材料加工冶金传输原理习题答案（吴树森版）

第一章 流體的主要物理性質

1-1何謂流體，流體具有哪些物理性質？

答：流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。它包括液體和氣體。 流體的主要物理性質有：密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。

2、在圖3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管徑D=15mm，如果不計損失，問S處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內流速υ2及流量Q各為若干?(注意：管B端並未接觸水面或探入水中)

解：選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程

0?p?p? 2 a121 2 a22 再選取水準基準面O’-O’，

列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程

??2g?H?p??2?22g?2?p???2gp?p?(H?H)???0???2g?2g8?p2 圖3.20 虹吸管 22 a322 12 22 322 (B) 因V2=V3 由式(B)得

p??2?2g( ???2g?10??2g?10?8?2m(水柱)p2?2?9810?19620(pa)pa??p2??2)?2?9.8(10?4)?10.85(m/s)

Q?A2?2???(0.015)24?10.85?0.0019(m3/s)?1.9(L/s)

5、有一文特利管(如下圖)，已知d1 ?15cm，d2=10cm，水銀差壓計液面高差?h??20cm。若不計阻力損失，求常溫(20℃)下，通過文氏管的水的流量。

解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2處測量靜壓力差p1和p2，則由式

v2??const可建立有關此截面的伯努利方程： ?2p

2v12p1v2p???2 2?2?根據連續性方程，截面1和2上的截面積A1和A2與流體流速v1和v2的關

係式為

A1v1?A2v2

所以 v2?2(p1?p2)2(p1?p2) 通過管子的流體流量為 Q?A2 A22A22?[1?()]?[1?()]A1A1(p1?p2)用U形管中液柱表示，所以

Q?A22g?h(?'??)?2?9.81?0.2?(13.55?103?1?103)32(m/?(0.1)?0.0742A40.12?[1?(2)2]103?(1?())2A10.15s)

如圖6-3—17(a)所示，為一連接水泵出口的壓力水管，直徑d=500mm，彎管與水準的夾角45°，水流流過彎管時有一水準推力，為了防止彎管發生位移，築一混凝土鎮墩使管道固定。若通過管道的流量0.5m3/s，斷面1-1和2-2中心點的壓力p1相對=108000N/㎡，p2相對=105000N/㎡。試求作用在鎮墩上的力。

式中 ?、?'——被測流體和U形管中流體的密度。

[解] 如圖6—3—17(b)所示，取彎管前後斷面1—1和2-2流體為分離體，現分析分離體上外力和動量變化。

設管壁對流體的作用力R，動量方程在x軸的投影為：

則

動量方程在x軸的投影為：

鎮墩對流體作用力的合力R的大小及方向為：

流體對鎮墩的作用力

P

與

R

的大小相等方向相反。

1-2某種液體的密度ρ=900 Kg／m，試求教重度y和品質體積v。 解：由液體密度、重度和品質體積的關係知：

3

??G??g?900?9.8?8820(N/m3) V1∴品質體積為????0.001(m3/kg)

1.4某種可壓縮液體在圓柱形容器中，當壓強為2MN／m2時體積為995cm3，當壓強為1MN／m2時體積為1000 cm3，問它的等溫壓縮率kT為多少? 解：等溫壓縮率KT公式(2-1): KT??1??V? ??V??P?TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

將V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液體變化前的體積

1.6 如圖1.5所示，在相距h＝0.06m的兩個固定平行乎板中間放置另一塊薄板，在薄 板的上下分別放有不同粘度的油，並且一種油的粘度是另一種油的粘度的2倍。當薄板以勻速v＝0.3m/s被拖動時，每平方米受合力F=29N，求兩種油的粘度各是多少?

解：流體勻速穩定流動時流體對板面產生的粘性阻力力為

?yx?F???0 AY平板受到上下油面的阻力之和與施加的力平衡，即

F??合??1?0h/2??2?0h/2?6??0h

代入數據得η=0.967Pa.s

第二章 流體靜力學（吉澤升版）

2-1作用在流體上的力有哪兩類，各有什麼特點?

