1、郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容：书中例题和课后习题绪论例 0-1 某住宅砖墙壁厚为 mm ，其导热系数为 W/(m2K)，墙壁24016.01内、外两侧的表面传热系数分别为： ， ，冬季)/(5.72KmWh )/(2KmWh内外两侧空气的温度分别为： ， ，试计算墙壁的各项热阻，传热系Ctf1tf2数以及热流密度。例 0-2 一冷库外墙的内壁面温度为 ，库内冷冻物及空气温度均为Ctw12。已知壁的表面传热系数为 ，壁与物体间的系统辐射系数Ctf18 )/(5KmWh，试计算该壁表面每平方米的冷量损失？并对比对流换热与热辐)/(.5422KmW、射冷损失的大小？13、求房屋外墙
2、的散热热流密度 q 以及它的内外表面温度 和 。已知： =360mm，室外温12度 = -10，室内温度 =18，墙的 =0.61W/(m.K),内壁表面传热系数 h1=87W/(m.K)，2 1外壁 h2=124W/(m.K)。已知该墙高 2.8m，宽 3m，求它的散热量 ？15、空气在一根内径 50mm,长 2.5m的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为 85，管壁对空气的 h=73W/m.，热流通量 =5110W/ 。 ，试确定管壁温度及热流量。q2m16、已知两平行平壁，壁温分别为 =50， =20，辐射系数 3.96，求每平方1 2 1.2C米的辐射换热量 W/ 。若 增加到 20
3、0，辐射换热量变化了多少 ?2m1第一章 导热理论基础例 1-1厚度为 的无限大平壁， 为常数，平壁内具有均匀内热源 (W/m)，平壁 x=0的一侧绝热， x=的一侧与温度为 的流体直接接触进行对流换热，表面传热系数 h 是已ft知的，试写出这一稳态导热过 程的完整数学描述。例 1-2 一半径为 R 长度为 l 的导线，其导热系数 为常数。导线的电阻率为(.m/m)。导线通过电流 I(A)而均匀发热。已知空气的温度为 ，导线与空气之间的表面传热系数为 h，试写出这一稳态导热过 程的完整数学描述。2、已知 Low-e 膜玻璃的导热 系数为 0.62W/(m.K)玻璃的导热系数为 0.65W/(m
4、.K)空气的导热系数为 0.024W/(m.K)氩气的导热系数为 0.016W/(m.K)试计算该膜双中空玻璃导热热阻。6、一厚度为 50mm 的无限大平壁，其稳态温度分布为: 2tabx式中 a=200，b=2000/m 2。若平壁材料导热系数为 45W/m.，试求：(1) 平壁两侧表面处的热流通量；(2)平壁中是否有内热源?为什么?若有的话，它的强度应是多大?第二章 稳态导热例 2-1有一锅 炉炉墙由三层组 成， 内层是厚 1 =230mm 的耐火砖， 导热系数 1 =1.10W/(mK)；外 层是 3 =240mm 的红砖层， 导热系数 3 =0.58W/(mK)； 两层中间填以 2 =
5、50mm 的水泥珍珠岩制品保温 层， 导 热系数 2 =0.072W/(mK)。已知炉 墙内、外两表面温 度 t w1 =500、t w2 =50，试求通过炉墙的导热热流密 度及红砖层的最高温度。例 2-2一由三 层平壁组成的 锅炉炉墙， 结构与例 2-1 相同。但已知边界条件改为第三类，即：炉墙内侧温度 =511，烟气 侧对流换热的表面传热系数 h1=31.1W/(m.K)；炉墙外厂房1空气温度 =22，空气侧对 流换热的表面传热系数 h2=12.2W/(m.K)。试求通过该炉墙的热2损失和炉墙内、外表面的温度 和 。12例 2-3 一炉渣混凝土空心砌块， 结构尺寸如图所示。炉渣混凝土的导热
