传热学第五版答案(7)

是不一样的。

⑥换热器放在窗下面与放在墙角换热效果是不一样的。

2.试设想用什么方法可以实现物体表面温度恒定、表面热流恒定的边界条件？

答：加热水使其在沸腾状态，放一物体在沸腾水中，此状况下物体表面温度可认为是恒定的。将一物体外层包裹一层绝热材料，再将物体连入一恒定电流的加热器中，则其物体可认为是表面热流恒定。

3.试就自然界和日常生活中的对流换热现象举例，说明哪些现象可以作为常壁温或者常热流边界条件来处理？

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哪些现象可以近似地按常壁温或常热流处理？

答：在冰箱内层结了一层冰，与冰箱内物体换热，此时，冰箱内壁是常壁温的。电炉加热可视为常热流。水壶烧开水，可近似认为是恒热流的加热方式。暖壶装满热水内壁可近似认为是常壁温的。

5. 沸腾水与常温水的温度有没有数量级差别？如果厚度相比是否可以认为是1与§之比？

答：沸腾水与常温水的温度没有数量级差别。如果流体外掠长度只有1mm的平板，那么它的板长与边界厚度相比是可以认为是1与§之比。

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6.对流换热过程微分方程式与导热过程的第三类边界条件表达式两者有什么不同之处？

答：对流换热过程微分方程式：

hx=-l?t()w,xDtx?y ①

导热过程的第三类边界条件表达式为：

h（t｜- t｜）=-

sfl(?t)s?n ②

①式中为x点贴壁处流体的温度梯

l为度，k/m。由近壁面的温度场确定，

流体的导热系数，q为对流换热量，

x是随着x的变化而变化的，而②中是确定的。②式中的l是传热体的导热系数，由传热材料决定。

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7.流体外掠平板，在温度条件不变的情况下，主流速度增加时，它的局部和平均表面传热系数都增加，试从换热原理进行分解释。

答：主流速度增加时，速度边界层厚度减小，在温度条件不变时即使温度条件不变，热边界层厚度减小，增加了边界层内的温度梯度，从而局部和平均表面传热系数都增加。

8．在相同温度及速度条件下，不同Pr流体外掠平板时的温度及速度边界层厚度、速度及温度梯度及平均表面传热系数等有何差异？

答：Pr大的流体，温度边界层厚度小于速度边界层厚度，温度梯度速度大

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于速度梯度，则平均表面传热系数将较大。

10.导出外掠平板层流边界层在距前缘ｘ距离内的平均厚度表达式。

解：由外掠平板流动的动量微分方程抖uu?2uu+v=n2抖xy?y由于uu￥,xx,yd,而由连续性方程抖uv+=0抖xyuゥuv..............可知vd，因此，动量微分方程式中各项的数量级如下：xdx抖uu?2uu+v=n2抖xy?yuuuuu￥ゥ，dゥ，n2.....在边界层内，粘性力项与惯性力项具有相同数量级，xxdduゥ2ud2即 n2 即2n/u￥xxdxd1所以 xRex11. 为什么Pr《1时，则δt》δ，试分析在δt>δ区域内的流动及换热的机制。 答：

1??t由公式?Pr3,Pr??1,?t>>??，

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