1-2理发吹风器的结构示意图如附图所示，风道的流通
面积，进入吹风器的空气压力，温度℃。要求吹风器出口的空气
温度℃，试确定流过吹风器的空气的质量流量以及吹风器出口的空气平均速度。电加热器的功率为1500W 。 解：
1-3淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟
。冷水通过电热器从15℃被加热到43℃。试
问电热器的加热功率是多少？为了节省能源，有人提出
可以将用过后的热水（温度为38℃）送入一个换热器去加热进入淋浴器的冷水。如果该换热器能将冷水加热到27℃，试计算采用余热回收换热器后洗澡15min 可以节省多少能源？
解：电热器的加热功率：
kW W t
cm Q
P 95.16.195060
)1543(101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯=∆=
=
-τ
τ
15分钟可节省的能量：
kJ J t cm Q 4.752752400)1527(15101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=- 1-10 一炉子的炉墙厚13cm ，总面积为20，平均导热系数为1.04w/m.k ，内外壁温分别是520℃及50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式
每天用煤
1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成
的木门外表面上，用热流计测得木门内表面热流密度为15W/m 2。外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
解
：
，
1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实
验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式
所以
＝49.33W/(m .k) 1-18 宇宙空间可近似地看成为0K 的真空空间。一航天
器在太空中飞行，其外表面平均温度为250℃，表面发射率为0.7，试计算航天器单位表面上的换热量。 解
：
=0.7
W/
1-19 在1-14题目中，如果把芯片及底板置于一个封闭的机壳内，机壳的平均温度为20℃，芯片的表面黑度为0.9，其余条件不变，试确定芯片的最大允许功率。 解：
P ＝1.657W
1-20 半径为0.5 m 的球状航天器在太空中飞行，其表面发射率为0.8。航天器内电子元件的散热总共为175W 。假设航天器没有从宇宙空间接受任何辐射能量，试估算其表面的平均温度。
解：电子原件的发热量＝航天器的辐射散热量即：
=187K 热阻分析
1-21 有一台气体冷却器，气侧表面传热系数＝
95W/(m .K)，壁面厚＝2.5mm ，水侧表面传热系数W/(m .K)。设传热壁可以看成平壁，试计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。你能否指出，为了强化这一传热过程，应首先从哪一环节着手？
解：
则＝94.7，
应强化气体
侧表面传热。
1-34．一台R22的空调器的冷凝器如附图所示。温度为313K 的氟利昂22的饱和蒸气在管子内流动，温度为283K 的空气进入冷凝器冷却氟利昂蒸气使其凝结。该冷凝器的迎风面积为，迎面风速为。氟利昂蒸气的流量为，从凝结氟利昂蒸气到空气
的总传热系数为
试确定该冷凝器所需的
传热面积。提示：以空气进、出口温度的平均值作为计算传热温差的空气温度。所谓迎风面积是指空气进入冷凝器之前的流动面积。
2-11提高燃气进口温度是提高航空发动机效率的有效方法。为了是发动机的叶片能承受更高的温度而不至于损坏，叶片均用耐高温的合金制成，同时还提出了在叶
2
260cm A =kPa p 100=251=t 472=t 3
1000cm 2
m KW
t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=-⨯⨯=∆=δλd Kg /9.3101009.22
.753600244
=⨯⨯⨯δ
λ
t
q ∆=)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=
δλ()
f w t t rlh q -=π2()
f w t
t d q
h -=
π2
4T q εσ=155250)./(1067.54428=⨯⨯⨯-K m W 2m (
)
20()27385[(1067.59.0484
241+
-+⨯⨯-=Φ-＝辐射T T A σε辐射
对流＋Φ
Φ4T Q εσ=4A Q T εσ=∴1
h 2
δ)./(5.46K m W =λ5800
2=h 2;010526.01
1
1==
h R ;10376.55
.460025
.052-⨯===λδR ;10724.1580011423-⨯===
h R λδ++=
21111