解:作用在流體上的力分為品質力和表面力兩種。品質力是作用在流體內部任何質點上的力，大小與品質成正比，由加速度產生，與質點外的流體無關。而表面力是指作用在流體表面上的力，大小與面積成正比，由與流體接觸的相鄰流體或固體的作用而產生。

2-2什麼是流體的靜壓強，靜止流體中壓強的分佈規律如何? 解： 流體靜壓強指單位面積上流體的靜壓力。

靜止流體中任意一點的靜壓強值只由該店座標位置決定，即作用於一點的各個方向的靜壓強是等值的。

2-3寫出流體靜力學基本方程式，並說明其能量意義和幾何意義。 解:流體靜力學基本方程為：Z1?P1??Z2?P2?或P?P0??gh?P0??h

同一靜止液體中單位重量液體的比位能 可以不等，比壓強也可以不等，但比位 能和比壓強

可以互換，比勢能總是相等的。

2-4如圖2-22所示，一圓柱體d＝0.1m，品質M＝50kg．在外力F＝520N的作用下壓進容器中，當h=0.5m時達到平衡狀態。求測壓管中水柱高度H＝? 解：由平衡狀態可知：

（F?mg)??g(H?h)

?(d/2)2代入數據得H=12.62m

2.5盛水容器形狀如圖2.23所示。已知hl＝0.9m，h2＝0.4m，h3＝1.1m，h4＝0.75m，h5＝1.33m。求各點的表壓強。

解：表壓強是指：實際壓強與大氣壓強的差值。

P1?0(Pa)

P2?P1??g(h1?h2)?4900(Pa) P3?P1??g(h3?h1)??1960(Pa)

P4?P3??1960(Pa)

F3F2??gh?22P5?P4??g(h5?h4)?7644(Pa) dD???????????2??2?

2-6兩個容器A、B充滿水，高度差為a0為測量它

們之間的壓強差，用頂部充滿油的倒U形管將兩容器相連，如圖2.24所示。已知油的密度ρ油=900kg／m3，h＝0.1m，a＝0.1m。求兩容器中的壓強差。

解：記AB中心高度差為a，連接器油面高度差為h，B球中心與油面高度差為b；由流體靜力學公式知：

P2??水gh?P4??油gh PA?P2??水g（a?b) PB?P4??水gb

?P?PA?PB?P2?P4??水ga?1079.1Pa

2-8一水壓機如圖2.26所示。已知大活塞直徑D＝11.785cm，小活塞直徑d=5cm，杠杆臂長a＝15cm，b＝7.5cm，活塞高度差h＝1m。當施力F1＝98N時，求大活塞所能克服的載荷F2。

解：由杠杆原理知小活塞上受的力為F3：F3?b?F?a 由流體靜力學公式知：

F3F2??gh? 22?(d/2)?(D/2)∴F2=1195.82N

2-10水池的側壁上，裝有一根直徑d＝0.6m的圓管，圓管內口切成a＝45°的傾角，並在這切口上裝了一塊可以繞上端鉸鏈旋轉的蓋板，h=2m，如圖2.28所示。如果不計蓋板自重以及蓋板與鉸鏈間的摩擦力，問開起蓋板的力T為

3

若干?(橢圓形面積的JC=πab/4)

解：建立如圖所示坐標系oxy，o點在自由液面上，y軸沿著蓋板壁面斜向下，蓋板面為橢圓面，在面上取微元面dA,縱坐標為y，淹深為h=y * sin θ,微元面受力為

dF??ghdA??gysin?dA

板受到的總壓力為

F??dF??gsin??ydA??gsin?ycA??hcA

AA蓋板中心在液面下的高度為 hc=d/2+h0=2.3m,yc=a+h0/sin45° 蓋板受的靜止液體壓力為F=γhcA=9810*2.3*πab 壓力中心距鉸鏈軸的距離為 ：

a3bJch0d14l?yc?????0.44h0?ycAsin45?2sin45???a???absin45????X=d=0.6m,由理論力學平衡理論知，當閘門剛剛轉動時，力F和T對鉸鏈的力矩代數和為零，

