新版化工原理习题答案(05)第五章传热过程基础VIP免费

1 第五章 传热过程基础 1．用平板法测定固体的导热系数，在平板一侧用电热器加热，另一侧用冷却器冷却，同时在板两侧用热电偶测量其表面温度，若所测固体的表面积为0.02 m2，厚度为0.02 m，实验测得电流表读数为0.5 A，伏特表读数为100 V，两侧表面温度分别为200 ℃和 50 ℃，试求该材料的导热系数。 解：传热达稳态后电热器的加热速率应与固体的散热（导热）速率相等，即 LttSQ21   式中 W50W1005.0 IVQ m02.0C50C200m02.0212LttS，，， 将上述数据代入，可得 CmW333.0CmW5020002.002.05021ttSQL 2．某平壁燃烧炉由一层 400 mm 厚的耐火砖和一层 200 mm 厚的绝缘砖砌成，操作稳定后，测得炉的内表面温度为1500 ℃，外表面温度为100 ℃，试求导热的热通量及两砖间的界面温度。设两砖接触良好，已知耐火砖的导热系数为10.80.0006t ，绝缘砖的导热系数为20.30.0003t ，W /(mC)。两式中的t可分别取为各层材料的平均温度。 解：此为两层平壁的热传导问题，稳态导热时，通过各层平壁截面的传热速率相等，即 QQQ21 （5-32） 或 23221211bttSbttSQ （5-32a） 式中 115000.80.00060.80.00061.250.00032ttt 21000.30.00030.30.00030.3150.000152ttt 代入 λ1、λ2 得 2.0100)00015.0315.0(4.01500)0003.025.1(tttt 解之得 C9772 tt CmW543.1CmW9770003.025.10003.025.11t 则 22111mW2017mW4.09771500543.1bttSQ 3．外径为159 mm 的钢管，其外依次包扎 A、B 两层保温材料，A 层保温材料的厚度为50 mm，导热系数为0.1 W /(m·℃)，B 层保温材料的厚度为100 mm，导热系数为1.0 W /(m·℃)， 2 设A 的内层温度和B 的外层温度分别为170 ℃和40 ℃，试求每米管长的热损失；若将两层材料互换并假设温度不变，每米管长的热损失又为多少？ 解： mW150mW100159100502159ln0.11159502159ln1.014017014.32ln21ln2123212121rrrrttLQ A、B 两层互换位置后，热损失为 mW5.131mW100159100502159ln1.01159502159ln0.114017014.32ln21ln2123212121rrrrttLQ 4．直径为57mm3.5m...