問(wèn)答題

【簡(jiǎn)答題】

為了進(jìn)行豎直圓柱狀環(huán)形空間（夾層）中空氣自然對(duì)流換熱的試驗(yàn)，專門設(shè)計(jì)了如附圖所示的裝置。內(nèi)管壁系一組合璧，壁中有一層電加熱絲，且加熱絲與金屬壁絕緣，內(nèi)壁上同時(shí)裝有測(cè)壁溫的熱電偶若干對(duì)，其余結(jié)構(gòu)如圖所示。試分析從內(nèi)部發(fā)出的熱量是通過(guò)哪些傳熱方式散發(fā)到周圍環(huán)境中去的。為了計(jì)算環(huán)形夾層中自然對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，需要吧從內(nèi)管發(fā)出、通過(guò)非自然對(duì)流方式傳遞的熱量扣除。由于形式復(fù)雜及表面的發(fā)射率難以確定等因素，這部分熱量無(wú)法用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)計(jì)算扣除。你能否設(shè)想一種通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)確定總熱量中通過(guò)非自然對(duì)流方式散失的熱量的方案。試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)段的表面溫度可通過(guò)熱電偶來(lái)控制，并維持在75~80℃左右基本不變。

答案： 從內(nèi)管出發(fā)得熱量通過(guò)三種方式傳遞到周圍環(huán)境中去，即：（1）環(huán)形空間中空氣的自然對(duì)流；（2）加熱表面與外殼內(nèi)表面間的輻射換...
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問(wèn)答題

【計(jì)算題】

一種存放液氮的鋼制球形容器如附圖所示。它由兩層同心鋼制球殼（第一層的內(nèi)、外半徑分別為R0、R1，第二層的內(nèi)外半徑分別為R2、R3）及求外的保溫層（內(nèi)、外半徑分別為R3、R4）組成。在第一層球殼及第二層球殼之間（R12）為真空，且半徑為R1、R2的球面拋光良好而可作為理想的反射體。這兩層球殼之間用對(duì)稱布置的4個(gè)圓錐狀實(shí)心柱體支撐（見(jiàn)附圖，w=2.4×10-2sr），其導(dǎo)熱系數(shù)為溫度的線性函數(shù)，并已知：T=50K時(shí)λ=0.05W/（m·K），T=300K時(shí)λ=5W/（m·K）；鋼殼的導(dǎo)熱系數(shù)也是溫度的線性函數(shù)，且T=50K時(shí)λ=5W/（m·K），T=300K時(shí)λ=15W/（m·K）。保溫材料為玻璃棉，λ=3×10-2W/（m·K），可視為常數(shù)。77K的液態(tài)氮存儲(chǔ)于半徑為R1的球容器中，其汽化潛熱r=2×102kj/kg，ρ=808kg/m3。環(huán)境溫度T∞=298K。R0=0.149m，R1=0.150m，R2=0.200m，R3=0.201m，R4=0.300m，保溫層外表面復(fù)合換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=10W/（m2·K）。試計(jì)算該鋼制球形容器中存放的50%容積的液氮經(jīng)多少天可能全部蒸發(fā)掉。假定過(guò)程時(shí)穩(wěn)態(tài)的。
答案：

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