即：

?M?Fl?Tx?0

故T=6609.5N

2-14有如圖2.32所示的曲管AOB。OB段長L1＝0.3m，∠AOB=45°，AO垂直放置，B端封閉，管中盛水，其液面到O點的距離L2＝0.23m，此管繞AO軸旋轉。問轉速為多少時，B點的壓強與O點的壓強相同?OB段中最低的壓強是多少?位於何處?

解：盛有液體的圓筒形容器繞其中心軸以等角速度ω旋轉時，其管內相對靜止液體壓強分佈為：

P?P?2r20??2??z

以A點為原點，OA為Z軸建立坐標系 O點處面壓強為P0?Pa??gl2 B處的面壓強為P?2r2B?Pa??2??gZ

其中：Pa為大氣壓。r?L1sin45?,Z?L1cos45??L2 當PB=PO時ω=9.6rad/s OB中的任意一點的壓強為

P??2r2P??a????2?g(r?L2)??

對上式求P對r的一階導數並另其為0得到，r?g?2

即OB中壓強最低點距O處L??rsin45??0.15m

代入數據得最低壓強為Pmin=103060Pa

第三章習題（吉澤升版）

x ?u z ?? 33.1已知某流場速度分佈為 u x ? 2 , u y ? ? 3 y , z ，試求過點(3，1，4)的流線。

解：由此流場速度分佈可知該流場為穩定流，流線與跡線重合，此流場流線微分方程為：

即：

3求解微分方程得過點(3,1,4)的流線方程為： ??(x?2)y?1? 3??(z?3)y?1

3.2試判斷下列平面流場是否連續? ux?x3siny,uy?3x3cosy

解：由不可壓縮流體流動的空間連續性方程（3-19，20）知：

，

?x?y232 ??3siny?siny?3?1?x?siny?y ?x 當x=0，1，或y=k π （k=0，1，2，……）時連續。

??x3xx

3.4三段管路串聯如圖3.27所示，直徑d1=100 cm，d2=50cm，d3＝25cm，已知斷面平均速度v3＝10m/s，求v1,v2，和品質流量(流體為水)。

解：可壓縮流體穩定流時沿程品質流保持不變， Q?vA?v1A1?v2A2?v3A3 v3A3v??0.625m/s 故： 1

品質流量為： M???Q??水v3A3?490?Kg/s?

A1vAv2?33?2.5m/sA2

3. 一熱工件的熱面朝上向空氣散熱。工件長500mm，寬200mm，工件表面溫度220℃，室溫20℃，試求工件熱面自然對流的表面傳熱係數（對原答案計算結果做了修改） 解：定性溫度 t?tw?tf2?220?20?120℃ 2 定性溫度下空氣的物理參數：

??3.34?10?2w.m?1?C?1 ，v?25.45?10?6m2.s?1, Pr?0.686

特徵尺寸， L?500?200?350mm?0.35m 2g?TL39.81?(220?20)?0.352Pr??0.686?2.267?108?106, 熱面朝上：GrPr?2?62vT(25.45?10)?(273?120)故為湍流。

查表得 c?0.15 ， ??13

?Nu?c(GrPr)n?0.15?(2.267?108)1/3?91.46

3.34?10?2?8.73w(m2?C) ??Nu?91.46?L0.35?

4. 上題中若工件熱面朝下散熱，試求工件熱面自然對流表面傳熱係數 解：熱面朝下： 10?GrPr?10 , 層流，查表得 c?0.58,n?15

511Nu?0.58?(2.267?108)0.2?27.197

3.34?10?2??Nu?29.197??2.595wm2?C

L0.35?

