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工程传热学课后习题答案

工程传热学课后习题答案
工程传热学课后习题答案

控制工程基础第三版机械工业出版社课后答案

控制工程基础习题解答 第一章 1-5.图1-10为张力控制系统。当送料速度在短时间内突然变化时,试说明该控制系统的作用情况。画出该控制系统的框图。 图1-10 题1-5图 由图可知,通过张紧轮将张力转为角位移,通过测量角位移即可获得当前张力的大小。 当送料速度发生变化时,使系统张力发生改变,角位移相应变化,通过测量元件获得当前实际的角位移,和标准张力时角位移的给定值进行比较,得到它们的偏差。根据偏差的大小调节电动机的转速,使偏差减小达到张力控制的目的。 框图如图所示。 角位移 题1-5 框图 1-8.图1-13为自动防空火力随动控制系统示意图及原理图。试说明该控制系统的作用情况。

该系统由两个自动控制系统串联而成:跟踪控制系统和瞄准控制系统,由跟踪控制系统 获得目标的方位角和仰角,经过计算机进行弹道计算后给出火炮瞄准命令作为瞄准系统的给定值,瞄准系统控制火炮的水平旋转和垂直旋转实现瞄准。 跟踪控制系统根据敏感元件的输出获得对目标的跟踪误差,由此调整视线方向,保持敏感元件的最大输出,使视线始终对准目标,实现自动跟踪的功能。 瞄准系统分别由仰角伺服控制系统和方向角伺服控制系统并联组成,根据计算机给出的火炮瞄准命令,和仰角测量装置或水平方向角测量装置获得的火炮实际方位角比较,获得瞄准误差,通过定位伺服机构调整火炮瞄准的角度,实现火炮自动瞄准的功能。 控制工程基础习题解答 第二章 2-2.试求下列函数的拉氏变换,假定当t<0时,f(t)=0。 (3). ()t e t f t 10cos 5.0-= 解:()[][ ] ()100 5.05 .010cos 2 5.0+++= =-s s t e L t f L t (5). ()?? ? ? ?+ =35sin πt t f 图1-13 题1-8图 敏感元件

工程热力学(第五版_)课后习题答案

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2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解:(1)2N 的气体常数 28 83140==M R R =)/(K kg J ? (2)标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v =kg m /3 v 1= ρ=3/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv =p T R 0=kmol m /3 2-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。试求被压入的CO 2的质量。当地大气压B = kPa 。 解:热力系:储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO 2的质量 1 111RT v p m = 压送后储气罐中CO 2的质量 2222RT v p m = 根据题意 容积体积不变;R = B p p g +=11 (1) B p p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T (4) 压入的CO 2的质量

)1122(21T p T p R v m m m -= -= (5) 将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m= 2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少 解:同上题 1000)273 325.1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m = 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为的空气3 m 3,充入容积 m 3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到设充气过程中气罐内温度不变。 解:热力系:储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法: 首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875.810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 ==m m t 2 第二种解法 将空气充入储气罐中,实际上就是等温情况下把初压为一定量的空气压缩为的空气;或者说、 m 3的空气在下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 const pv = 、 m 3的空气在下占体积为 5.591 .05.87.01221=?==P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩的空气3 m 3,则要压缩 m 3的空气需要的时间 == 3 5.59τ 2-8 在一直径为400mm 的活塞上置有质量为3000kg 的物体,气缸中空气的温度为18℃

工程热力学第四版课后思考题答案

1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 不一定,稳定流动系统内质量也保持恒定。 2.有人认为开口系统内系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系统不可能是绝热系。对不对,为什么?不对,绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递(传热量),随物质进出的热能(准确地说是热力学能)不在其中。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?平衡状态一定是稳定状态,稳定状态则不一定是平衡状态。 4.倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中,当地大气压是否必定是环境大气 压? 当地大气压p b 改变,压力表读数就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5.温度计测温的基本原理是什么? 6.经验温标的缺点是什么?为什么? 不同测温物质的测温结果有较大的误差,因为测温结果 依赖于测温物质的性质。 7.促使系统状态变化的原因是什么? 举例说明。 有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。 8.分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象,说明这些是什么系统。 参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统(闭口系统——忽略蒸发时)、正在运行的电视机是闭口系统。 9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制体(但不包括电加热器),这是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能构成孤立系统? 不包括电加热器为开口(不绝热)系统(a 图)。包括电加热器则为开口绝热系统(b 图)。 将能量传递和质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部包括在内,构成孤立系统。或者说,孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 4题图 9题图

