传热学第五版答案(8)

此时在边界层内热量扩散强度远大于动量扩散。 12．??1.47?10m

?313．?t?9.78?10?4m

hx?0.1m?2273.214.局部表面传热系数：w/(m2·k)

hx?0.2m?1608.2w/(m2·k)

hx?0.3m?1312w/(m2·k)

hx?0.45m?1071.2w/(m2·k)

平均表面 h =2142.4 w/(m2·k) 15.16.

?max?2.54?10?3m

x 注：??4.64? u?y2y4?0.376?0.23u?x?x??36

17.?max?1.3?10?3m/s

18.xc=0.923 m

全板长为层流： h=13.9 W/(m2.k)

??556(W)

19.xc=0.026 m

紊流换热系数关联式：h=24289 W/(m2·k) ??971577(W)

20.xc=8.265m,全板长流动层流 h=325.5 W/（m2·K），??13020?W? 21．??3.4622.

?xU?

4513NUx?0.02872RePr

??dt?23.h?????t?dy???btw?tfW5-24 由边界层能量微分方程式直接

37

导出能量积分方程式。

解：常物性不可压缩流体，忽略粘性耗散，二维的边界层能量微分方程表示为：

抖tt?2tu+u=a2抖xy?y同样，上式在y方向上对整个温度边界层厚度积分，得抖tudy+蝌0抖xdtdt0dt?2ttudy=a?20?yy进一步可写为ddtutdy-蝌dx0dt0抖uttdy+utd0-抖x?dt0u?ttdy=-ay?yy=0由连续性方程知dt?u抖uu=-，uy=dt=-òdy,代入上式得：0?x抖yxdt抖dtudt抖ddtuututdy-蝌tdy-t￥dy+?tdy=-aò00抖0dx0?xxx?yddt?t整理得ò（ut?-t)dy=ay0dx0?yy=0取过余温度q=t-tw,上式变为:ddt?q（uq?-q)dy=aòdx0?y

y0即此为边界层能量积分方程。38

225.

??2??tw?tf??r02??a?2b?2??n?0N?2?

26. Q=120.5w 27. h=104 W/(m2·k) 28. h2=8.24 29.??296.8W

30.使Gd1?1dG2 231. h=31.4

W/(m2·k) W/(m2·k) 39

第六章联式

单相流体对流换热及准则关40