工程热力学课后题答案 下载本文

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