h h K )./(2K m W 2
4.0m s m /2s kg /011.0()K m W 2
/40
片与高温燃气接触的表面上涂以陶瓷材料薄层的方法，如附图所示，叶片内部通道则由从压气机来的空气予以冷却。陶瓷层的导热系数为1.3W/（m ·K ），耐高温合金能承受的最高温度为1250K ，其导热系数为25W/(m ·K)。在耐高温合金与陶瓷层之间有一薄层粘结材料，其造成的接触热阻为10-4㎡·K/W 。如果燃气的平均温度为1700K ，与陶瓷层的表面传热系数为1000W/(㎡·K)，冷却空气的平均温度为400K ，与内壁间的表面传热系数为500W/(㎡·K)，试分析此时耐高温合金是否可以安全地工作？
2-13 在附图所示的平板导热系数测定装置中，试件厚度
远小于直径d 。由于安装制造不好，试件与冷热表面之间平均存在着一层厚为的空气隙。设热
表面温度℃，冷表面温度℃，空气隙的导热系数可分别按查取。试计算空气隙的存在给导热系数测定带来的误差。通过空气隙的辐射换热可以略而不计。
解：查附表8得℃，
℃，
无空气时
有空气隙时
得
所以相对误差为
圆筒体
2-16 一根直径为3mm 的铜导线，每米长的电阻为2.22
。导线外包有厚为1mm 导热系数为0.15
的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为65℃，
最低温度为0℃。试确定在这种条件下导线中允许通过的最大电流。 解：根据题意有：
解得： 2-18 在一根外径为100mm 的热力管道外拟包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为0.06，另一种为0.12，两种材料的厚度都取为75mm ，试比较把导热系数小的材料紧贴管壁，及把导热系数大的
材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响
影响对于平壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内外表面的总温差保持不变。 解：将导热系数小的材料紧贴壁管
将导热系数大的材料紧贴壁管则
故导热系数大的材料紧贴管壁其保温效果好。
若为平壁，则平壁
由于所以不存在此问题。
2-32 某种平板材料厚25mm ，两侧面分别维持在40℃及85℃。测得通过该平板的热流量为1.82km ，导热面积为0.2。试：
确定在此条件下平板的平均导热系数。 设平板材料导热系数按变化（其中t 为局
部温度）。为了确定上述温 度范围内及b 值，
还需要补充测定什么量？给出此时
确定
及b 的计算式。
解：由
得 补充测定中心位置的温度为
又
所以
（1） 代入数据解得
（2）
将（2）代入（1）得到
2-34 设一平板厚为，其两侧表面分别维持在温度
及。
在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式来表示。试导出计算平板中某
处当地热流密度的表达式，并对b>0 b=0及b<0的三种
情况画出温度分布的示意曲线。
2-39 试建立具有内热源，变截面，变导热系数的
一维稳态导热问题的温度场微分方程式（参考附图）。 解：一维代入微分方程式为
δmm 1.0=∆1801=t 302=t 21,t t 1801=t );./(1072.32
1K m W -⨯=λ302=t );./(1067.22
2K m W -⨯=λ4
301802
21d A t t f
f πλδλδ⨯
-=-=Φδλλδ
32.34029315.0=∴=∴
f f
A
t t f
'
++-=
Φλδλδλδ22112
1δ
λ98.43='f %1.28=-'f
f
f λλλΩ⨯-310)./(K m W ()()W r r t t l q l Q 8.1195.1/5.2ln 06515.012)/ln()(221221=-⨯⨯=-=
=ππλλπR I 286.119=A I 36.232=)./(K m W )./(K m W ()19.19227550757550ln 2507550ln 212121t t l l l t t -=
⎪⎭⎫
⎝⎛++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=
Φππλλπ()()47
.1526.1ln 5.2ln 2211
221t t l t t l -=+
-=
Φ'πλλπ22
112
1λδλδ+-=
t t q 21δδδ==2
m )
1(0bt +=λλ0λ0λdx dt
A λ
-=Φ)./(5K m W =λ0t dx dt A λ
-=Φ)
1(0bt +=λλ()()⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=-Φ
212121012t t b t t x x A λ2
202
11
202224t t t t t t b +---=
0λδ1
t 2t )
1()(0bt t +=λλ()
x Φ
