发布时间 : 星期日 文章传热学第四版课后题答案第九章更新完毕开始阅读
遮热罩表面发射率??0.3，烟气与热电偶及遮热罩表面间的表面传热系数
h?116W/(m2?K)。
求：（1）确定s/d1之值，在这一数值下热电偶发射的辐射能最多只有5%会穿过遮热罩的端口而落到烟道壁面上。
(2)设d1?30mm、d2?50mm，遮热罩壁厚在分析中略而不计，计算采用双层遮热罩的测温误差。
解：（1）把热电偶到管子端口的辐射简化成微元面积dA1与盘A2之间的辐射换热，
xdA1A2?按八章一节中的公式有：
cos?1cos?2dA2??r2A2，对所研究的情形?1??2，
dA2?2?dx，x为A2面积上离开原点（圆心）的径向距离，据r?x2?S2，22?/22SxdxSDcos???xdA1A2??xdAAA2?222220(x?S)4S2?D2,或 x?S， ，积分得出：
(D/S)2(D/S)2xdAAA2??0.0522?x?54?(D/S),要求dA1A2%，可得出4?(D/S)，
(D/S)2?4?0.05?0.05(D/S)2,(D/S)2?0.2/0.95, D/S?0.459,即
S/D?2.18。
（3） 采用双层遮热罩时应有以下热量传递关系式： 烟气以对流方式给第一层遮热罩的热量：
?1?2?d1Lh(Tf?T2),
1f2。 单位长度上为：11第一层遮热罩与第二层遮热罩之间的辐射换热：
??2?dh(T?T)?1????1????2?2?3?，稳态时?11??12。 ??2?d2h(Tf?T3)。
第二层遮热罩与烟气间的对流换热：131?A2A31?d1d24444???d?(T?T)???d??(T?T)。 14203w203w第三层遮热罩与烟气间的辐射换热：
?12??d1(Eb2?Eb3)?1????1????3???d1?0(T24?T34)稳态时?12??13??14。
由以上两个关系式解出T3、T2，然后再对热电偶写出以下等式：
h(Tf?T1)???0(T14?T24),由此解出T1 ———————（3）
2?d1h(Tf?T2)?所求解方程组如下：
?d1?0(T24?T34)1?2d1d2?1????1????3??d1d2?1????1????3? ———————（1）
2?d2h(Tf?T3)??d1?0(T24?T34)1??d2?3?0(T34?Tw4) ———————（2）
?2?5.67(T24?T34)?10?82?116?(1273?T2)?130?1????1?0.350?0.3?， 第（1）式化为：
??T?4?T?4?2???3??5.67???100??100?????T2?4?T3?4???????232?(1273?T2)??1.198???????3.333?1.40100100????????,
??T2?4?T3?4?232?(1273?T2)?1.198???????100100????????。
第（2）式化为：
30/50?5.67(T24?T34)?10?82?116?(1273?T3)??0.3?5.67?10?8(T34?8734)130?1????1?0.350?0.3?，
44??TT????44323.402(T2?T3)???????4100100????????T????43232?(1273?T3)??1.701?????8.73?4.733100??????,
??T2?4?T3?4???T3?4?4232?(1273?T3)?0.7188?????1.701??8.73????????100100100??????????????。
则组方程组如下：
???T2?4?T3?4??232?(1273?T2)?1.198???????100100?????????????T2?4?T3?4???T3?4??4?232?(1273?T3)?0.7188???100???100???1.701???100??8.73?????????????????T?1185K，对（1）式有：
由试凑法解之得：T2?1249K、3对流：232?(1273?1249)?232?24?5568，
辐射：1.198?(12.49?11.85)?1.198?(24336?19718)?1.198?4618?5532.4，
445568?1.00645532.4。
对式（2）有：
左侧：232?(1273?1185)?0.7188?(24336?19718)?20416?3319.4?23735.4
右侧：1.701?(11.85?8.73)?1.701?(19718?5808)?1.701?13901?23660.9
4423735.4?1.003123660.9。
据T2?1249K，由式（3）决定T1:
4??T1?4???T??41116?(1273?T1)?0.3?5.67?????12.49??1.701?????24336?100100????????, ????由迭代法解得：T1?1260K,其时：左?116?(1273?1260)?116?13?1508W,
4?1.701?12.60?24336?1.701??25205?24336??1477.7， 右
??1508?1.021477.7。
?T1?1260K，t1?1260?272?987℃，
1000?98713?10001000=1.3%。已经相当准确了哦。 相对偏差