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問(wèn)答題 已知：直徑為10mm的銅導(dǎo)線運(yùn)行在環(huán)境溫度為20℃、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10w/(m².k)的環(huán)境中，其表面溫度保持為80℃。今用導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.16w/(m².k)的環(huán)境中，其表面溫度保持為80℃。今用導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.16w/(m.k)的絕緣材料包覆的銅導(dǎo)線。
求：試確定當(dāng)絕緣層外形分別為圓柱形及正方形時(shí)的臨界絕緣層厚度，并比較單位體積絕緣層材料所獲得得散熱量。

參考答案：

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1.問(wèn)答題已知：當(dāng)人的皮膚散熱的熱流密度為58w/m²時(shí)感到熱，為232w/m²時(shí)感到舒服，為696w/m²時(shí)感到很涼快，而為928w/m²時(shí)感到冷。把人體簡(jiǎn)化為直徑為0.3m、高1.75m的等溫柱體，皮膚溫度為33℃。求：試確定當(dāng)風(fēng)冷溫度為-70℃時(shí)人的冷暖感覺(jué)。

參考答案：

2.問(wèn)答題 已知：采用相變材料（PCM）儲(chǔ)能是蓄能技術(shù)中最常用的方法。例如，在白天利用太陽(yáng)能加熱水，再將熱水流經(jīng)置于PCM中的圓管使PCM熔化，而到晚上再將冷水流過(guò)圓管使其受熱。附圖示出了一根置于方形容器內(nèi)的管道在均勻受熱后不同時(shí)刻其周?chē)嘧儾牧先刍那樾?。試分析所示四個(gè)時(shí)刻熱量傳遞的機(jī)理。

參考答案：

（a）為純導(dǎo)熱工況；
（b）在管道四周開(kāi)始形成對(duì)流；
（c）自然對(duì)流進(jìn)一步加?。?br /> （d）在管道四周形成強(qiáng)烈得自然對(duì)流。

3.問(wèn)答題已知：一般認(rèn)為，在換熱面上結(jié)垢要使總傳熱系數(shù)減小。但正如在小直徑的管外包絕緣層可能反而導(dǎo)致傳熱強(qiáng)化一樣，對(duì)于通過(guò)圓管的傳熱，在管內(nèi)結(jié)垢有可能反而會(huì)使傳熱強(qiáng)化。試分析有哪些因素反而會(huì)導(dǎo)致這種結(jié)果。

參考答案：

（1）增加內(nèi)表面的粗糙度。
（2）管徑減小使流動(dòng)增加。

4.問(wèn)答題 已知：冰球蓄冷是用以解決夏天用電時(shí)白天與夜間峰谷差的方法。即在夜間用電處于低谷時(shí)用電動(dòng)制冷讓位于球內(nèi)的水結(jié)冰，到白天用電高峰時(shí)用冰球來(lái)冷卻水然后送去空調(diào)，從而節(jié)省一部分空調(diào)用電。今有直徑為10cm的球殼，球體很薄并且用銅制成。溫度為10℃的水從外部流過(guò)冰球，冰球內(nèi)的融化過(guò)程可認(rèn)為是一純導(dǎo)熱過(guò)程，并且認(rèn)為冰、水的導(dǎo)熱系數(shù)相同。試分析：
（1）水速對(duì)冰球融化快慢的影響。是否水速越快冰球融化得越快？
（2）提出一個(gè)特征數(shù)，其大小可以反應(yīng)邊界上對(duì)流換熱強(qiáng)烈程度對(duì)融化速度影響的重要性。
（3）估計(jì)此特征數(shù)的一值，大于此值后，表面上對(duì)流換熱的強(qiáng)弱對(duì)融化速度已無(wú)影響。

參考答案：

5.問(wèn)答題 已知：在一無(wú)限大物體中，某點(diǎn)處持續(xù)受到流量Φ（單位為W）的加熱時(shí)，經(jīng)過(guò)t（單位為s）時(shí)間后該物體各點(diǎn)的溫度可用下式表示：其中r為計(jì)算點(diǎn)離開(kāi)熱源中心的距離。試?yán)眠@一結(jié)果來(lái)分析下列電火花加工電極材料的選取問(wèn)題。電火花加工中，火花放電的局布地區(qū)的溫度會(huì)升得很高以致?lián)p壞電極，因此電極的熔點(diǎn)應(yīng)較高而且導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)比較大。已知銅的熔點(diǎn)為2500℃，λ=398w/(m.k)：鉬的熔點(diǎn)為1083℃，λ=126w/(m.k)。
求：選用哪種材料作電極較好？

參考答案：