传热学问答题每日一练(2020.03.25)

问答题
欲将一容器中的溶液进行加热，使其从30℃加热至60℃，容器中的液量为6000kg，用夹套加热，传热面积为6m2，容器内有搅拌器，因此器内液体各处的温度可视为均匀的，加热蒸气为0.1MPa的饱和水蒸气，传热系数为800w/m2·℃，求将溶液由30℃加热至60℃所需要的时间？（已知溶液比热为 5kJ/kg·℃，热损失忽略不计。）
答案：
问答题
在温度变化范围t1～t2之间，若材料的导热系数与温度成线性关系λ(t)=λ0(1+bt)，则可采用下列方法来确定系数b：用该材料制成一块厚的平壁，并使其两侧面保持在温度t1及t2，用热电偶测定平壁中间层的温度tc，则t1，t2及tc之值即可确定系数b，试导出b与上述三个温度的关系式。
答案：
设一维、稳态、无内热源、常物性导热问题，b>0，在平壁中任一x处：
问答题
在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同？在什么情况下加保温层反而会强化其传热而肋片反而会削弱其传热？
答案：在圆管外敷设保温层和设置肋片都使表面换热热阻降低而导热热阻增加，而一般情况下保温使导热热阻增加较多，使换热热阻降低较少，...
问答题
已知：20℃的水以2m/s的流速平行地流过一块平板，边界层内的流速为三次多项式分布。求：计算离开平板前缘10cm及20cm处的流动边界层厚度及两截面上边界层内流体的质量流量（以垂直于流动方向的单位宽度计）。
答案：
问答题
两块厚度为30mm的无限大平板，初始温度为20℃，分别用铜和钢制成。平板两侧表面的温度突然上升到60℃，试计算使两板中心温度均上升到56℃时两板所需时间之比。铜和钢的热扩散率分别为103×10-6m2／s，12.9×10-6m2/s。
答案：