《控制工程基础》王积伟_第二版_课后习题解答(完整)

第一章 3 解:1)工作原理:电压u2反映大门的实际位置,电压u1由开(关)门开关的指令状态决定,两电压之差△u=u1-u2驱动伺服电动机,进而通过传动装置控制 大门的开启。当大门在打开位置,u2=u 上:如合上开门开关,u1=u 上 ,△u=0, 大门不动作;如合上关门开关,u1=u 下 ,△u<0,大门逐渐关闭,直至完全关闭, 使△u=0。当大门在关闭位置,u2=u 下:如合上开门开关,u1=u 上 ,△u>0,大 门执行开门指令,直至完全打开,使△u=0;如合上关门开关,u1=u 下 ,△u=0,大门不动作。 2)控制系统方框图 4 解:1)控制系统方框图

2)工作原理: a)水箱是控制对象,水箱的水位是被控量,水位的给定值h ’由浮球顶杆的长度给定,杠杆平衡时,进水阀位于某一开度,水位保持在给定值。当有扰动(水的使用流出量和给水压力的波动)时,水位发生降低(升高),浮球位置也随着降低(升高),通过杠杆机构是进水阀的开度增大(减小),进入水箱的水流量增加(减小),水位升高(降低),浮球也随之升高(降低),进水阀开度增大(减小)量减小,直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。 b) 水箱是控制对象,水箱的水位是被控量,水位的给定值h ’由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡时,进水阀位于某一开度,水位保持在给定值。当有扰动(水的使用流出量和给水压力的波动)时,水位发生降低(升高),浮球位置也随着降低(升高),到一定程度后,在浮球拉杆的带动下,电磁阀开关被闭合(断开),进水阀门完全打开(关闭),开始进水(断水),水位升高(降低),浮球也随之升高(降低),直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高(降低),到一定程度后,电磁阀又发生一次打开(闭合)。此系统是离散控制系统。 2-1解: (c )确定输入输出变量(u1,u2) 22111R i R i u += 222R i u = ?-= -dt i i C u u )(1 1221 得到:11 21221222 )1(u R R dt du CR u R R dt du CR +=++ 一阶微分方程 (e )确定输入输出变量(u1,u2) ?++=i d t C iR iR u 1 211 R u u i 2 1-=

工程热力学-课后思考题答案

第一章基本概念与定义 1.答:不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定 2.答:这种说法是不对的。工质在越过边界时,其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量,只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。 3.答:只有在没有外界影响的条件下,工质的状态不随时间变化,这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化,就称之为稳定状态,不考虑是否在外界的影响下,这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态,均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 4.答:压力表的读数可能会改变,根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 5.答:温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。 6.答:任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质,当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时,除选定为基准点的温度,其他温度的测定值可能有微小的差异。 7.答:系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。 8.答:(1)第一种情况如图1-1(a),不作功(2)第二种情况如图1-1(b),作功(3)第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来,第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。 9.答:经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 10.答:系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后,系统恢复到原来状态,外界没有变化;若存在不可逆因素,系统恢复到原状态,外界产生变化。 11.答:不一定。主要看输出功的主要作用是什么,排斥大气功是否有用。