5. 有一熱風爐外徑D=7m，高H=42m，當其外表面溫度為200℃，與環境溫度之差為40℃，求自然對流散熱量（原答案缺少最後一步，已添加） 解：定性溫度 t?200?(200?40)?180?C

2定性溫度下空氣的物性參數為：

??3.78?10?2w.m?1?C?1, v?32.49?10?6m2.s?1, Pr?0681

依題應為垂直安裝，則特徵尺寸為H = 42 m.

g?TH39.81?40?423GrPr??Pr??0.681?4.14?1013, 為湍流. 2?62vT(32.49?10)?(180?273)查表得 c?0.1 n?1 3Nu?0.1?(4.14?1013)0.333?1590.27

1590.27?3.78?10?2??Nu?H??3.1wm2?C

42自然對流散熱量為 Q??A(Tw?Tf)?3.1???7?42?40?1.145?105W 6

7.

在外掠平板換熱問題中，試計算25℃的空氣及水達到臨界雷諾數各自所需的板長，取流速v=1m/s計算，平板表面溫度100℃（原答案計算有誤，已修改） 解：定性溫度為tm?tw?tf2?100?25?62.5?C 2(1).對於空氣查附錄計算得 v62.5?C??18.97???20.02?18.97??2.5??10?6?19.23?10?6m2/s

10?5?6 Re?v?lv?l?Re?vv??5?10?19.23?101?9.62m

(2). 對於水則有 ： v62.5?C??0.478???0.478?0.415??2.5??10?6?0.462?10?6m2/s

10?5?6 Re?v?lv?l?Re?vv??5?10?0.462?101?0.231m

8.

在穩態工作條件下，20℃的空氣以10m/s的速度橫掠外徑為50mm，管長為3m的圓管後，溫度增至40℃。已知橫管內勻布電熱器消耗的功率為1560W，試求橫管外側壁溫（原答案定性溫度計算有誤，已修改） 解： 採用試演算法

假設管外側壁溫為60℃，則定性溫度為 t?(tw?tf)2?(60?20)2?40?C

?2?1?1?62?1 查表得 ?m?2.76?10w.m.?C vm?16.96?10ms Pr?0.699

c?0.17110?50?10?34??2.95?10 Re?Vdv? ， 4000?Re?4000016.96?10?6n?0.618 Nu?cRe?0.171?(2.95?10)n40.618?98.985

2.83?10?2?55.975wm2.?C ??Nu?98.985??3d50?10? ???A(Tw?Tf) 即:

1560?55.975?3.14?50?10?3?3?(Tw?20)?Tw?79.17?C

與假設不符，故重新假設，設壁溫為80?C.則定性溫度 tm?(tw?tf)2?(80?20)?50?C 2?2?1?1?62?1查表得 ?m?2.83?10w.m.?C vm?17.95?10m.s， Pr?0.698

c?0.17110?50?10?34??2.79?10 Re?Vdv?， ， 4000?Re?4000017.95?10?6n?0.618 Nu?cRe?0.171?(2.79?10)n40.618?95.49

2.90?10?22?55.38wm.?C ??Nu?95.49??3d50?10??3 ???A(Tw?Tf)，即：1560?55.38?3.14?50?10?3?(Tw?20)?Tw?79.80?C

與假設溫度誤差小於5%，是可取的。即壁面溫度為79.80℃.

10.

壓力為1.013*105Pa的空氣在內徑為76mm的直管內強制流動，入口溫度為65℃，入口體積流量為0.022m3/s，管壁平均溫度為180℃，試問將空氣加熱到115℃所需管長為多少？

解：強制對流定性溫度為流體平均溫度流體平均溫度Tf?得

65?115?900C，查查附錄F2?f?22.10?10?6m2.s?1,?f?3.13?10?2w/m.0C,Cp1.009?103J/Kg.0CPrf?0.69,?f?21.5?10?6Pa.S

qvvd0.076?0.02244?A??1.67?10?10 ?Ref?為旺盛湍流。 2?6vfvf3.14?0.038?22.10?10d由於流體溫差較大應考慮不均勻物性的影響，應採用實驗準則式（10-23或24）計算Nuf

0?6即 Tw?180C,Prw?0.618,?w?25.3?10Pa.S

Nuf?0.027Ref =56.397

0.8Prf0.3?6?f0.1440.80.321.5?100.14 ()?0.027?(1.67?10)?0.69()?6?w25.3?10??Nu?f56.397?3.13?10?2??23.23w/m2.0C d0.076品質流量qm?qv.??0.022?0.972?0.0214Kg/s

散熱量 Q?qm.Cp(T2?T1)?0.0214?1.009?103?(115?65)?1079.63J Q??A(Tw?Tf)???dl(Tw?Tf) l?1079.63?2.14(m)

23.23?(180?90)?3.14?0.076因為

l2.14??28.16?60，所以需要進行入口段修正。 d0.0760.7?d?入口段修正係數為?1??1???L??0.076???1??2.14??0.76?1.1

????1??1.1?23.24?25.48w/m2?C

L?1079.63?1.97m

25.48??180?90??3.14?0.076

所需管長：

，??Nu11. 解：tf?30C时，Pr水?5.42，Pr空?0.7010?l,Nuf?0.023RePr0.80.4

?水?61.8?10?2wm?1?0C,?空?2.67?10?2wm?1?0C

?水Pr水0.4??水5.420.461.8?10?2??()?()?5.25 0.4?2?空Pr空??空0.7012.67?10

12．管內強制對流湍流時的換熱，若Re相同，在tf=30℃條件下水的表面傳熱係數比空氣的高多少倍？

解：定性溫度tf?30℃

?2?1。C 查附錄F得到： 查附錄D得到: Prf水?5.42 ?水?61.8?10w.mPrf空气?0.701 ?空气?2.67?10?2w.m?1。C 為湍流，故Ref相同

Nuf水?0.023?Ref ?0.8Prf水 Nuf空气?0.023?Ref0.40.40.8Prf空气

0.4?水（Prf水?空气??5.420.461.8?10Prf空气）水?（）??52.46 ?2?空气0.7012.67?10?2在該條件下，水的表面傳熱係數比空氣高52.46倍。

第十一章 輻射換熱

1． 100W燈泡中鎢絲溫度為2800K，發射率為0.30。（1）若96%的熱量依靠輻射方式

散出，試計算鎢絲所需要最小面積；（2）計算鎢絲單色輻射率最大時的波長 解：（1） 鎢絲加熱發光, 按黑體輻射發出連續光譜

????0.3，Cb?5.67W/?m2?K?

?1,2?2800???1CbA1???100*96%

100??44?2800?-5

將數據代入為：0.3*5.67A1???96?A1=9.2*10㎡

?100?（2）由威恩位移定律知，單色輻射力的峰值波長與熱力學溫度的關係

?mT?2.8976*10?3m.k，當T=2800k時，?m=1.034*10-6m

3. 一電爐的電功率為1KW，爐絲溫度為847℃，直徑為1mm，電爐的效率（輻射功率與電功率之比）為0.96，爐絲發射率為0.95，試確定爐絲應多長？ 解：由黑度得到實際物體輻射力的計算公式知：

T4T4??A1E?A1?1Eb??1CbA1()?103*0.96??1Cb(?Dl)()

1001000.95*5.67*3.14*10-3*l*(847?2734)?0.96*103?l?3.607m

100

4. 試確定圖11-28中兩種幾何結構的角係數X12

解：①由角係數的分解性得：X1,2?X1,(2?B)?X1,B 由角係數的相對性得：

X1,B?XB,1AB(1.5)23?XB,1?XB,1 A11.52XB,1?XB,(1?A)?XB,A

X1,(2?B)?X(2?B),1A2?B2.5*1.55?X(2?B),1?X(2?B),1 A11.52X(2?B),1?X(2?B),A?X(2?B),(1?A) 所以X(2?B),1?X(2?B),(1?A)?X(2?B),A

對於表面B和（1+A），X=1.5、Y=1.5、Z=2時，

XB,(1?A)YZ?1,?1.333,查表得 XXYZ?0.211，對於表面B和A，X=1.5，Y=1.5，Z=1，?1,?0.667,

XX查表得XB,A?0.172，所以XB,1?XB,(1?A)?XB,A?0.211?0.172?0.039，

X1,B?YXYX33，X=1.5，Y=2.5，Z=2，XB,1?*0.039?0.0585。對表面（2+B）和（1+A）

22Z?1.667,?1.333,查表得X(2?B),(1?A)?0.15。對於表面(2+B),A,X=1.5,Y=2.5,Z=1,

XZ?1.667,?0.667,查表得X(2?B),A?0.115,

X所以X(2?B),1?X(2?B),(1?A)?X(2?B),A?0.15?0.115?0.035，

X1,(2?B)?5X(2?B),1?2.5*0.035?0.0875 2?X1,2?X1,(2?B)?X1,B?0.0875?0.0585?0.029

②由角係數的分解性

X1,2?X2,1A21.5?X2,1?X2,1A11.5,

X2,1?X2,(1?A)?X2,A，對表面2和A，X=1.5，Y=1，Z=1，

YZ?0.67,?0.67,查表得X2,A?0.23。對面2和XX（1+A），X=1.5，Y=1，Z=2，

YZ?0.67,?1.33 ， XX查表得X2,(1?A)?0.27?X2,1?X2,(1?A)?X2,A，代入數據得X2,1?0.04，所以

X1,2?X2,1?0.04

5．兩塊平行放置的大平板的表面發射率均為0.8，溫度分別為t1=527℃和t2=27℃，板的間距遠小於板的寬與高。試計算（1）板1的本身輻射（2）對板1的投入輻射（3）板1的反射輻射（4）板1的有效輻射（5）板2的有效輻射（6）板1與2的輻射換熱量

解：由於兩板間距極小，可視為兩無限大平壁間的輻 射換熱，輻射熱阻網路如圖，包括空間熱阻和兩個表 面輻射熱阻。 ε=α=0.8，輻射換熱量計算公式為 （11-29）

q1,2??800?4?300?4?5.67???????100100?????(E?Eb2)?????15176.7W/m2 ?12?b1?1111A1??1??1?1?20.80.8?1(Eb1?J1)J?Eb2?,同理q1,2?2

1??11??2A1?q1,2??1?2其中J1和J2為板1和板2的有效輻射，將上式變換後得

J1?Eb1?q1,21??1?11??21?0.8?800??5.67????1517.7?0.8 ?100?44?19430.1W/m2J2?Eb2?q1,2?21?0.8?300??5.67????1517.7?0.8 ?100?4?4253.4W/m2?800?2故：（1）板1的本身輻射為 E1??1Eb1?0.8?5.67????18579.5W/m

?100?（2）對板1的投入輻射即為板2的有效輻射 G1?J2?4253.4W/m （3）板1的反射輻射為， ρ1=1- α=0.2 ,

2?G1??1J2?J1?Eb1?19430.1?18579.5?850.68W/m2

（4）板1的有效輻射為 J1?19430.1W/m

2（5）板2的有效輻射為 J2?4253.4W/m

（6）由於板1與2間的輻射換熱量為： q1,2?15176.7W/m

6. 設保溫瓶的瓶膽可看作直徑為10cm高為26cm的圓柱體，夾層抽真空，夾層兩內表面發射率都為0.05。試計算沸水剛注入瓶膽後，初始時刻水溫的平均下降速率。夾層兩壁壁溫可近似取為100℃及20℃ 解：