6、系数1=0.79W/(mK)，空心部分的导热系数 2=0.29W/(mK)。试计算砌块的导热热阻。 例 2-4外径为 200mm 的蒸汽管道，管壁厚 8mm，管外包硬质聚氨酯泡沫塑料保温层，导热系数 1=0.022W/(m.K)，厚 40mm。外壳为高密度聚乙烯管，导热系数 2=0.3W/(m.K)，厚5mm。给定第三类边界条件：管内蒸汽温度 =300，管内蒸汽与管壁之间对流换热的表面1传热系数 h1=120W/(m.K)；周围空气温度 =25，管外壳与空气之间的表面传热系数2h2=10W/(m.K)。求单位管长的传热系数 、散热量 和外壳表面温度 。 3例 2-5设管道外径 d=15mm，如
7、果用软质泡沫塑料作为保温层是否合适？已知其导热系数=0.034W/(m.K)，保温层外表面与空气之间的表面传热系数 h=10W/(m.K)。例 2-6 一铁制的矩形直肋，厚 =5 mm，高 H = 50 mm，宽 L = 1m，材料导热系数 =58 w/mK， 肋表面放热系数 h = 12 w/mK，肋基的 过余温度 o = 80 oC。求肋表面散 热量和肋端过余温度。例 2-6如图 2-18 所示的环形肋壁，肋片高度 l=19.1mm、厚度 =1.6mm，肋片是铝制并镶在直径为 25.4mm 的管子上，铝的导热系数 =214W/(m.K)。已知管表面温度 =171.1，周 围0流体温度 =2
8、1.1，肋片表面与周围流体之间的表面传热系数 h=141.5W/(m.K),试计算每片肋片的散热量。例 2-8一传达室小屋，室内面积为 3mx4m,高度为 2.8m，红砖墙厚度为 240mm，红砖的导热系数为 0.43W/(m.K)。已知墙内表面温度为 20，外表面温度为-5，试问通过传达室的四周墙壁的散热量为多少？8、某建筑物的混凝土屋顶面积为 20m，厚为 140mm，外表面温度为-15 。已知混凝土的 导热系数为 1.28 W/(m.K)，若通过屋顶的散热量为 5.5x10W，试计算屋顶内表面的温度。9、某教室的墙壁是一层厚度为 240mm 的砖层和一层厚度为 20mm 的灰泥构成。 现
9、在拟安装空调设备，并在内表面加一层 硬泡沫塑料，使 导入室内的热 量比原来减少 80%。已知砖的导热系数 0.7W/(mK) ，灰泥的 0.58W/(mK)，硬泡沫塑料的 0.06W/(mK) ，试求加贴硬泡沫塑料层的厚度。16、蒸汽管道的内、外直径分别为 160mm 和 170mm，管壁导热系数 =58W/m.，管外覆盖两层保温材料：第一层厚度 2=30mm，导热系数 20.093W/m.；第二层 3=40mm，导热系数 30.17W/m.，蒸汽管的内表面温度 =300。保温层外表而温度 =50，试1 4求：(1)各层热阻，并比较其大小，(2) 每米长蒸汽管的热损失，(3)各层之间的接触面温
10、度 和 。2 319、一外径为 100mm，内径为 85mm 的蒸汽管道，管材的导热系数为 40W/(mK)，其内表面温 度为 180，若采用 0.053W/(mK)的保温材料进行保温，并要求保温层外表面温度不高于 40，蒸汽管允许的热损失 =52.3 W/m。问保温材料层厚度应为多少？23、 一直径为 d,长度为 l 的细长圆杆,两端分别与温度为 t1 和 t2 的表面紧密接触,杆的侧面与周围流体间有对流换热,已知流体的温度为 ,而 t1 或 t2,杆侧面与流体间的表面传热 系数为 h,杆材料的导热系数为 ,试写出表示细长杆内温度场的完整数学描述,并求解其温度分布。24、一铝制等截面直肋，肋
11、高为 25mm，肋厚 为 3mm，铝材的导热系数为 140W/(mK) ，周围空气与肋表面的表面传热系数为 h752w/(m.k) 。已知肋基温度为 80和空气温度为30，假定肋端的散热可以忽略不计， 试计算肋片内的温度分布和每片肋片的散 热量。27、一肋片厚度为 3mm，长度为 16mm，是计算等截面直肋的效率。 （1）铝材料肋片，其导热系数为 140W/(mK),对流换热系数 h=80W/(mK);（2）钢材料肋片，其 导热系数为 40W/(mK),对流换热系数 h=125W/(mK)。第三章 非稳态导热例 3-1 一无限大平壁厚度为 0.5m， 已知平壁的热物性参数=0.815W/(mk