最新工程传热学试题及其答案

工程传热学试题及其 答案

传热学试题 (环境科学与工程学院2003级使用) 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题(34分) 答:非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段(2分)。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响,也就是说热扰动还没有扩散到整个系统,系统中仍然存在着初始状态,此时的温度场必须用无穷级数加以描述(2分);而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统,系统中各个地方的温度都随时间变化,此时温度分布可以用初等函数加以描述(2分)。 答:时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的,为 A cV αρτ= 0,(1分)从中不难看出,它与系统(物体)的物性、形状大小相关,且与环境状况(换热状况)紧密相联(3分)。因此,同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的(2分)。 答: 四个无量纲准则的物理量组成为: 23 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。(各1分) Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系;Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导(扩散)能力的对比关系;Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系;Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。(各1分) Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看,Bi 数的导热系数λs 为固体的值,而Nu 数的λf 则为流体的值;Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义,而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看,前者反映了导热系统同环境之间的换热

最新工程热力学课后作业答案第五版

工程热力学课后作业答案第五版

2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3) MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解:(1)2N 的气体常数 28 8314 0= = M R R =296.9)/(K kg J ? (2)标准状态下2N 的比容和密度 101325 2739.296?== p RT v =0.8kg m /3 v 1= ρ=1.253/m kg (3) MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv = p T R 0=64.27kmol m /3 2-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力 301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温 度由t1=45℃增加到t2=70℃。试求被压入的CO 2的质量。当地大气压B =101.325 kPa 。 解:热力系:储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO 2的质量 1 1 11RT v p m = 压送后储气罐中CO 2的质量 2 2 22RT v p m = 根据题意 容积体积不变;R =188.9 B p p g +=11 (1) B p p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T (4) 压入的CO 2的质量

)1 122(21T p T p R v m m m -= -= (5) 将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题 1000)273 325.1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m =41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3,充入容积8.5 m 3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa ?设充气过程中气罐内温度不变。 解:热力系:储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法: 首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875 .810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 == m m t 2 19.83min 第二种解法 将空气充入储气罐中,实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa 一定量的空气压缩为0.7MPa 的空气;或者说0.7MPa 、8.5 m 3的空气在0.1MPa 下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 const pv = 0.7MPa 、8.5 m 3的空气在0.1MPa 下占体积为 5.591 .05 .87.01221=?== P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩0.1MPa 的空气3 m 3,则要压缩59.5 m 3的空气需要的时间 == 3 5 .59τ19.83min 2-8 在一直径为400mm 的活塞上置有质量为3000kg 的物体,气缸中空气的温度为18℃,质量为2.12kg 。加热后其容积增大为原来的两倍。大气压力B =101kPa ,问:(1)气缸中空气的终温是多少?(2)终态的比容是多少?(3)初态和终态的密度各是多少?

武汉科技大学2019年工程传热学(A卷答案)

姓名 : 报 考 专 业 : 准考 证号码 : 密 封 线 内 不 要 写 题 2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 科目名称:工程传热学( A 卷□B 卷)科目代码:849 考试时间:3 小时 满分150分 可使用的常用工具:□无 √计算器 □直尺 □圆规(请在使用工具前打√) A 卷答案 一、填空题(共8小题,每小题2分,共16分) 1. (2分) 三种基本的热传递方式是热传导、 和 。 答:热对流、热辐射。 (2分) 2. (2分) 大多数纯金属的热导率随温度的升高而 ,大部分合金的热导率随温度的升高而 。 答:减小、增大。 (2分) 3. (2分) 对多层等厚度圆筒壁传热,通过每层的热流密度 ,通过每层单位管长的热流密度 。 答:不相等、相等。 (2分) 4. (2分) 发生相变的传热过程可分为_______传热和________传热。 答:(蒸汽)凝结、(液体)沸腾。 (2分) 5. (2分) 牛顿冷却定律适用于 传热,兰贝特余弦定律适用于 传热。 答:对流、辐射。 (2分) 6. (2分) 导热和对流传热的传热速率与温度差的 次方成正比,而热辐射的传热速率与温度差的 次方成正比。 答:一、四。 (2分) 7. (2分) 可见光的光谱一般为 微米,太阳光的光谱一般为 微米。 答:0.38-0.76、0.2-3。 (2分) 8. (2分) 土壤温度场具有的两种特性为: 和 。 答:衰减、延迟。(2分) 二、名词解释(共4小题,每小题5 分,共20分) 1、(5分)综合温度 工程上把室外空气与太阳辐射两者对围护结构的共同作用,用一个假想的温度来衡量,这个温度就叫综合温度。 2、(5分)定向辐射强度 在某给定辐射方向上,单位时间、单位可见辐射面积、在单位立体角内所发射全部波长的能量称为定向辐射强度。 3、(5分)灰体 假如某种物体的光谱发射率不随波长发生变化,则这种物体称为灰体。

