热工学-传热习题

1. 一大平板，高 3m，宽 2m，厚 0.02m，导热系数为 45 W/(m ·K)，两侧表面温度分别为1001t℃、502t℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。解：解：由傅立叶导热定律：热阻0.027.407/3245RK WA＝m 热流量121005032456750000.02wwttAW－＝热流密度2675000112500 W/m3 2qA＝2. 空气在一根内径 50mm，长 2.5m 的管子内流动并被加热，已知空气平均温度为80℃，管内对流换热的表面传热系数为h=70W/(m2·K) ，热流密度为q=5000W/m2，试求管壁温度及热流量。解：由牛顿冷却公式：fwtthq得到500080151.42 C70wfqtth50000.052.51963.50 WqAq dl3．炉墙由一层耐火砖和一层红砖构成， 厚度都为 250 mm，热导率分别为 0.6 W/(m K)和 0.4 W/(m K) ，炉墙内外壁面温度分别维持700 C 和 80 C 不变。（1）试求通过炉墙的热流密度；（2）如果用热导率为 0.076 W/(m K) 的珍珠岩混凝土保温层代替红砖层并保持通过炉墙的热流密度及其它条件不变，试确定该保温层的厚度。解：多层平壁的导热量计算: 122121270080595.2W/m0.2500.2500.60.4wwttq＝＋＋又122212170080595.20.2500.60.076wwttq＝+＋得到：247.5 mm4． 热电厂有一外径为100 mm 的过热蒸汽管道（钢管） ，用热导率为04.0W/(m K)的玻璃绵保温。已知钢管外壁面温度为400 C，要求保温层外壁面温度不超过50 C，并且每米长管道的散热损失要小于160 W，试确定保温层的厚度。解：圆筒壁的稳态导热：1601.0ln04.02150400ln2121221dddttqww＝解得2173.3mmd保温层厚度为2136.65mm2dd5．某过热蒸汽管道的内、外直径分别为150 mm 和 160 mm ，管壁材料的热导率为 45 W/(m K)。管道外包两层保温材料：第一层厚度为40 mm，热导率为 0.1 W/(m K)；第二层厚度为 50 mm，热导率为 0.16 W/(m K)。蒸汽管道内壁面温度为400 C，保温层外壁面温度为 50 C。试求：（1）各层导热热阻；（2） 每米长蒸汽管道的散热损失； （3）各层间的接触面温度。解：211111160lnln0.000228m K/W2245150dRd322211240lnln0.277m K/W220.1160dRd433311340lnln0.346m K/W220.16240dRd圆筒壁的稳态导热计算：1412340050353.1W/m0.000228 0.6450.346wwlttRRR＝由233412123wwwwwwlttttttRRR，得：211400353.1 0.000228 399.92400 CwwlttR34350353.1 0.346172.17 CwwlttR6．已知某蒸汽管线的外径为108mm，表面温度为 350℃。为降低热损失敷设保温层，要求保温层的外表面...