12、), c=0.839kJ/(kg.k), =1500kg/m, 壁内温度初始时均为一致为 18C，给定第三类边界条件：壁两侧流体温度为 8 C，流体与壁面之间的表面传热系数 h=8.15w/（m.K），试求 6h 后平壁中心及表面的温度。例 3-2已知条件同例 3-1，试 求 24h 及三昼夜后，平壁中心及表面的温度；并求 24h 中每平方米平壁表面放出的热量。例 3-3 一道用 砖砌成的火墙 ,已知砖的密度 =1925kg/m，比定压容 =0.835kJ/(kg.)，导热系数 =0.72 W/(m.)。突然以 110的温度加于墙的一侧。如果在 5h 内火墙另一侧的温度几乎不发生变化，试问此
13、墙的厚度至少为多少？若改用耐火 砖砌火墙，耐火 砖的密度=2640 kg/m，比定压容 =0.96kJ/(kg.)，导热系数 =1.0W/(m.)，这时此墙的厚度至少为多少？例 3-4 应用恒定作用的热源法测定建筑材料的热扩散率。采用 510m厚的鏮铜箔作为平面热源，已知初始温度 =18，通电加热 360s 后， 测量得到 x=0 处的温度 t =31.1，0 =0x=20mm 处的温度 =20.64，试计算该材料的热扩散率。=例 3-5 有一直径为 0.3m、长度为 0.6m 的钢圆柱，初始温度为 20，放入炉温为 1020的炉内加热，已知钢的导热系数 30W/(mK)， 热扩散率 a6.2
14、510-6m2/s， 钢柱表面与炉内介质之间的总换热系数 h=200w/(mK)，试求加热 1h 时后，如图所示钢柱表面和中心点1、2、3 和 4 的温度以及加热过程中吸收的热量。8、一钢板厚度为 3mm,面积为 11,初始温度均匀为 300,放置于 20的空气中冷却。已知钢板的导热系数为 =48.5W/(mk),热扩散率 a=12.710-6/s,板与空气之间的表面传热系数h=39 W/(m.K)，问需要多长时间钢板才能降低至 50。 9、一不锈钢板厚度为 0.15m，初始温度为 20，放置在温度为 1200的炉内加热，已知不 锈钢热扩散率为 3.95 s，钢板在炉内的表面传热系数为 250
15、W(.K)，试求钢板加热106到 800时所需 时间。10、将初始温度为 80，直径 为 20mm 的铜棒突然置于温度为 20、流速 为 12m/s 的风道中，5min 后铜棒温度降低到 34。计算气体与铜棒的换热系数？ 已知：铜棒 = 8954 kg m3 , c = 383.1 J (kg .), = 386W (m .)11、有两块同样材料的平壁 A 和 B，已知 A 的厚度为 B 的两倍，两平壁从同一高温炉中取出置于冷流体中淬火，流体与平壁表面的表面传热系数近似 认为是无限大。已知 B 平壁中心点的过余温度下降到初始过余温度的一半需要 12min，问平壁 A 达到同样的温度需要多少时间
16、？13、一加热炉炉底是 40mm 的耐火材料砌成，它的导温系数为 5107m2/s，导热系数为 4.0W/m.，炉子从室温 25开始点火，炉内很快形成稳态的 1260的高温气体，气体与炉底表面间换热系数为 40W/m.，问达到正常运行要求炉底壁表面温度为 1000，试确定从点火到正常运行要求所需时间。第四章 导热数值解法基础例 4-1 设有一矩形薄板,参看图 4-4，已知 a=2b,在边界 x=0 和 y=0 处是绝热的，在 x=a 处给出第三类边界条件，即给定 h 和 ，而边界 y=b 处给出第一类边界条件，即温度为已知t= 。试写出各节点的离散方程。11, 12,13,15例 4-2一矩形