工程热力学和传热学课后答案

第一篇工程热力学 第一章基本概念 一.基本概念 系统:状态参数:热力学平衡态:温度:热平衡定律:温标:准平衡过程:可逆过程:循环:可逆循环:不可逆循环: 二、习题 1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗? 错 2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度? 3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为MPa,而当地大气压力为,当航行至另一海域,其真空度变化为,而当地大气压力变化为。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4.如图1-1所示,一刚性绝热容器内盛有水,电流通过容器底部的电阻丝加热水。试述按下列三种方式取系统时,系统与外界交换的能量形式是什么。 (1)取水为系统;(2)取电阻丝、容器和水为系统;(3)取虚线内空间为系统。 (1)不考虑水的蒸发,闭口系统。 (2)绝热系统。注:不是封闭系统,有电荷的交换 (3)绝热系统。 图 1-1 5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。 (1)在大气压力为时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。 耗散效应 (2)在大气压力为时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。 可逆 (3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。 可逆 (4)100℃的水和15℃的水混合。 有限温差热传递 6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为 360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于 室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: (1)真空室以及I室和II室的绝对压力; (2)表C的读数; (3)圆筒顶面所受的作用力。

工程热力学课后题答案

习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量,哪些是过程量: 答:压力,温度,位能,热能,热量,功量,密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量:答:体积,速度,比体积,位能,热能,热量,功量,密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力,为防止有毒的水银蒸汽产生,在水银柱上加一段水。若水柱高 mm 200,水银柱高mm 800,如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ,试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ?解:根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α,压力计中 使用3/8.0cm g =ρ 的煤油,斜管液体长度mm L 200=,当地大气压力MPa p b 1.0=,求烟 气的绝对压力(用MPa 表示)解: MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分,并在各部装有测压表计,如图2-28所示,其中C 为压力表,读数为 kPa 110,B 为真空表,读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=,求压力表A 的读数(用kPa 表示) kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时,系统与外界见换的能量形式是什么。 (1).取水为系统; (2).取电阻丝、容器和水为系统; (3).取图中虚线内空间为系统。 答案略。 7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量,起读数为MPa 4.13;冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量,其读数为mmHg 706。若大气压力为MPa 098.0,试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力(用MPa 表示) MPa p MPa p 0039.0;0247.021== 8.测得容器的真空度 mmHg p v 550=,大气压力 MPa p b 098.0=,求容器内的绝对压力。若大气

工程传热学课后题答案word资料17页

第一章作业 1-1对于附图所示的两种水平夹层,试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不 同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数, 应采用哪一种布置? 解:(a )中热量交换的方式主要有热传导和热辐射。 (b )热量交换的方式主要有热传导,自然对流 和热辐射。 所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数, 应采用(a )布置。 1-7一炉子的炉墙厚13cm ,总面积为20m 2,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 1-9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 1-14宇宙空间可近似的看作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250K ,表面发射率为0.7,试计算航天器单位表面上的换热量? 解:航天器单位表面上的换热量 2484241/155)250(1067.57.0)(m w T T Q =???=-=-εσ 1-27附图所示的空腔由两个平行黑体表面组 成,孔腔内抽成真空,且空腔的厚度远小于其高度与宽度。其余已知条件如图。表面2是厚δ=0.1m 的平板的一侧面,其另一侧表面3被高 温流体加热,平板的平均导热系数λ=17.5w/m ? K ,试问在稳态工况下表面3的t w3温度为多少? 解: 表面1到表面2的辐射换热量=表面2到表面3的导热量 第二章作业 2-4一烘箱的炉门由两种保温材料A 和B 做成, 且δA =2δB (见附图)。已知λA =0.1 w/m ?K ,λB =0.06 w/m ?K 。烘箱内空气温度 t f1=400℃,内壁面的总表面传热系数h 1=50 w/m 2?K 。为安全起见,希望烘箱炉门 的外表面温度不得高于50℃。设可把炉门导热作为一维导热问题处理,试决定所需保温材料的厚度。环境温度t f2=25℃,外表面总表面传热系数h 2=9.5 w/m 2?K 。 解:按热平衡关系,有: 由此得,δB =0.0396m δA =2δB =0.0792 m t w3 ε=1.0 t w2=127℃ t w1=27℃ δ h 1 t f1 h 2 t f2 t δA δ B

最新工程传热学答案

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工程传热学答案 一、单项选择题(每小题2分,共20分) 1.A 2.C 3.C 4.D 5.B 6.D 7.B 8.B 9.D 10.A 二、填空题(每小题2分,共20分) 11.冷热流体(或热、冷流体)温度差为1°C 时的传热热流密度(若答成“表示传热过程强烈程度的物理量”也可算对), W/(m 2·K)(或W/(m 2·°C))。 12.流动状态 流动起因 流体物性 流体相变情况 13.珠状凝结 膜状凝结 膜状凝结 (次序不可颠倒) 14.0.025(m 2·K)/W (数据和单位各1分) 15.60W/(m 2·K) (数据和单位各1分) 16.物体表面与周围介质之间的换热情况 17.导热微分方程 18.△tm=φ△t m 逆,φ为温差修正系数 19.灰漫表面(答成“灰表面”也算对) F -1εε 20.(1)对波长有选择性 (2)在整个容积中进行。 三、名词解释(每小题3分,共18分) 21.传热过程是指热量由固体壁面一侧的热流体通过壁面传给另一侧的冷流体的过程。 22.对流换热时,在传热壁面附近形成的一层温度有很大变化(或温度变化率很大)的 薄层。 23.肋侧表面总的实际换热量与肋侧壁温均为肋基温度的理想散热量之比。 (或答成η=(F ′2+ηf F 2″)/F 2也可,但需对符号加以说明才能算全对) 24.吸收率与波长无关的物体称为灰体。 25.换热器的实际传热量与最大可能传热量之比,称为换热器的效能。 26.冷、热两种流体被固体壁面隔开,各自在一侧流动,热量通过固体壁面由热流体传给 冷流体的换热设备称为间壁式换热器。 四、简答题(每小题9分,共18分) 27.(1)在入口段,边界层有一个形成的过程,一般由薄变厚, (2)边界层的变化引起换热系数的变化,一般由大变小,考虑到流型的变化,局部长度 上可有波动,但总体上在入口段的换热较强(管长修正系数大于1)。 (3)当l/d>50(或60)时,短管的上述影响可忽略不计。当l/d<50(或60)时,则必须考虑入 口段的影响。 28.(1)在辐射换热表面之间插入金属(或固体)薄板,称为遮热板。 (2)其原理是,遮热板的存在增大了系统中的辐射换热热阻,使辐射过程的总热阻增 大,系统黑度减少,使辐射换热量减少。 (3)遮热板对于削弱辐射换热具有显著作用,如在两个平行辐射表面之间插入一块同黑 度的遮热板,可使辐射换热量减少为原来的1/2,若采用黑度较小的遮热板,则 效果更为显著。 五、计算题(每小题12分,共24分) 29.解:(1)单位面积散热损失: q=22112w 1w t t λδ+λδ-=5.01.08.02.050700+-=1444.4W/m2

