发布时间 : 星期六 文章传热学课后习题答案更新完毕开始阅读8b482ffd700abb68a982fb49
8-22、一直径为20mm的热流计探头，用以测定—微小表面积A1的辐射热流．该表面的温度为T1=1000K。环境温度很低．因而对探头的
影响可以不计。因某些原因，探头只能安置在与A1表面法线成45°角处，距离l=0.5m (见附图)。探头测得的热量为1.815×10－
3
W。表面A1是漫射的，而探头表面的吸收
比可近似地取为1。试确定A1的发射率。A1的面积为4×10－4m2。
解：A1为漫射表面，服从lambert定律，
所以有E?L?
??EL??????L?EbEb A1cos???
探头对A1构成的立体角为
cos?23Ac?dcos??4??2?4??4.443?10Sr22r4l?l????cos??
?d2?????????0.8EbA1cos???
8-25、测定物体表面辐射特性的装置示于附图中。空腔内维持均匀温度Tf=1000K；腔壁是漫灰体ε=0.8。腔内1000K的热空气与试祥表面间的对流换热表面传热系数h=10W／m2·K。试样的表面温度用冷却水维持,恒为300℃，试样表面的光谱反射比示于附图。(1)计算试样的吸收比；(2)确定其发射率；(3)计算冷却水带走的热量。试样表面积A=5cm2。
解：???0,4?,?????0.8;???4,??,?????0.2
???,T????,T?E??T?d???????????,T?E??T?d?012b2?02b2?0,4?b?0,4?F???4,???1?Fb?0,4??
?T2?4000,Fb?0,4??0.4813 ??0.48878
根据基尔霍夫定律，?????????
???,T?E??T?d????????E??T?d?01b1?0b2?0,4?b?0,4?F???4,???1?Fb?0,4??
?T2?2292,Fb?0,4??0.1192
??0.27152
Q?QR?QC??2?AEb?T2??hA?Tf?T1??13.22W
第九章
9-31、有一水平放置的正方形太阳能集热器，边长为1.1m，吸热表面的发射率0.2，对太阳能的吸收比0.9。当太阳的投入辐射为800W/㎡时，测得集热器吸热表面的温度为90℃。此时环境温度为30℃，天空可视为23K的黑体。试确定此集热器的效率。设吸热表面直接暴露于空气中，其上无夹层（集热器效率定义为集热器所吸收的太阳辐射能与太阳投入辐射之比）。
9-32、假设在上题所述的太阳能集热器吸热面上加了一层厚的空气夹层（空气压力为1.013×105Pa），夹层顶盖玻璃内表面的平均温度为
40℃，玻璃的穿透比为0.85，其他条件不变。试计算此情形下太阳能集热器的效率。
??Tw??Tsky???R??AC0??????100????238.24W100??????
定性温度
tm?90?30?60℃，?＝0.029，?＝18.97?10?6，Pr?0.6962
Gr?Pr?g?v?tl3?2Pr?4.5455?1091/3
Nu?0.15?Gr?Pr?h??248.477
Nu??6.55W/m2?Kl
???C?hA?t?475.58W
集热板的总散热量为：
?散??C??R?713.83W
吸收的太阳能为
?吸??AG?871.2W
???吸??散?18.06%?吸
查表8-2知玻璃的法向发射率0.94
??Tw??Tg????AC0?????????100??100????R'??105.2W11??1?1?2
定性温度
tm?90?40?65℃，?＝0.0293，?＝19.5?10?6，Pr?0.6952
Gr??g?v?t?3?2?1.952?106
?Gr??Pr?Nu?0.061h?Nu?1/3?6.753
??2.473W/m2?K??
?C'?hA?t'?149.165W
集热板的总散热量为：
?散'??C'??R'?254.82W
吸收的太阳能为
?吸'??A?G?740.52W
?吸'??散'?'??65.59%?吸'
9-35设有如附图所示的几何体，半球表面是绝热的,底面被一直径(D=0.2m) 分为1/2两部分。表面1为灰体，T1=550K，ε1=0.35，表面2为黑体，T2=330K，试计算表面1的净辐射热损失及表面3的温度。
在本与例中X1,2=0，但为什么1、2间还有净辐射传热呢？
1A1X1,2Eb11??1?1A1J11A1X1,31A2X2,3J2=Eb2J3X1,2?0,X1,3?1,X2,3?1
1?D21?D21?D2A1?,A2?,A3??4?242424
R1?1??1111,R2?,R3?,R4??1A1A1X1,2A1X1,3A2X2,3
?X1,2?0,?R2??