)大學(xué)李新禹編著；其余部分由重慶大學(xué)王厚華編著。全書由王厚華修改定稿。本書附錄中收入了近年來重慶大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)碩士研究生傳熱學(xué)入學(xué)考試試題，并給出了參考答案，供讀者參考。由于作者水平有限，書中難免存在不足之處甚至可能有錯誤，真誠地希望讀者批評指正、提出修改意見。

內(nèi)容概要

　　在保持傳統(tǒng)傳熱學(xué)體系的同時，將導(dǎo)熱、對流和輻射部分各自分章討論，內(nèi)容包括：緒論、導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描述、穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、導(dǎo)熱問題數(shù)值解法、對流換熱的基本方程、對流換熱的求解方法、單相流體對流換熱及其實(shí)驗關(guān)聯(lián)式、凝結(jié)換熱與沸騰換熱、熱輻射的基本定律、輻射換熱計算及傳熱和換熱器。同時，書中配有大量且典型的例題、習(xí)題，幫助讀者掌握和理解所學(xué)的知識。　　《傳熱學(xué)習(xí)題解答》可作為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的本科教學(xué)用書，也可供相關(guān)專業(yè)學(xué)生及工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 “緒論”習(xí)題解答第2章 “導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描述”習(xí)題解答第3章 “穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱”習(xí)題解答第4章 “非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱”習(xí)題解答第5章 “導(dǎo)熱問題數(shù)值解法”習(xí)題解答第6章 “對流換熱的基本方程”習(xí)題解答第7章 “對流換熱的求解方法”習(xí)題解答第8章 “單相流體對流換熱及其實(shí)驗關(guān)聯(lián)式”習(xí)題解答第9章 “凝結(jié)換熱與沸騰換熱”習(xí)題解答第10章 “熱輻射的基本定律”習(xí)題解答第11章 “輻射換熱計算”習(xí)題解答第12章 “傳熱和換熱器”習(xí)題解答附錄附錄1 重慶大學(xué)2005年碩士研究生傳熱學(xué)入學(xué)考試試題及答案附錄2 重慶大學(xué)2006年碩士研究生傳熱學(xué)入學(xué)考試試題及答案附錄3 重慶大學(xué)2007年碩士研究生傳熱學(xué)入學(xué)考試試題及答案附錄4 重慶大學(xué)2008年碩士研究生傳熱學(xué)入學(xué)考試試題及答案

章節(jié)摘錄

插圖：第4章“非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱"習(xí)題解答1.什么叫非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段？這一階段有什么特點(diǎn)？【答】非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程進(jìn)行到一定程度，初始溫度分布的影響就會消失，雖然各點(diǎn)溫度仍隨時間變化，但各點(diǎn)過余溫度的比值已與時間無關(guān)，亦即無量綱過余溫度分布不變，這一階段稱為正規(guī)狀況階段或充分發(fā)展階段。這一階段的數(shù)學(xué)處理十分便利，溫度分布計算只需取無窮級數(shù)的首項進(jìn)行計算。2.試說明“無限大”平板的物理概念，并舉出一兩個可以按無限大平板處理的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題。【答】所謂“無限大”平板，是指其長寬尺度遠(yuǎn)大于其厚度尺寸，從邊緣交換的熱量可以忽略不計，當(dāng)平板兩側(cè)溫度均勻時，熱量垂直于板面方向流動。如薄板兩側(cè)均勻加熱或冷卻，以及爐墻或冷庫的保溫層導(dǎo)熱等情況可以按無限大平板處理。3.有人認(rèn)為，當(dāng)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程經(jīng)歷時間很長時，采用諾謨圖計算所得的結(jié)果是錯誤的。其理由是：諾謨圖表明，物體中各點(diǎn)的過余溫度的比值僅與幾何位置及Bi有關(guān)，而與時間無關(guān)。但當(dāng)時間趨于無限大時，物體中各點(diǎn)的溫度應(yīng)趨近流體溫度，所以兩者是有矛盾的。你是否同意這種看法？請說明其理由?！敬稹窟@種看法不正確，因為隨著時間的推移，雖然物體中各點(diǎn)過余溫度的比值不變，但各點(diǎn)溫度的絕對值在無限接近。這與物體中各點(diǎn)溫度趨近流體溫度的事實(shí)并不矛盾。4.什么是“半無限大”物體？半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱存在正規(guī)狀況階段嗎？【答】所謂“半無限大”物體，是指平面一側(cè)空間無限延伸的物體。因為物體向縱深無限延伸，初始溫度的影響就遠(yuǎn)不會消除，所以半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱不存在正規(guī)狀況階段。

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