17、薄板，节点布置参看图 4-5，薄板左 侧边界给 定温度 200，其他三个界面给定温度为 50，求各节点温度。例 4-3 一半无限大物体,初始时各处温度均匀一致并等于 0，物体的热扩散率 a=0.6xm/s,已知物体表面温度随时间直线变化， =0.25，试用显式格式计算过程开始106 后 10min 时半无限大物体内的温度分布。例 4-4 一厚度为 0.06m 的无限大平壁,初始温度为 20，给定壁两侧的对流换热边界条件：流体温度为 150，表面传热系数 h=24 W/(m.K) 。已知平壁的导热系数 =0.24 W/(m.K) ，热扩散率 a=0.147x m/s，试计算 2min后，无限大平
18、壁内各节点的温度。106例 4-5 一厚度为 0.1m 的无限大平壁，两侧均为对流换热边界条件，初始时两侧流体温度与壁内温度一致 tf1=tf2=t0=5；已知两侧对流换热系数分别为 h1=11 W/（m2K）、h2=23W/（m2K）, 壁材料的导热系数=0.43W/（mK）， 导温系数 a=0.343710-6 m2/s。如果一侧的环境温度 tf1 突然升高为 50并维持不变，计算在其它参数不 变的条件下，平壁内温度分布及两侧壁面热流密度随时间的变化规律，一直 计算到新的 稳态传热过程为止。第五章 对流换热分析例 5-1 20的水以 1.32m/s 的速度外掠长 250mm 的平板，壁温
19、tW60。（1）求 x250mm 处下列各项局部值：,t,Cf,x,hx，并 计算全板 长的平均传热系数 h，全板 换热量 。（W:板宽为 1m） （2）沿板长方向计算 ； ；h； 的变化，并绘制曲线显示参数的变化趋势。 例 5-220空气在常压下以 33.9m/s 速度外掠长 250mm 的平板，壁温 =60。（1）求 x=250mm 处下列各项局部值：； ；h； ；计算全板的换热量 （W，板宽为 1m）； （2）沿板长方向计算 ； ；h； 随 x 的变化，并绘制曲线显示参数的变化趋势。 例 5-3常压下 20的空气以 33.9m/s 外掠壁温为 60的平板，板长为 1.5m，求 该板的平均
20、表面传热系数及换热量（板宽按 1m 计算）。例 5-4计算上例的局部及平均表面传热系数沿板长的变化，并绘成图。12、20的水以 1.5m/s 的速度外掠平板，按积分方程解求离前缘 150mm 处的边界层厚度。13、由微分方程解求外掠平板，离前缘 150mm 处的流动边界层及热边界层度，已知 边界平均温度为 60，速度为 u=0.9m/s。18、空气以 10m/s 速度外掠 0.8m 长平板， =80， =30，计算该板在临界 Re 下的 ，全 板平均表面传热系数以及换热量（板宽为 1m，已知 R =5x ） 10519、与上题同样换热参数，但流体为水，试与上题作比较。23、已知某对流换热过程的
21、热边 界层温度场可表达为 t=a-by+c ，壁温 为 ，主流温度为 2 ，试求它的表面传热系数。26、温度 =80的空气外掠 =30的平板，已知 =124.4 ，试求该平板长为 0.3m，宽 1/20.5m 时的换热量(仍不计宽度的影响)? 31、煤气以平均流速 =20m/s 流过内径 d=16.9mm,长 l=2m 的管子， 由于不知道它的表面传热系数，今用实测得管两端煤气的 压降 p 为 35N/m ,试问能否确定此煤气与管壁的平均传热系数？已知该煤气的 物性是： =0.3335kg/m 3 , =4.198kJ/(mg.k), =47.38 m 106/s, =0.191W/(m.K)
22、.管内流动摩擦系数 f 的定义式是： p=f ,又已知：St.P = (管内流动 2/38两传类比率)。第六章 单相流体对流换热例 6-1一台管壳式蒸汽 热水器，水在管内流速 ,全管水的平均温度， =90，=0.85/ 管壁温度 =115，管长 1.5m，管内径 d=17mm，试计算它的表面传热系数。例 6-2 某厂燃气空气加热器,已知管内径 d=0.051m，每根管内空气质流量M=0.0417kg/s，管长 l=2.6m，空气进口温度 =30，壁温保持 =250，试计算该加热器管 内表面传热系数。例 6-3 某换热设备管子长 l=2m,内径 d=0.014mm，生 产过程中壁温保持 =78.
