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一、计算题

1． 平壁与圆筒壁材料相同、厚度相同，在两侧表面温度相同条件下，圆筒内表面积等于平壁表面积，试问哪种情况下导热量大？

【答案】圆筒壁的导热量大。 由题意知，平壁导热量：

圆管壁导热量：

导热量之比：

所以圆筒壁的导热量大。

的水银温度计吊入一大房间内测量室温，水银温度计的接受元件为直径

与空气间的表面传热系数

已知房间内壁面温度

水银温度计求：（1）当温度

显然，

2． 把一初始温度的物性参数为：a

d=6mm的球体，其表面发射率

计指示温度稳定为27℃时，测温误差为多少？（2）忽略辐射换热，温度计从20℃上升到27℃需要多长时间（不考虑玻璃热阻）？

【答案】（1）设室温为所以，测温误差为：

（2）

可用集总参数法求解：

水银温度计的指示温度为t ，即有热平衡方程为：

3． 某采暖房间的尺寸为

已知屋顶内表面温度

间四周壁面和地板平均温度

时的物性参数为

:

限空间自然对流换热准则关联式为:

式中系数c 和n 如下表:

表系数c 和n 表

房间屋顶为厚度

表面发射率

表面发射率

的平屋顶,

平屋顶材料导热系数房间室内空气温度

已知空气在

无房

求屋顶外表面温度

【答案】（1）求屋顶内表面与空气间的对流换热量:

属紊流，查表，冷面朝下，

（2）求福射换热量:

（3）求

4． 如图1所示，由半球面和平面组成的半球腔体，其半径及，半球表面绝热，底面均分为1、2两部分。已知表面1为黑体，温度2的辐射换热量

表达式。（要求:画出网络图、标出各项辐射热阻、求出角系数）

（2）半球表面的温度

表面2为灰体，温度

发射率

求:（1）表面1与表面

图1

【答案】（1）画出给辐射换热系统的热网络图，如图2所示。

图2

由几何结构可知，又表面1为黑体，则由表面3绝热可知，

因此，

于是，化简该辐射换热网络图如图3所示。

图3

其中，

由上述辐射换热网络图可知:

（2）由

得:

又

。所以有: