热传导练习卷(附答案)

免费可打印的热传导练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
玻璃, k = 0.96200 mm19 °C-15 °Cq″ = ?

一面玻璃墙厚 200 mm,面积 6 m²。两侧表面温度保持在 19 °C 和 -15 °C。 求通过墙体的热流密度 q″。

k = 0.96 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 19 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.简单
发泡聚苯乙烯, k = 0.03510 mm15 °C-15 °CQ̇ = ?

一面发泡聚苯乙烯墙厚 10 mm,面积 10 m²。两侧表面温度保持在 15 °C 和 -15 °C。 求通过墙体的导热速率 Q̇。

k = 0.035 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
3.中等
木材, k = 0.17150 mm矿棉, k = 0.0425 mm21 °C-13 °CQ̇ = ?

一面墙由 150 mm 的木材和 25 mm 的矿棉组成,面积为 6 m²。外表面温度为 21 °C 和 -13 °C。 求通过墙体的热流量 Q̇。

L1 = 150 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
4.中等
石膏板, k = 0.17200 mm砖, k = 0.7225 mm15 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

一面墙由 200 mm 的石膏板和 25 mm 的砖组成,面积为 15 m²。外表面温度为 15 °C 和 -12 °C。 求两层交界面处的温度 Ti。

L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
5.困难
混凝土, k = 1.4150 mm矿棉, k = 0.0475 mm室内 21 °C室外 -3 °CTs​ = ?Q̇

由 150 mm 混凝土和 75 mm 矿棉组成的墙,将 21 °C 的房间与 -3 °C 的室外空气隔开。对流换热系数室内为 6 W/(m²·K),室外为 20 W/(m²·K),墙面积为 6 m²。 求墙内表面的温度 Ts。

L1 = 150 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
Ts = °C
6.困难
砖, k = 0.7250 mm玻璃, k = 0.96150 mm室内 21 °C室外 -5 °CQ̇

由 50 mm 砖和 150 mm 玻璃组成的墙,将 21 °C 的房间与 -5 °C 的室外空气隔开。对流换热系数室内为 8 W/(m²·K),室外为 30 W/(m²·K),墙面积为 12 m²。 求墙体的总传热系数 U。

L1 = 50 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)

答案

  1. 1. q″ = 163.2 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1050 W
  3. 3. Q̇ = 135.3 W
  4. 4. Ti = −11.23 °C
  5. 5. Ts = 19.18 °C
  6. 6. U = 2.604 W/(m²·K)

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