材料成型传输原理课后答案(吴树森版)(6)

特征尺寸， 热面朝上：

故为湍

流。 查表得

，

4. 上题中若工件热面朝下散热，试求工件热面自然对流表面传热系数 解：热面朝下：

, 层流，查表得

5. 有一热风炉外径D=7m，高H=42m，当其外表面温度为200℃，与环境温度之差为40℃，求自然对流散热量（原答案缺少最后一步，已添加）

解：定性温度

定性温度下空气的物性参数为：

,

依题应为垂直安装，则特征尺寸为H = 42 m.

, 为湍流.

查表得

自然对流散热量为 7.

在外掠平板换热问题中，试计算25℃的空气及水达到临界雷诺数各自所需的板长，取流速v=1m/s计算，平板表面温度100℃（原答案计算有误，已修改）

解：定性温度为

(1).对于空气查附录计算得

(2). 对于水则有：

8.

在稳态工作条件下，20℃的空气以10m/s的速度横掠外径为50mm，管长为3m的圆管后，温度增至40℃。已知横管内匀布电热器消耗的功率为1560W，试求横管外侧壁温（原答案定性温度计算有误，已修改） 解： 采用试算法

假设管外侧壁温为60℃，则定性温度为

查表得

，

即:

与假设不符，故重新假设，设壁温为

.则定性温度

查表得 ，

， ，

，即：

与假设温度误差小于5%，是可取的。即壁面温度为79.80℃. 10.

压力为1.013*105Pa的空气在内径为76mm的直管内强制流动，入口温度为65℃，入口体积流量为0.022m3/s，管壁平均温度为180℃，试问将空气加热到115℃所需管长为多少？

解：强制对流定性温度为流体平均温度流体平均温度

附录F得

，查查

为旺盛湍流。

由于流体温差较大应考虑不均匀物性的影响，应采用实验准则式（10-23或24）

计算Nuf

即

=56.397

质量流量

散热量

因为，所以需要进行入口段修正。

入口段修正系数为

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