PDF《第十一章习题及参考答案》

冶金传输原理例题与习题 第十一章习题及参考答案 11-1 如图所示之以 R 为半径的半球表面Ⅱ和其底面Ⅰ.

求22

21 12

11 ? ? ? ? , ,. , . Ⅰ Ⅱ 答:0,1,1/2,1/2 11-2 热辐射与其它形式的电磁辐射为何不同? 答:热辐射是由温度引起的电磁波 11-3 试区分镜面辐射和漫辐射. 答:镜面辐射入射角=反射角,漫辐射时无方向性 11-4 何谓灰体? 答: λ ε 与波长λ 无关的物体 11-5 角系数的意义为何? 答:

12 ? 表示由物体

1 发出的辐射到达

2 的比例 11-6 解释温室效应. 答:由于玻璃对波长有选择性(即玻璃不是灰体) ,波长较 短的辐射(太阳光)容易透过,但波长较长的辐射(一般常 温之下发出的辐射)不容易通过,故玻璃房子可使较多的辐 射能进入,而产生加热效果. 11-7 何为有效辐射? 答:自被研究表面发出的辐射能之和(即自身辐射和反射辐 射之和)

307 冶金传输原理例题与习题 11-8 如图,计算

13 ? 答:0.096 11-9 两炉膛合用一隔墙(如图所示) ,其中炉膛

1 的内表面温度为 1110K, 炉膛

2 的内表面温度为 830K. 该隔墙上开有一个 0.046 O的孔,计算通过该孔的净辐射能. 炉膛炉膛答:2.72kW 11-10 保温瓶为双层真空镀银结构,试阐明其保温的原理.若内层 温度为 97℃,外层为 27℃,镀银面黑度

02 0. = ε ,求层间辐 射热通量. 答:6.09W 11-11 在辐射传热物体间放置隔热屏可大大减少其间的辐射传热 量.试以黑度相同的大平板为例,证明在其间放置 n 块隔热 屏(屏与板的黑度相等)时,板间辐射传热量减少到原来的

1 1 + n (板的吸热量视为零) . 11-12 两平板大平板温度分别为 27℃和327℃,黑度均为 0.8,当 其间放一块黑度为 0.8 的隔热屏时, 辐射热通量为多少?若隔 热屏黑度为 0.08 时又怎样?(要求用网络法计算) 答:2.296*10P3 W/O,270W/O

308 冶金传输原理例题与习题 11-13 把一黑体表面置于室温为 27℃的房间中,求平衡辐射条件 下,黑体表面的辐射力.若黑体表面温度为 627℃,辐射能力 又为多少? 答:

2 2

2 1

37200 459 m W E m W E b b / , / = = 11-14 试由普朗克定律导出 .

4 T Eb σ = 11-15 由于测温元件感温头和容器间的辐射传热, 测流动气体温度 将有较大误差.今知气体和感温头间对流传热系数℃时,测得气体温度为 800℃,相应容器壁温 为600℃. 电偶头黑度为 0.4, 求测得误差. 如果 ℃结果如何?在此基础上如壁温提高到 750℃又怎样?试分 析以上计算结果.

2 2

58 m W / . = α

2 174 m W / = α (提示:热风以对流给热方式将热量传给热接点,热接点则 以辐射方式将热量传给风管内壁) 答:26.6%,10.8%,3.61% 11-16 一依靠辐射传热的马弗炉内表面积为

1 O,温度为 900℃. 炉中悬空位置两块紧靠在一起的方断面钢坯,每块钢的尺寸 为50*50*1000mm.求钢表面温度为 500℃时获得的辐射热 流量.炉内表面和钢表面的黑度为

8 0

2 1 . = = ε ε ,略去钢坯两 端面面积. 答:19700W 11-17 假定将上题中钢坯分开距 50mm 平行悬空放在炉中, 结果又 怎样? (提示:两钢坯作为整体是可自见面,可算得

1 0

22 . = ? ) 答:Q=23800W 11-18 一个水银温度计,用来测量管中气流温度,温度计指示温度 55℃,管壁以热电偶测得为 100℃,对流给热系数为 30W/O, 求气流温度.已知玻璃

94 0. = ε .

309 冶金传输原理例题与习题 答: K Tf

2 314. = 11-19 一个热电偶用来测量电炉中的空气温度. 热电偶表面黑度为 0.7,对流给热系数 ℃,热电偶指示温度 750℃, 真实温度 650℃,求炉壁温度.

2 20 m W / = α 答: K T

718 2 = 11-20 一辐射换热器内径 1m,长2m,内表面黑度 0.8,温度

600 ℃.常压下含CO213%,H2O11%,温度 1000℃的烟气通过其 中,试计算辐射传热量. 答:

2 1

1 3

24 278

0 224

0 m kW q a / . , . , . = = = ε 310