控制工程基础课后答案

第二章 2.1求下列函数的拉氏变换 (1)s s s s F 2 32)(23++= (2)4310)(2+-=s s s F (3)1)(!)(+-= n a s n s F (4)36 )2(6 )(2++=s s F (5) 2222 2) ()(a s a s s F +-= (6))14(21)(2 s s s s F ++= (7)52 1 )(+-= s s F 2.2 (1)由终值定理:10)(lim )(lim )(0 ===∞→∞ →s t s sF t f f (2)1 10 10)1(10)(+-=+= s s s s s F 由拉斯反变换:t e s F L t f ---==1010)]([)(1 所以 10)(lim =∞ →t f t 2.3(1)0) 2()(lim )(lim )0(2 =+===∞ →→s s s sF t f f s t )0()0()()()](['2''0 ' 'f sf s F s dt e t f t f L st --==-+∞ ? )0()0()(lim )(lim '2''0f sf s F s dt e t f s st s --=+∞ →-+∞ +∞→? 1 )2()(lim )0(2 2 2 ' =+==+∞→s s s F s f s (2)2 ) 2(1 )(+= s s F , t te s F L t f 21)]([)(--==∴ ,0)0(2)(22' =-=--f te e t f t t 又,1 )0(' =∴f 2.4解:dt e t f e t f L s F st s --?-==202)(11 )]([)( ??------+-=2121021111dt e e dt e e st s st s

工程热力学课后习题及答案第六版完整版

工程热力学课后习题及 答案第六版完整版 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩 尔 容 积 Mv 。 解:(1)2N 的气体常数 28 83140== M R R =)/(K kg J ? (2)标准状态下2N 的比容和密度 101325 2739.296?== p RT v =kg m /3 v 1=ρ=3/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv = p T R 0=kmol m /3 2-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力 3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2 =70℃。试求被压入的CO 2的质量。当地大气压B = kPa 。 解:热力系:储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO 2的质量 压送后储气罐中CO 2的质量 根据题意 容积体积不变;R = B p p g +=11 (1) B p p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T (4) 压入的CO 2的质量 )1 122(21T p T p R v m m m -= -= (5) 将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高

到27℃,大气压降低到,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少 解:同上题 1000 )273 325 .1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m =41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为的空气3 m 3,充入容积8.5 m 3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩 机才能将气罐的表压力提高到设充气过程中气罐内温度不变。 解:热力系:储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法: 首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875.810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 == m m t 2 第二种解法 将空气充入储气罐中,实际上就是等温情 况下把初压为一定量的空气压缩为的空气;或者说、 m 3的空气在下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 、8.5 m 3的空气在下占体积为 5.591 .05.87.01221=?== P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩的空气3 m 3,则要压缩 m 3的空气需要的时间 == 3 5.59τ 2-8 在一直径为400mm 的活塞上置有质量 为3000kg 的物体,气缸中空气的温度为18℃,质量为2.12kg 。加热后其容积增大

工程传热学 习题解答 华中科技大学 许国良版 (5-7章)

《工程传热学》习题解析 华中科大许国良版(5-7章) 适用于以下版本教材(题号按中国电力出版社版,华中科大出版社版本题号需微调) 5-4解:(1)当以同样流速流过两管时,21u u = 871.022 1Re Re Pr Re 23.08 .0128 .02121218 .021*******.0=?=??? ? ??=????? ??==== d d d d h h d d l Nu l Nu h h hl Nu n λ (2)当以同样质量流量流过两管时,21Q Q = 287.02 1 2 12124141//5 .08 .0128 .022112112221121=? =? ?? ? ???=??? ? ??=? ===d d d u d u h h A A A Q A Q u u 5-9解: (1) 定性温度452 ' ''=+= f f f t t t ℃ 查45℃水的物性参数有: s m kg s m v K m W K kg kJ Cp m kg ??==?=?=?==--/104.601,93.3Pr /10608.0),/(642.0),/(174.4,/2.9906 263μλρ

