解：
9-25、已知：上题中取?1＝?2＝0.8，
?3＝0.025，T1与T2一定。
q1,3??s1?Eb1?Eb3?求：加入遮热板后1、2两表面间的辐射换热减少到原来的多少分之一。 解：无遮热板时，
q1,2??t?Eb1?Eb2?，达到稳态时，
，加入遮热板后，
，
，
q3,2??t2?Eb3?Eb2????q1,2?q1,3?q3,2?q3,2111q1,3?q3,2????E?E??E?E??s3?Eb1?Eb2???????s1b1b3s2b3b2?22?2，
1111????/q1,2??t1/?s???q1,2????22?1/0.8?1/0.025?1??1/0.8?1/0.8?1?111.501???。2?40.251.5080.5053.7
9-26、已知：外径为100mm的钢管横穿过室温为27℃的大房间，管外壁温度为100℃，表面发射率为0.85。
求：单位管长上的热损失。 解：向环境的辐射散热损失
qr?0.85?5.67??3.734?34??542.5W/m2；
定性温度
tm?1?100?27??63.5℃??1.049?62，，??0.0292，??19.34?10，
9.8?0.13??100?27?Gr??1012?5.684?1062?63.5?273??19.34Pr?0.695，，
10.02926h??0.48??5.684?10?0.695?4?6.25W/?m2?K?0.1，
qc?hr?tw?tj??6.25?100?27??456.25W/m2每米管长上的热损失为
，
。
ql?3.1416?0.1??456.25?542.5??314W/m9-27、设热水瓶的瓶胆可以看作为直径为10cm，高为26cm的圆柱体，夹层抽真空，其表面发射率为0.05。试估沸水钢冲入水瓶后，初始时刻水温的平均下降速率。夹层两壁温可近似地取为100C，20C。
0
0
解：热水瓶的表面积为：A??dl??d2/2?3.14?0.1?0.26?3.14?0.12/2?0.0994m2热水瓶由外壁的辐射热量为：?A(T14?T24)???1.70W1/?1?1/?2?1而?＝?cpV
dt，其中V??r2l?2.04?10?3，d?水的物性参数为：??958.4Kg/m3，cp?4220J/(Kg?K）
所以初始时刻水温的平均下降速率为：dt?1.7?4???2.06?10K/s?3d??cpV958.4?4220?2.04?102
9-28、已知：一平板表面接受到的太阳投入辐射为1262W/m，该表面对太阳能的吸收比为?，自身辐射的发射率为?，平板的另一侧绝热，平板的向阳面对环境的散热相当于对-50℃的表面进行辐射换热。（1）?＝0.5，?＝0.9；（2）?＝0.1，?＝0.15。 求：平板表面处于稳定工况下的温度。
??T?4?T??4??G??C0???????100100????????。 解：稳态时，
2T?223K，
（1）??0.5，??0.9，G?1262W/m，?4??T?4?4T???0.9?1262?0.5?5.67????2.23????425.4100????100??，??，?T?454.1K； 2T?223K，
（2）??0.1，??0.15，G?1262W/m，?4??T?4?4T???0.15?1262?0.1?5.67????2.23????358.6100??????，?100?，?T?435.2K。
9-29、在一块厚金属板上钻了一个直径为d=2cm，的不穿透的小孔，孔深H=4cm，锥顶角为90，如附图所示，。设孔的表面是发射率为0.6的漫射体，整个金属块处于500C的温下，试确定从孔口向外界辐射的能量。
0
0
解：这是三个表面间的辐射换热系统，其中孔的圆柱形内表面为绝热表面，孔的两端可看作黑体。由题10－2知，X1,2R02?2，R0?100mm，s?200mm?2R0，2s?R0
所以X1,2＝1/5?0.2X1,3?1?X1,2?0.8X2,3?X1,3?0.8又A1?A2??R0?3.14?10?2两端间的辐射换热热阻
R1?1A1X1,2
1A1X1,3端面与柱面间的辐射热阻R2＝R3＝辐射总热阻为代入数据计算得：?2,1＝1??1/?1?1?x1,2??1/?2?1?x2,1A1x1,2?Eb2?Eb1?R?11/R1?1/R2?1/R33.1416?0.012?5.67?7.734??5.94W。1??1/1?1??1??1/0.6?1??0.10629-30、9—30、已知：如图，（1）所有内表面均是500K的黑体；（2）所有内表面均是?＝0.6的漫射体，温度均为500K。 求：从小孔向外辐射的能量。 解：设小孔面积为
A2，内腔总表面壁为A1，则：
A2??r12?3.1416?0.0162?8.04?10?1m2，
A1??r22??d1H???r22?r12?222??6.736?10?3m2，?3.1416?0.02?0.04?0.04?0.02?0.016????
