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問答題一鋼球直徑為10cm，初溫為250℃，后將其置于溫度為10℃的油浴中。設(shè)冷卻過程中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可取為200w/(m².k)，問欲使球心溫度降低到150℃需要經(jīng)過多長時間，此時球表面的溫度為多少？球的導(dǎo)熱系數(shù)為λ=44.8w/(m.k)，熱擴(kuò)散率為α=1.229×10^-5m²/s。

參考答案：

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1.問答題有一耐熱玻璃棒，直徑為25mm，為改善其表面的機(jī)械特性，在表面上涂了一層極薄的導(dǎo)熱系數(shù)很大的金屬層。在此金屬涂層與芯棒之間平均存在有R_i=0.10m.k/w的熱阻。該棒起初處于均勻溫度800K，然后突然被置于300K的氣流中冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=120w/(m².k)，試確定將該棒的中心溫度降低到500K所需的時間。玻璃棒物性參數(shù)如下ρ=2600kg/m³，c_p=808J/(kg.k)，λ=3.98w/(m.k)。

參考答案：

2.問答題對于一無內(nèi)熱源的長圓柱體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，在某一瞬間測得r=2cm處溫度的瞬間變化率為－0.5K/s。試計(jì)算此時此處圓柱體單位長度上的熱流量沿半徑方向的變化率，并說明熱流密度矢量的方向。已知λ=43W/(m.k)，α=1.2×10^-5m²/s。

參考答案：

熱流密度矢量指向圓柱的中心

3.問答題一火箭發(fā)動機(jī)噴管，壁厚為9mm，出世溫度為30℃。在進(jìn)行靜推力試驗(yàn)時，溫度為1750℃的高溫燃?xì)馑陀谠搰姽?，燃?xì)馀c壁面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1950W/（m².K）。噴管材料的密度ρ=8400kg/m³，導(dǎo)熱系數(shù)為λ=24.6W/（m.K），C=560J/（kg.K）。假設(shè)噴管因直徑與厚度之比較大而可視為平壁，且外側(cè)可作絕熱處理求在上述時刻壁面中的平均溫度梯度與最大溫度梯度

參考答案：

4.問答題一火箭發(fā)動機(jī)噴管，壁厚為9mm，出世溫度為30℃。在進(jìn)行靜推力試驗(yàn)時，溫度為1750℃的高溫燃?xì)馑陀谠搰姽?，燃?xì)馀c壁面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1950W/（m².K）。噴管材料的密度ρ=8400kg/m³，導(dǎo)熱系數(shù)為λ=24.6W/（m.K），C=560J/（kg.K）。假設(shè)噴管因直徑與厚度之比較大而可視為平壁，且外側(cè)可作絕熱處理求在所允許的時間的終了時刻，壁面中的最大溫差

參考答案：

5.問答題一火箭發(fā)動機(jī)噴管，壁厚為9mm，出世溫度為30℃。在進(jìn)行靜推力試驗(yàn)時，溫度為1750℃的高溫燃?xì)馑陀谠搰姽埽細(xì)馀c壁面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1950W/（m².K）。噴管材料的密度ρ=8400kg/m³，導(dǎo)熱系數(shù)為λ=24.6W/（m.K），C=560J/（kg.K）。假設(shè)噴管因直徑與厚度之比較大而可視為平壁，且外側(cè)可作絕熱處理求為使噴管的最高溫度不超過材料允許的溫度而能允許的運(yùn)行時間

參考答案：