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問(wèn)答題一火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管，壁厚為9mm，出世溫度為30℃。在進(jìn)行靜推力試驗(yàn)時(shí)，溫度為1750℃的高溫燃?xì)馑陀谠搰姽?，燃?xì)馀c壁面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1950W/（m².K）。噴管材料的密度ρ=8400kg/m³，導(dǎo)熱系數(shù)為λ=24.6W/（m.K），C=560J/（kg.K）。假設(shè)噴管因直徑與厚度之比較大而可視為平壁，且外側(cè)可作絕熱處理求在所允許的時(shí)間的終了時(shí)刻，壁面中的最大溫差

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1.問(wèn)答題一火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管，壁厚為9mm，出世溫度為30℃。在進(jìn)行靜推力試驗(yàn)時(shí)，溫度為1750℃的高溫燃?xì)馑陀谠搰姽?，燃?xì)馀c壁面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1950W/（m².K）。噴管材料的密度ρ=8400kg/m³，導(dǎo)熱系數(shù)為λ=24.6W/（m.K），C=560J/（kg.K）。假設(shè)噴管因直徑與厚度之比較大而可視為平壁，且外側(cè)可作絕熱處理求為使噴管的最高溫度不超過(guò)材料允許的溫度而能允許的運(yùn)行時(shí)間

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2.問(wèn)答題火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管在起動(dòng)過(guò)程中受到T_∞=1500K的高溫燃?xì)饧訜?，受材料的限制其局部壁溫不得大?500K.為延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間在噴管內(nèi)壁噴涂了一層厚10mm的陶瓷，其物性參數(shù)為λ=10W/(m.K)，α=6×10^-6m²/s。試對(duì)此情況下噴管能承受的運(yùn)行時(shí)間作一保守的估計(jì)。設(shè)內(nèi)表面與高溫燃?xì)忾g的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為h=2500W/(m².K)，噴管的初始溫度T₀=300K。

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一種保守的估計(jì)方法是假定噴管壁面是絕熱的，則相當(dāng)于厚為2δ₁的平板，

3.問(wèn)答題一塊后300mm的板塊鋼坯（含碳近似為0.5％）的初溫為20℃，送于溫度為1200℃的爐子里單側(cè)加熱，不受熱側(cè)面可近似地認(rèn)為是絕熱的。已知鋼板熱擴(kuò)散率α=5.55×10^-6m²/s，加熱過(guò)程中平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為290W/(m².K)，設(shè)確定加熱到鋼板表面溫度低于爐溫15℃時(shí)所需的時(shí)間，及此時(shí)鋼板兩表面間的溫差。

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4.問(wèn)答題汽輪機(jī)在啟動(dòng)一段時(shí)間后，如果蒸汽速度保持勻速上升，則汽缸壁中的溫度變化會(huì)達(dá)到或接近這樣的工況：壁中各點(diǎn)的溫度對(duì)時(shí)間的偏導(dǎo)數(shù)即不隨時(shí)間而異，又不隨地點(diǎn)而變（稱(chēng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)工況）。試對(duì)準(zhǔn)工況導(dǎo)出汽缸壁中最大溫差的計(jì)算公式。

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把氣缸壁作為平壁處理且假定其外表面絕熱，如上圖所示，則準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)工況時(shí)氣缸壁中溫度分布可用下列數(shù)學(xué)式描寫(xiě)：

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5.問(wèn)答題有兩塊同樣材料的平板A及B，A的厚度為B的兩倍，從統(tǒng)一高溫爐中取出置于冷流體中淬火。流體與各表面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)均可視為無(wú)限大。已知板B中心點(diǎn)的過(guò)余溫度下降到初值的一半需要20min，問(wèn)A板達(dá)到同樣溫度工況需要的時(shí)間？

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