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传热学

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问答题

计算题

火箭发动机的喷管在起动过程中受到T∞=1500K的高温燃气加热,受材料的限制其局部壁温不得大于1500K.为延长运行时间在喷管内壁喷涂了一层厚10mm的陶瓷,其物性参数为λ=10W/(m.K),α=6×10-6m2/s。试对此情况下喷管能承受的运行时间作一保守的估计。设内表面与高温燃气间的表面传热系数为h=2500W/(m2.K),喷管的初始温度T0=300K。

【参考答案】

一种保守的估计方法是假定喷管壁面是绝热的,则相当于厚为2δ1的平板,

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问答题 一块后300mm的板块钢坯(含碳近似为0.5%)的初温为20℃,送于温度为1200℃的炉子里单侧加热,不受热侧面可近似地认为是绝热的。已知钢板热扩散率α=5.55×10-6m2/s,加热过程中平均表面传热系数为290W/(m2.K),设确定加热到钢板表面温度低于炉温15℃时所需的时间,及此时钢板两表面间的温差。

问答题 汽轮机在启动一段时间后,如果蒸汽速度保持匀速上升,则汽缸壁中的温度变化会达到或接近这样的工况:壁中各点的温度对时间的偏导数即不随时间而异,又不随地点而变(称准稳态工况)。试对准工况导出汽缸壁中最大温差的计算公式。

问答题 有两块同样材料的平板A及B,A的厚度为B的两倍,从统一高温炉中取出置于冷流体中淬火。流体与各表面间的表面传热系数均可视为无限大。已知板B中心点的过余温度下降到初值的一半需要20min,问A板达到同样温度工况需要的时间?

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