15=w t ℃时:46 3 1095.310 608.010202.1Re ?=???===--v d d υμρυ为紊流流动 则λ hd Nu n = =Pr Re 023.08 .0因为是被加热,所以n 取0.4 K m W h h ?=????=??-24.08.043 /1.607193.3)1095.3(023.0642 .01020 (2) 定性温度452 ' ''=+= f f f t t t ℃,物性参数与(1)相同,因为是被冷却,所以n 取 0.3 λ hd Nu = =3.08.0Pr Re 023.0 K m W h h ?=????=??-23.08.043 /5.529493.3)1095.3(023.0642 .01020 h 不同是因为:一个是被加热,一个是被冷却,速度分布受温度分布影响,Nu 不同。 5-11解:设暂取入口水温度为定性温度 60=t ℃时,物性参数为: 8 .16256415.0Re 99 .2Pr /10478.0,/109.65,/179.4,/1.9832623=?===?=??=?==-ρ πλρdv v ud s m v K m W K kg kJ Cp m kg 所以为紊流。 K m W h hd Nu ??=?= =233.08.0/1097.1Pr Re 023.0λ 由热平衡关系式4.42)(4 1)('''''2 =?-= -f f f m f w t t t Cp u d t t dl h ρππ℃ 2.512 ' ''=+= f f f t t t ℃ 查物性参数: K m W m kg s m v K kg kJ Cp ?===?=?=-/6493.0474 .3Pr ,/5.987,/10547.0,/175.4326λρ 9.14142Re =为紊流 K m W h ?=?2/15.1815 4.43''=f t ℃ 7.512 ' ''=+=f f f t t t ℃ 则s t L d b l t t t dl h s s w f 3363)41()(2 2 =?- =-πρπ 5-15解:定性温度102 20 0=+=m t ℃

机械控制工程基础课后答案

1-1机械工程控制论的研究对象与任务是什么? 解机械工程控制论实质上是研究机械一r_程技术中广义系统的动力学问题。具体地讲,机械工程控制论是研究机械工程广义系统在一定的外界条件作用下,从系统的一定初始条件出发,所经历的由内部的固有特性所决定的整个动态历程;研究这一系统及其输入、输出二者之间的动态关系。 机械工程控制论的任务可以分为以下五个方面: (1)当已知系统和输人时,求出系统的输出(响应),即系统分析。 (2)当已知系统和系统的理想输出,设计输入,即最优控制。 (3)当已知输入和理想输出,设计系统,即最优设计。 (4)当系统的输人和输出己知,求系统的结构与参数,即系统辨识。 (5)输出已知,确定系统,以识别输入或输入中的有关信息,即滤波与预测。 1.2 什么是反馈?什么是外反馈和内反馈? 所谓反馈是指将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端,并与输人信号共同作用于系统的过程,称为反馈或信息反馈。 所谓外反馈是指人们利用反馈控制原理在机械系统或过程中加上一个人为的反馈,构成一个自动控制系统。 所谓内反馈是指许多机械系统或过程中存在的相互藕合作用,形成非人为的“内在”反馈,从而构成一个闭环系统。 1.3 反馈控制的概念是什么?为什么要进行反馈控制? 所谓反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。 在实际中,控制系统可能会受到各种无法预计的干扰。为了提高控制系统的精度,增强系统抗干扰能力,人们必须利用反馈原理对系统进行控制,以实现控制系统的任务。 1.4闭环控制系统的基本工作原理是什么? 闭环控制系统的基本工作原理如下: (1)检测被控制量或输出量的实际值; (2)将实际值与给定值进行比较得出偏差值; (3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。 这种基于反馈原理,通过检测偏差再纠正偏差的系统称为闭环控制系统。通常闭环控制系统至少具备测量、比较和执行三个基本功能。 1.5对控制系统的基本要求是什么? 对控制系统的基本要求是稳定性、准确性和快速性。 稳定性是保证控制系统正常工作的首要条件。稳定性就是指系统动态过程的振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。 准确性是衡量控制系统性能的重要指标。准确性是指控制系统的控制精度,一般用稳态误差来衡量。 快速性是指当系统的输出量与输入量之间产生偏差时,系统消除这种偏差的快慢程度。