A2?0?T14?T24?A28.04?10?4x1,2???0.1194?1,2??31??1/?2?1?x2,1??1/?1?1?x1,2x2,1?1A16.736?10，，。
?44???8.04?10?5.67?5?2.85W????11,22（1）1,；
（2）
?2?1，?1?0.6，
??1,28.04?10?4?5.67?54??2.64W1?0.1194?1/0.6?1?。
9-31、已知：一水平放置的正方形太阳能集热器，边长为1.1m，吸热表面直接暴露于空气中，其发射率?＝0.2，其上无夹层，对太阳能的吸收比
?s＝0.9，当太阳的投入辐射G＝800W/m2
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。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。 求：此集热器的效率。 解：向天空的辐射散热量为：
??Tw?4?T??4?244?r??AC0?????0.2?1.1?5.67??3.63?0.23??238.24W??????100??100???；
tm?90?30?60℃?62，??0.029，??18.97?10，Pr?0.696，
定性温度
9.8?1.13??90?30?Gr?Pr??1012?0.696?4.546?1092333?18.97， Nu?0.16??4.546?1091/3??265.0，
h?265.0?0.029/1.1?6.987W/?m2?K?，
，
?c?hA?t?6.987?1.1??90?30??461.2W?散热量总共为?散??c??r?461.2?238.24?699.4W，
所吸收太阳能?吸?0.9?800?1.1?871.2W,效率
2???吸??散?吸?100％?19.7％。
5
9-32、已知：如上题，在吸热表面上加了一层厚8cm的空气夹层（空气压力为1.013×10Pa），夹层顶盖玻璃内表面的平均温度为40℃，玻璃穿透比为0.85，其他条件不变。 求：此情形下集热器的效率。
22q?800?0.85?0.9?612W/m??1.1?612?740.5W；辐射散热量： 解：吸，吸??T1?4?T2?4?AC0???????44100100???????5.67?1.21??3.63?3.13???r???105.2W1/?1?1/?2?11/0.2?1/0.94?1；
tm?90?40?65℃?62，??0.0293，??19.5?10，Pr?0.695，
定性温度
9.8?0.083??90?40?126Gr???10?1.952?10?273?65??19.52， Gr??Pr?1.952?106?0.695?1.357?106，
据式（5-90），
Nu?0610.3571.10??7536.?63/1??，
h?Nu???6.753?0.0293?2.473W/?m2?K?0.08，
，
?散??c??r?105.2?1.21?2.473?50?254.8W???吸??散?吸?100％=740.5?254.6?100％=65.6％740.5。
9-33、已知：一厚200㎜的炉墙上有一直径为200㎜的孔，孔的圆柱形表面绝热，炉内温度为1400℃，室温为30℃。
求：当孔的盖板被移去时，室内物体所得
到的净辐射热量。 解：
x1,2?0.165，
x1,3?0.835，
R1?11??1932A1x1,20.785?0.2?0.165，
R2?R1?11??38.142A1x1,30.785?0.2?0.835，
11111?????0.01829R?R1R2?R319338.14?2， R??54.67，
44Eb1?Eb25.67??16.73?3.03?444188?477.9?????8116WR?54.6754.67。
9-34、已知：一空间飞行器散热表面的最高允许温度为2500K，发射率为?＝0.8，环境为0K。 求：所允许的最大散热功率。
?T?462q??C0???0.8?5.67?25?1.77?10W/m?100?解： 。
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，
4T1?550K，?1＝0.35；
表面2为黑体，T2=330K。试计算表面1的净辐射损失 及表面3的温度。 解：网络图如下：
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库传热学第四版课后题答案第九章(4)在线全文阅读。
相关推荐：