工程热力学课后题答案

8、在一块厚金属板上钻了一直径为d?2cm的不穿透的小孔，空深H?4cm，锥顶角为900，如图

04-77所示。设孔的表面发射率为0.6，整个金属块处于500量。

（答案 ?2,1C的温度下，试确定从孔口向外界辐射的能

?5.94W（其实，孔口A1的温度为0K，表面发射率为1）

9.对于如图4-78所示的结构，试计算下列情形下从小孔向外辐射的能量：

（1）所有内表面均是500K的黑体： （2）所有内表面均是??0.6的灰体，温度均为500K。

图4-78

（答案 (1)?1,2?2.849W,(2)?1,2?2.639）

10.两个面积相同的黑体表面任意低置于同一绝热壳中。假定黑体的温度分别为T1和T2，试绘出该辐射换热系统的网络图，并导出绝热包壳表面温度T3的计算式。

44T?T12（答案 T3?42）

11.在图4-79所示的半球状壳体中，发射率?—表面1为灰体，?1径R?0.475的半球表面3处于辐射热平衡；底部圆盘的一半—

。半球的半

?0.35,T1?555K；圆盘的另一半——表面2为黑体，T2?333K（1）表面3的温度；

（2）表面1和2的净辐射换热量。

?0.3M。试计算：

图4-79

解：据题意，由于壳体表面（表面3）处于热平衡，故表面3为重辐射面，即J3的网络图如图4-80，并有

??b3。系统

X1,2?0,X1,3?X2,3?1

R1?1??

A1X1,2r1?1??11?0.35??13.13 1A1?1??0.32?0.352R2?11??7.07 1A1X1,3??0.32?12R3?R2?7.07

由于R1??，1，2两面间的辐射换热量为

555433345.67?[()?()]Eb1?Eb2100100???171.7(W/m2) r1?R2?R313.13?7.07?2?1,2根据网络图有?1,2由于

?Eb1?JJ1?J3J3?J2??r1R2R3

R3?R2,J2??b2

所以

J3?11(J1?J2)?(J1??B2) 22