23、6，进口水温 =22.1，问管内水的平均流速 为若干 m/s 时，其出口水温 达到 50？并确定此时的 “表面传热系数？例 6-4某厂在改 进换热器时 ，把 圆管改制成椭圆形断面管（设改制后周长不变）。已知椭圆管内的长半 a=0.02m，短半轴 b=0.012m，试计算在同样流量及物性条件下，椭圆管与圆管相比，其管断面积，当量直径，流速， Re，Nu，h 及压降等的变 化比。例 6-5水以 1.5m/s 的速度流 过 d=25mm，l=5m，p=5.6kPa 的管子，管壁 =90，进出口水温分别为 25和 50，试从类比律计算表面传热系数，并与按光滑管计算的结果比较。例 6-6 空气横掠叉排管
24、束，管外经 d = 25mm, 管长 l = 1.5m，每排有 20 根管子，共有 5 排，叉排 S1 =50mm、S2 = 37mm。已知管壁温度为 tw=110，空气进口温度为 ，空ft1C气流量 求空气流过管束加热器的表面 换热系数。0=5000/。例 6-7试求新型 竖直管束（采用外径 d=30mm 的管材）暖气散热器自然对流表面传热系数，已知管长 H=1800mm，表面温度 =86，室温 18。 例 6-8以常热 流加热的竖直平壁，热流通量 q=255W/ ,外界空气温度为 20，壁高 0.5m。2若不计表面辐射，试计算该壁自然 对流平均表面传热系数。例 6-9计算竖 壁封闭空气夹层
25、 的当量表面传热系数 随夹层厚度的变化，设夹层两侧表面温度分别为 =20， =0，夹层高 H=1m，计算厚度 从 360mm。1 216、进口温度为 10，质流量 为 0.045kg/s 的空气在直径 51mm，长 2m 的管内被加热，壁温保持 200，试用式（64）计算它的表面传热系数和出口温度。1 23、空气在管内受迫对流 换热，已知管径 d=51mm，管长 l=2.6m，空气质流量M0.0417kg/s，进口温度 tf30，管壁的热流密度 q=12120W/,求该管的平均表面传热系数 h，空气在管子进口和出口端的表面 传热系数 h，h，出口温度 tf，管壁进口和出口端的壁温 tw, tw
26、。28、空气以 0.0125kg/s 流量流过直径 50mm， 长为 6m 的圆管，温度由 23.5加热到 62，试求在常壁温换热条件下管壁温度 tw，表面传热系数 h 及换热量 。（建议用式（65）计算表面传热系数）33、空气横向掠过单管，管外径 12mm，管外最大流速 u=14m/s，空气温度 tf30.1, 壁温tw12。求空气的表面传热系数。35、水横向掠过 5 排叉排管束，管束中最窄截面 处流速 u=4.87m/s， 平均温度 tf=20.2，壁温 tw=25.2， 管间距 ， d = 19 mm, 求水的表面传热系数。12s.5d44、顶棚表面温度 13，室内温度 25，顶棚 4m
27、5m,试求自然对流换热量及其表面传热系数。45、倾斜放置，温度为 45的 1m1m 平板,热面朝上接受辐 射热 300W/ m2，辐射热被全部吸收，然后以自然对流方式散出，环境温度为 0，板背面绝热。试求稳态时，该板平均温度能达到的最大值。2 52、某建筑物墙壁内空气 夹层厚 =75mm，高 2.5mm，两侧壁温分别为 tw1=15，tw2=5，求它的当量表面传热系数及每平方米通过夹层的热量。第七章 凝结与沸腾换热例 7-1 一台卧式蒸汽热水器,黄铜管外径 d=126mm,表面温度 =60，水蒸气饱和温度=140，热水器垂直列上共有 12 根管，求凝结表面传热系数。例 7-2外径 50mm 管