22?1,2??T1?4?T2?4?A1Cb????????D11????A(E?Eb2)??????1b?1111??1??1?1?2?1?2??T1b?????11??1?244??T2???????1?????，代1?1入數據得?1,2?1.42w，而?1,2*t?cm?T??T?1,2?1,2，查附錄知100 ℃??tcmc?V3水的物性參數為C?4.22KJ/?Kg.?C?,??958.4Kg/m 代入數據得

?T?1.72*10?4℃/s t

7.兩塊寬度為W，長度為L的矩形平板，面對面平行放置組成一個電爐設計中常見的輻射系統，板間間隔為S，長度L比W和S都大很多，試求板對板的角係數

解：（參照例11-1）作輔助線ac和bd，代表兩個假想面，與A1、A2組成一個封閉腔，根據角係數完整性：Xab,cd?1?Xab,ac?Xab,bd，同時可把圖形看成兩個由三個表面

組成的封閉腔，Xab,acab?ac?bcs?w?b2?w2???A1對A2的角係數

2ab2wb2?w2?s

wX1,2?Xab,cds?w?b2?w2?1?2?2w

8. 一電爐內腔如圖11-29所示，已知頂面1的溫度t1=30℃，側面2（有陰影線的面）的溫度為t2=250℃，其餘表面都是重輻射面。試求?1）1和2兩個面均為黑體時的輻射換熱量；（2）1和2兩個面為灰體ε1=0.2，ε2=0.8時的輻射換熱量 解：將其餘四個面看成一個面從而構成一個由三個表面組成的封閉系統

⑴當1、2兩個面均為黑體，另一個表面絕熱，系統網路 圖如下 先求1對2的角係數

X1,2：

X=4000,Y=5000,Z=3000,

YZ?1.25,?0.75,查表得XXA15*4?0.15*?0.25， A24*3X1,2?0.15,X2,1?X1,21?X1,2A1?Req111?A1(1?X1,2)A2(1?X2,1)，

代入數據得

1， ?8.88? Req?0.11（Req為J1、J2之間的當量熱阻）

ReqEb1??bT1?5.67*10?8*(30?273)4?477.9w/㎡

4Eb2??bT2?5.67*10?8*(250?273)4?4242.2 w/

4㎡

?1,2?號表示熱量由2傳導1）

Eb1?Eb2477.9?4242.2???34220.9w（負

Req0.11（2）當1、2面為灰體，另一表面為絕熱面，系統網路圖如下

?1.2Eb1?Eb2477.9?4242.2????11378.2W 1??11??21?0.21?0.8?0.11??Req?0.2?5?40.8?3?4?1A1?2F2 負號表示熱量從2面傳向1面。

9. 直徑為0.4m的球殼內充滿N2，CO2，和水蒸氣（H2O）組成的混合氣體，其溫度t g=527℃。組成氣體的分壓力分別為PN2=1.013*105Pa，PCO2=0.608*105Pa，PH2O=0.441*105Pa，試求混合氣體的發射率εg

解：N2為透明體，無發射和吸收輻射的能力。

射程L=0.6,d=0.24m，Ph20L?0.441?10?0.24?0.14592?10Pa?m

55

55PC02L?0.441?10?0.24?0.10584?10Pa?m

0混合氣體的溫度tg?527C,及Ph20L和PC02L值查圖11-24和11-26得 ??H20=0.019，

??C02?0.009

55計算參量（P+PH20）/2=(2.062+0.441)?10/2=1.252?10Pa

Ph20/(Ph20+PC02)=0.441/(0.441+0.608)=0.42

55(Ph20+Pa?m C02)L=(0.441+0.608) ?10?0.24?0.25113?10P分別從圖11-25，11-27查得：CH20?1.55 ???0.018 把以上各式代入公式?q?CH20??H20+??C02-

??

=1.55?0.019?0.009?0.018?0.02

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