問答題

【計算題】一鋼球直徑為10cm，初溫為250℃，后將其置于溫度為10℃的油浴中。設(shè)冷卻過程中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可取為200w/(m².k)，問欲使球心溫度降低到150℃需要經(jīng)過多長時間，此時球表面的溫度為多少？球的導(dǎo)熱系數(shù)為λ=44.8w/(m.k)，熱擴(kuò)散率為α=1.229×10^-5m²/s。

答案：

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【計算題】有一耐熱玻璃棒，直徑為25mm，為改善其表面的機(jī)械特性，在表面上涂了一層極薄的導(dǎo)熱系數(shù)很大的金屬層。在此金屬涂層與芯棒之間平均存在有R_i=0.10m.k/w的熱阻。該棒起初處于均勻溫度800K，然后突然被置于300K的氣流中冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=120w/(m².k)，試確定將該棒的中心溫度降低到500K所需的時間。玻璃棒物性參數(shù)如下ρ=2600kg/m³，c_p=808J/(kg.k)，λ=3.98w/(m.k)。

答案：

【計算題】對于一無內(nèi)熱源的長圓柱體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，在某一瞬間測得r=2cm處溫度的瞬間變化率為－0.5K/s。試計算此時此處圓柱體單位長度上的熱流量沿半徑方向的變化率，并說明熱流密度矢量的方向。已知λ=43W/(m.k)，α=1.2×10^-5m²/s。

答案：

熱流密度矢量指向圓柱的中心