化工原理(第四版)习题解__第四章__传热

3 9 第四章 传 热 热传导 【4-1】有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面，包一层热导率为0.16W/(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。已测得绝热层外表面温度为30℃，另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃，如习题 4-1 附图所示。试求加热器平壁外表面温度。 解 2375℃, 30℃tt 计算加热器平壁外表面温度1t ，./ ()Wm 016℃ 231212ttttbb ....1 75 7530025005016016t  ..145 02575300005t ℃ 【4-2】有一冷藏室，其保冷壁是由 30mm 厚的软木做成的。软木的热导率λ=0.043 W/(m·℃)。若外表面温度为28℃，内表面温度为3℃，试计算单位表面积的冷量损失。 解 已知.() ,.123℃, 28℃, =0043／℃ 003ttWmbm， 则单位表面积的冷量损失为 ../.qttWmb 21200433 28358 003 【4-3】用平板法测定材料的热导率，平板状材料的一侧用电热器加热，另一侧用冷水冷却，同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为0.02m2，材料的厚度为0.02m。现测得电流表的读数为2.8A，伏特计的读数为140V，两侧温度分别为280℃和 100℃，试计算该材料的热导率。 解 根据已知做图 热传导的热量 .28 140392QI VW ()12AQttb .().()12392002002280100QbA tt ./218Wm℃ 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成：耐火砖层，热导率λ=1.05W/(m·℃)，厚度230bmm；绝热砖层，热导率λ=0.151W/(m·℃)；普通砖层，热导率λ=0.93W/(m·℃)。 耐火砖层内侧壁面温度为1000℃，绝热砖的耐热温度为940℃，普通砖的耐热温度为130℃。 (1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度，然后计算绝热砖层厚度。若每块绝热习题 4 -1 附图 习题 4 -3 附图 4 0 砖厚度为230m m ，试确定绝热砖层的厚度。 (2) 若普通砖层厚度为240m m ，试计算普通砖层外表面温度。 解 (1)确定绝热层的厚度2b 温度分布如习题4-4 附图所示。通过耐火砖层的热传导计算热流密度q。 ()1121qttb .()/.Wm21051000940274 023 绝热砖层厚度2b 的计算 ()2232qttb .().bm201519401300446 274 每块绝热砖的厚度为023m．，取两块绝热砖的厚度为.20232 046bm ．。 (2) 计算普通砖层的外侧壁温4t 先核算绝热砖层与普通砖层接触面处的温度3t ...23222740469...