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【計(jì)算題】某地區(qū)土壤的溫度原為4℃,寒潮來(lái)臨時(shí)會(huì)使土壤表面的溫度突然降至10−℃,并假定維持此溫度不變,試求土壤表面1m深處降至0℃時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間,并求每平方米土壤表面導(dǎo)出的熱量。已知土壤的熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散系數(shù)分別為k=0.5W/(m·K),α=1.36×10
-7
m
2
/s。
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問(wèn)答題
【計(jì)算題】一半無(wú)限大固體x=0~∞,其初始溫度為T(mén)。在時(shí)刻θ=0,通過(guò)x=0的表面有一熱通量q
0
(輸入),并保持此通量不變。設(shè)有關(guān)的物性為常數(shù)。(1)試從直角坐標(biāo)系的能量方程式(6-26a)出發(fā),簡(jiǎn)化為此種情況下的特殊形式,并寫(xiě)出簡(jiǎn)化過(guò)程的依據(jù);(2)將上述方程兩側(cè)對(duì)x求導(dǎo),從而得到以熱通量q表示的方程,并寫(xiě)出相應(yīng)的定解條件;(3)求解該方程,獲得溫度分布的表達(dá)式。
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問(wèn)答題
【計(jì)算題】有一半徑為25mm的鋼球,其熱導(dǎo)率為433W/(m·K),密度為7849kg/m
3
,比熱容為0.4609kJ/(kg·K),鋼球的初始溫度均勻,為700K?,F(xiàn)將此鋼球置于溫度為400K的環(huán)境中,鋼球表面與環(huán)境之間的對(duì)流傳熱系數(shù)為11.36W/(m
2
·K)。試求1h后鋼球所達(dá)到的溫度。
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