28、子垂直放置， =120的干饱和水蒸气在管外凝 结，管 长l=3m， =100，试求凝液膜液 态转变为紊流时的高度 及 该管全长平均表面传热系数。 例 7-3试用能量守恒原理 论证 式（7-9）,推导时按线性温度分布考虑液膜的过冷度。例 7-4一横放的 实验用不锈钢电 加热蒸汽发生器，水在 电热器管外大空间沸腾，绝对压强为 1.96x Pa，已知电功率为 5kW，管外径 16mm，总长 3.2m，求表面沸腾表面传热系数，105并检验它的壁温。例 7-5在 1.013x Pa 绝对压强下， 纯水在 =117抛光铜质加热面上进行大空间泡态沸105 腾，试求 q 及 h。第八章 热辐射的基本定律例 8
29、-1测定对应 于太阳最大光 谱辐射力 的峰值波长 约为 0.503m。若太阳可以, 近似看作黑体看待，求太阳的表面温度。例 8-2试分别计 算 5762K、3800K、2800K、1000K、400K 的黑体最大光谱辐射力 所对,应的峰值波长 ，以及黑体辐射中可见光和红外线辐射（0.761000m）能量占黑体总辐射能量的比例。例 8-3已知某太阳能集 热器的透光玻璃在波 长从 1=0.35m至 2=2.7m范围内的穿透比为 85%，在此范围之外是不透射的。试计算太阳辐射对该玻璃的穿透比。把太阳辐射作为黑体辐射看待，它的表面温度为 5762K。例 8-4在一个直径 为 0.02m、温度为 120
30、0K 圆形黑体表面的正上方 l=0.3m 处，有一个平行于黑体表面、直径为 0.05m 的辐射热流计，如图 8-7 所示。试计算该热流计所得到的黑体投入辐射能是多少？若辐射热流计仍处于同样高度，求 热流 计偏移多少距离， 热流计得到的黑体投入辐射能为原来的 50%。例 8-5某漫射表面温度 T1=300K，其光 谱吸收比如图 8-11 所示。把它放在壁温 T2=1200K的黑空腔中，计算此表面的吸收比 和发射率 。第九章 辐射换热计算例 9-1 两个相距 300mm、半径为 300mm 的平行放置的圆盘 。相对两表面的温度分别为t1=500及 t2=227，发射率分 别为 及 ，两表面间的辐射
31、角系数 X1,2=0.38.2.014.1圆盘的另两个表面不参与换热。当将此两 圆盘置于一壁温 为 t3=27的一个大房间内，试计算每个圆盘的净辐射换热量和容器壁 3 的温度。例 9-2有一空气 间层，热表面温度 t1=300，冷表面温度 t2=50。两表面的发射率1=2=0.85。当表面尺寸 远大于空气 层厚度时，求此间层每单位表面积的辐射换热量。例 9-3某车间 的辐射采暖板尺寸是 1.8x0.75 ，板面的发射率 1=0.94，温度 t1=107。如2果辐射板背面及侧面包有保温绝热材料，求 辐射板面与车间墙 面间的辐射换热量。已知 墙面温度 t2=12，不计辐射板背面及侧面的辐射作用。例
32、 9-4 两个相距 300mm、半径 为 300mm 的平行放置的圆盘。相对两表面的温度分别为t1=500及 t2=227，发射率分 别为 及 ，两表面间的辐射角系数 X1,2=0.38.2.014.1圆盘的另两个表面不参与换热。当将此两 圆盘置于一壁温 为 t3=27的一个大房间内，试计算每个圆盘的净辐射换热量。例 9-5假定上例中两 圆盘被置于一 绝热大烘箱中，在其他条件不变时，试计算高温圆盘的净辐射热量以及烘箱壁面的温度。例 9-6某辐射采暖房 间尺寸 为 4mx5mx3m（图 9-3a），在楼板中布置加热盘管，根据实测结果：楼板 1 的内表面温度 t1=25，表面发射率 1=0.9，外