工程热力学课后题答案

习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量,哪些是过程量: 答:压力,温度,位能,热能,热量,功量,密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量:答:体积,速度,比体积,位能,热能,热量,功量,密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力,为防止有毒的水银蒸汽产生,在水银柱上加一段水。若水柱高 mm 200,水银柱高mm 800,如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ,试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ?解:根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α,压力计中 使用3/8.0cm g =ρ 的煤油,斜管液体长度mm L 200=,当地大气压力MPa p b 1.0=,求烟 气的绝对压力(用MPa 表示)解: MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==αρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分,并在各部装有测压表计,如图2-28所示,其中C 为压力表,读数为 kPa 110,B 为真空表,读数为kPa 45。若当地大气压 kPa p b 97=,求压力表A 的读数(用kPa 表示) kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时,系统与外界见换的能量形式是什么。 (1).取水为系统; (2).取电阻丝、容器和水为系统; (3).取图中虚线内空间为系统。 答案略。 7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量,起读数为MPa 4.13;冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量, 其读数为mmHg 706 。若大气压力为MPa 098.0,试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力(用MPa 表示) M P a p M P a p 0039.0;0247.021== 8.测得容器的真空度 mmHg p v 550=,大气压力MPa p b 098.0=,求容器内的绝对压力。若大气

机械控制工程基础课后答案-董玉红、徐莉萍主编

机械控制工程课后答案 1-1机械工程控制论的研究对象与任务是什么? 解机械工程控制论实质上是研究机械一r_程技术中广义系统的动力学问题。具体地讲,机械工程控制论是研究机械工程广义系统在一定的外界条件作用下,从系统的一定初始条件出发,所经历的由内部的固有特性所决定的整个动态历程;研究这一系统及其输入、输出二者之间的动态关系。 机械工程控制论的任务可以分为以下五个方面: (1)当已知系统和输人时,求出系统的输出(响应),即系统分析。 (2)当已知系统和系统的理想输出,设计输入,即最优控制。 (3)当已知输入和理想输出,设计系统,即最优设计。 (4)当系统的输人和输出己知,求系统的结构与参数,即系统辨识。 (5)输出已知,确定系统,以识别输入或输入中的有关信息,即滤波与预测。 1.2 什么是反馈?什么是外反馈和内反馈? 所谓反馈是指将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端,并与输人信号共同作用于系统的过程,称为反馈或信息反馈。 所谓外反馈是指人们利用反馈控制原理在机械系统或过程中加上一个人为的反馈,构成一个自动控制系统。 所谓内反馈是指许多机械系统或过程中存在的相互藕合作用,形成非人为的“内在”反馈,从而构成一个闭环系统。 1.3 反馈控制的概念是什么?为什么要进行反馈控制? 所谓反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。 在实际中,控制系统可能会受到各种无法预计的干扰。为了提高控制系统的精度,增强系统抗干扰能力,人们必须利用反馈原理对系统进行控制,以实现控制系统的任务。

1.4闭环控制系统的基本工作原理是什么? 闭环控制系统的基本工作原理如下: (1)检测被控制量或输出量的实际值; (2)将实际值与给定值进行比较得出偏差值; (3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。 这种基于反馈原理,通过检测偏差再纠正偏差的系统称为闭环控制系统。通常闭环控制系统至少具备测量、比较和执行三个基本功能。 1.5对控制系统的基本要求是什么? 对控制系统的基本要求是稳定性、准确性和快速性。 稳定性是保证控制系统正常工作的首要条件。稳定性就是指系统动态过程的振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。 准确性是衡量控制系统性能的重要指标。准确性是指控制系统的控制精度,一般用稳态误差来衡量。 快速性是指当系统的输出量与输入量之间产生偏差时,系统消除这种偏差的快慢程度。 2-1 dt d t u RC dt d dt d t u RC dt d t u dt t u C t u R t t u idt C t u i a i i i i )t (u )(1 )t (u )t (u )(1 )t (u ) (R ) (1)(i )(u )(1 )(.000 00000=++=+=∴=+=??同时:由电压定律有:设回流电流为

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