傳熱學(xué)章節(jié)練習(xí)(2020.04.11)

如圖所示的有內(nèi)熱源的二維導(dǎo)熱區(qū)域中，一個(gè)界面絕熱，一個(gè)界面等溫（包括節(jié)點(diǎn)4），其余兩個(gè)界面與溫度為t_f的流體對(duì)流換熱，h均勻，內(nèi)熱源強(qiáng)度為Φ。試列出節(jié)點(diǎn)1，2，5，6，9，10的離散方程式。

一表面的定向發(fā)射率ε(φ)隨φ角的變化如附圖所示，試確定該表面的發(fā)射率與法向發(fā)射率ε_n的比值。

已知一表面的光譜吸收比與波長(zhǎng)關(guān)系如附圖所示，在某一瞬間，測(cè)得表面溫度為1000K。投入輻射按波長(zhǎng)分布的情形示于附圖b。試：
（1）計(jì)算單位表面積所吸收的輻射能；
（2）計(jì)算該表面的發(fā)射率及輻射力；
（3）確定在此條件下物體表面的溫度隨時(shí)間如何變化，設(shè)物體無(wú)內(nèi)熱源，沒(méi)有其他形式的熱量傳遞

有一套管換熱器，管內(nèi)為φ54×2mm，套管為φ116×4mm的鋼管，內(nèi)管中苯被加熱，苯進(jìn)口溫度為50℃，出口溫度為80℃，流量為4000kg/h。環(huán)隙為133.3℃的飽和水蒸氣冷凝，其汽化熱為21681KJ/kg，冷凝傳熱膜系數(shù)為11630w/m².k。苯在50℃~80℃之間的物性參數(shù)平均值為密度ρ=882KJ/m³，比熱c_p=1.86KJ/kg.℃，粘度μ=0.39×10^-3Ns/m²，導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.134w/m.k，管內(nèi)壁垢阻為0.000265m²/w，管壁及管外側(cè)熱阻不計(jì)。試求： 
（1）加熱蒸汽消耗量； 
（2）所需的傳熱面積（以內(nèi)管外表面計(jì)）。 
（3）當(dāng)苯的流量增加50%，要求苯的進(jìn)出口溫度不變，加熱蒸汽的溫度應(yīng)為多少？

已知：兩個(gè)固體球，初溫為600K，t_∞=300K，d_A=200mm，d_B=20mm，
求：把兩個(gè)球表面冷卻到415K及把兩球中心冷卻到415K所需的時(shí)間，并對(duì)計(jì)算結(jié)果作出定性分析。