33、墙 2 的表面温度 t2=10，其余三面内墙 3 的内表面温度 t3=13，墙面发射率 2=3=0.8；地面 4 的表面温度 t4=11，发射率4=0.6。试求（1）楼板的总辐射换热量；（2）地面的总吸热量。例 9-7两平行大平壁的 发射率各 为 0.5 和 0.8，如果中 间加入一片两面发射率均为 0.05 的铝箔，计算辐射换热减少的百分数。例 9-8 一排气管的排气温度可用热电偶来测量（如图所示），热电偶接点发射率 0.5，排气管壁温为 =100，热电偶指示温度为 =500，气体和热电偶总表面传热系数为 h=200W/(mK)，试确定气体的实际温度及测量误差。若将发射率为 =0.3 的圆筒
34、形遮热罩放置在热电偶周围，热电偶的 读数仍为 500，问气体的真 实温度是多少？假定气体和遮热罩间的总对流换热表面传热系数为 =250W/(mK)。例 9-9计算图 9-24（a）所示两个表面 1、4 之间的辐射角系数 。1,4例 9-10试确定例 9-6 中各表面间的辐射角系数。例 9-11 某锅 炉的炉膛容积为 35m，炉膛面积为 55m，烟气中水蒸气的容积百分数为 7.6%，二氧化碳的容积百分数为 18.6%，烟气的总压为 1.013x Pa，炉内平均温度为 1200。试确105定烟气的发射率 。例 9-12在直径 为 1m 的烟道中有温度 =1000、总压力为 1.013x Pa 的气
35、体流过，如果 105气体中含 C 的容 积百分数为 5%，其余 为透明体。烟道壁温 =500，发射率 =1，试计算2 烟道壁与气体间的辐射换热。例 9-13 一未加玻璃盖板的太阳能集热器的吸热表面对太阳辐射的吸收比为 0.92，表面发射率为 0.15，集热器表面积 20m，表面温度为 80，周围空气温度为 18，表面对流换热的表面传热系数为 3W/(mK)。当集热器表面的太阳总辐射照度为 800W/m,天空温度为0时，试计算该集热器可利用到的太阳辐射热和它的效率。例 9-14 一平板型太阳能集热器的示意图如图。平板玻璃覆盖在吸热表面上,且玻璃盖板与吸热表面围成密闭空间。太阳 总辐照度 为 80
36、0W/m，天空温度为 0。玻璃的太阳辐射穿透比 为 0.85，长波穿透比 为 0，反射比 为 0，长波发射率 为 0.9；吸热表面对太阳辐射的 吸收比 为 1.0，表面长波发 射率 为 0.15，其中所吸收热量的 70%用于加热太阳能集热器 中的水以及通过吸热表面的背面散热损失了。玻璃盖板与吸热表面平行，两者之 间的距离为 0.07m，其间存有空气，即存在有限空间的自然对流换热，此时玻璃盖板与吸热表面之间的当量导热系数 为 0.040W/（mK），玻璃盖板与大气环境表面对流换热的表面传热系数为20W/(mK)，大气环境温度 为 30。试计算吸热表面和玻璃盖板的温度。假设可以忽略玻璃的导热热阻，玻璃盖板与吸 热表面之间的角系数 为 1。,11、试确定如图所示各种情况下的角系数。15、一外径为 100mm 的钢管横穿过室温为 27的大房间，管外壁温度为 l00，表面发射宰为 0.85。试确定单位管长的辐 射散热损失。16、有一 3m4m 的矩形房间，高 2.5m，地表面温度 为 270，顶表面温度为 12，房 间四周
