结构推理
初温为30℃，壁厚为9mm的炎箭发动机喷管，外壁绝热，内壁与温度为1750℃的高温燃气接触，燃气与壁面间传热系数为。假定喷管壁可当作一维无限大平壁处理，材料物性如下：。试确定：
（1）为使喷管材料不超过材料允许温度（）而能允许的运行时间；
（2）在允许时间的终了时刻，壁面中的最大温差；
（3）上述时刻壁面中的平均温度梯度与最大温度梯度。
【正确答案】解：本题可视为厚度为的平板两侧突然受第三类边界条件时的非稳态导热问题。先判断数。
不满足集总参数法条件，需用诺谟图求解。
（1）由
由图得
所以
由图得
故允许运行时间
（2）板中最代温度
故壁面中最大温差
（3）上述时刻壁面中的平均温度梯度
因外表面绝热，该处温度梯度为零，故最大温度梯度发生在内表面上，可由内表面的第三类边界条件求得，即
故
【答案解析】