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問答題

【計算題】有一長度為0.2m、直徑為0.05m的不銹鋼錠，其熱擴(kuò)散系數(shù)α=0.0156m²/h，熱導(dǎo)率k=20W/（m·K），初始溫度為363K?，F(xiàn)將鋼錠放入溫度為1473K的爐中加熱，鋼錠表面與周圍環(huán)境的聯(lián)合傳熱系數(shù)（包括對流和輻射）為100W/（m²·K）。試求使鋼錠升溫至1073K所需的時間。

答案：

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【計算題】
附圖所示為一爐壁傳熱的示意圖，爐壁的內(nèi)壁溫度恒定為400K，爐壁外空氣的溫度t_b為300K，外壁面與空氣之間的對流傳熱系數(shù)h=45W/（m²·K），熱導(dǎo)率k=45W/（m·K）。若取∆_x=∆_y=0.2m，試建立爐壁溫度場的結(jié)點(diǎn)溫度方程組，并求各點(diǎn)的溫度值。

答案：

【計算題】有一半徑為R的熱圓球物體懸浮在大量不動的流體中，設(shè)此問題中自然對流的影響可略，有關(guān)的物性為常數(shù)。（1）試從球坐標(biāo)系的能量方程出發(fā)，簡化為流體在此種情況下能量方程的特殊形式，并寫出簡化過程的依據(jù)；（2）假定圓球表面的溫度為t₀，流體主體的溫度為T_∞，r為自球心算起的距離，試寫出上述能量方程的邊界條件；（3）由上述邊界條件求解該方程，寫出溫度分布表達(dá)式；（4）求Nu=hR/k的值。

答案：