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問答題

【計算題】作為一種估算，可以對汽輪機啟動過程中汽缸壁的升溫過程作近似分析：把汽缸壁看成是一維的平壁，啟動前汽缸壁溫度均勻并為t₀，進入汽輪機的蒸汽溫度與時間成線性關(guān)系，及t_f=t_f0+ωt，其中ω為蒸汽溫速率，汽缸壁與蒸汽間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h為常數(shù)，汽缸壁外表面絕熱良好。試對這一簡化模型列出汽缸壁中溫度的數(shù)學描寫式。

答案：

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【計算題】等離子噴鍍是一種用以改善材料表面特性（耐腐蝕、耐磨等）的高新技術(shù)。陶瓷是常用的一種噴鍍材料。噴鍍過程大致如下：把陶瓷粉末注入溫度高達10⁴K的等離子氣流中，在到達被噴鍍的表面之前，陶瓷粉末吸收等離子氣流的熱量迅速升溫到熔點并完全溶化為液滴，然后被沖擊到被噴鍍表面迅速凝固，形成一鍍層。設(shè)三氧化二鋁（Al₂O₃）粉末的直徑為D_p=50μm，密度ρ=3970kg/m³，導熱系數(shù)λ=11W/(m.K)，比熱容c=1560J/(kg.K)，這些粉末顆粒與氣流間的表面換熱系數(shù)為10000W/(m².K)，粉末顆粒的熔點為2350K，熔解潛熱為3580KJ/kg。試在不考慮顆粒的輻射熱損失時確定從t₀＝3000K加熱到其熔點所需的時間，以及從剛達到熔點直至全部熔為液滴所需時間。

答案：

【計算題】一種火焰報警器采用低熔點的金屬絲作為傳熱元件，當該導線受火焰或高溫煙氣的作用而熔斷時報警系統(tǒng)即被觸發(fā)，一報警系統(tǒng)的熔點為500℃，λ=210W/(m.K)，ρ=7200kg/m³，c=420J/(kg.K)，初始溫度為25℃。問當它突然受到650℃煙氣加熱后，為在1min內(nèi)發(fā)生報警訊號，導線的直徑應(yīng)限在多少以下？設(shè)復(fù)合換熱器的表面換熱系數(shù)為12W/(m².K)。

答案：