传热学课后习题答案

??(1)(2)

9-43、两块尺寸为1m×1m的平行平板1、2，被置于温度为20℃的大房间中，两板间相距1m，发射率分别为0.4与0.6，温度分别维持在500℃及350℃。不考虑两板背面的换热。今在两板的中间位置上插入一块发射率为0.05、尺寸为1m×1m的薄平板3，且没有采取任何措施来维持平板3的温度。试用网络法确定，当中间插入的平板3达到热稳态时平板1、2各自的净辐射换热量及板3的温度。

A1?Eb1?Eb2???105.5W/m?1A1?1???1???1A2??2??

解：

落到dA2上由dA1发出的辐射能dA1向外发出的总辐射能

Icos?1dA1d?1?b1Eb1dA1Xd1,d2?

?9-45、用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度，热电偶的指示值t1=170℃，已知管壁温度tw=90℃，气流对热接点的对流传热表面传热系数为h=50W/(㎡·K)，热接点表面的发射率为0.6。试确定气流的真实温度及测温误差。

解：由于热电偶工作端为凸表面，它的表面积相对于圆管的面积

cos?1cos?2dA2?r2

2??1A1(Eb1?Ebw)很小，即A1A2?0。因此他们之间的辐射换热可按式?1，计算。

热电偶的辐射换热和对流换热的能量平衡式为：

h(tf?t1)??1(Eb1?Ebw)（4分）

由此求得实际温度为：

tf?t1?44?1C0??T1??Tw?????????h?100100???????440.6?5.67??443??363??0 ?170??????????184.4C50???100??100???（2分）

测温绝对误差为14.4℃，相对误差为8.5%。误差产生的原因是由于热电偶与管道外壁的辐射换热，使t1明显低于tf。（2分）

可采用遮热罩来减小辐射换热。（2分）