已知：一热电偶被置于外径为5mm的不锈钢套管中（ε=0.7），且热节点与套管...

问答题已知：一热电偶被置于外径为5mm的不锈钢套管中（ε=0.7），且热节点与套管底紧密的接触。该套管被水平地置于一电加热炉中，以测定炉内热空气的温度。炉壁的平均温度为510℃，热电偶读数为500℃。空气与套管间的换热为自然对流换热。求：空气的真实温度。

参考答案：

稳态时，炉壁与热电偶间的净辐射换热量等于热电偶与气体之间的自然对流换热，即

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1.问答题已知：用裸露的热电偶测定圆管气流的温度，热电偶的指示值为t₁＝170℃。管壁温度t_w＝90℃，气流对热节点的对流换热系数为h＝50W/（m²·K），热节点表面发射率为ε＝0.6。求：气流的真实温度及测温误差。

参考答案：

2.问答题已知：用单层遮热罩抽气式热电偶测量一设备中的气流温度，已知设备内壁温度为90℃，热节点与遮热罩表面的发射率均为0.6，气体对热节点及遮热罩的表面传热系数分别为40W/（m²·K）及25W/（m²·K）。气流真实温度为t_f＝180℃。求：热电偶的指示值。

参考答案：

3.问答题 已知：两块尺寸为1m×1m的平行平板1、2，被置于温度为20℃的大房间中，两板间相距1m，发射率分别为0.4及0.6，温度分别维持在500℃与350℃。不考虑两板背面的换热。今在两板的中间位置上插入一块发射率为0.05、尺寸为1m×1m的薄平板3，且没有采取任何措施来维持板3的温度。
求：用网络法确定，稳态时平板1、2各自的净辐射换热量及板3的温度。

参考答案：

设板3的两个表面分别为3L及3R，房间表面为4，则这一换热系统的辐射网络图如下图所示：

4.问答题已知：在两块平行放置的相距很近的大平板1与2中，插入一块很薄且两个表面发射率不等的第三块平板，t₁＝300，t₂＝100，ε₁＝0.5，ε₂＝0.8。当板3的A面朝向表面1时，板3的稳态温度为176.4℃，当板3的B面朝向表面1时，板3的稳态温度为255.5℃。求：表面A、B各自的发射率。

参考答案：

5.问答题 已知：如图所示为一传送带式的烘箱，辐射加热表面与传送带上被加热工件间的距离H＝0.35m，加热段长3.5m，在垂直于纸面方向上宽1m，传送带两侧面及前、后两端面A、B均可以视为是绝热的，其余已知条件如图示。
求：（1）辐射加热面所需的功率；（2）讨论去掉前后端面对于热损失及工件表面温度场均匀性的影响。

参考答案：

6.问答题 已知：如图为一肋片散热结构，排数很多。垂直于纸面方向上视为无限长。肋根温度为330K，肋片相当薄，ε＝0.83，且材料的导热系数很大，环境0K。求：肋片单位面积上的净辐射换热量。

参考答案：

如图示，这是两个表面系统的辐射换热问题。

7.问答题已知：一内腔为0.2m×0.2m×0.2m的正方形炉子。室温27℃，炉底电加热，底面温度恒定为427℃，ε＝0.8，炉子顶部开口，空腔四周及炉子底面以下均敷设绝热材料。不计对流换热。求：所需电功率。

参考答案：

这一问题的等效网络图如下图：

8.问答题 已知：（1）两个同心圆筒壁的温度分别为-196℃及30℃，直径分别为10cm及15cm，表面发射率均为0.8。（2）在其间同心地置入一遮热罩，直径为12.5cm，两表面的发射率均为0.05。求：
（1）单位长度圆筒体上的辐射换热量。
（2）画出此时辐射换热的网络图，并计算套筒壁间的辐射换热量。

参考答案：

9.问答题 已知：如图，T₁＝1000K，T₂＝500K，发射率分别为ε₁＝0.6，ε₂＝0.8，该两表面位于一绝热的房间内。
求：该两表面间的净辐射换热量。

参考答案：

网络图如下图，这是三表面辐射换热系统。

10.问答题 设有如图所示的几何体，半球表面是绝热的，底面被一直径（D＝0.2m）分为1、2两部分。表面1为灰体，T₁=550K,ε₁=0.35；表面2为黑体，T₂=330。试计算表面1的净辐射损失及表面3的温度。

参考答案：

网络图如下:

1，2表面间的辐射换热量是由于绝热表面3的存在而引起的。