1 1、外径为200mm采暖热水输送保温管道,水平架空铺设于空气温度为-5℃的室外,周围墙壁表面平均温度近似为0℃,管道采用岩棉保温瓦保温,其导热系数为λ(W/m℃)=0.027+0.00017t(℃)。管内热水平均温度为100℃,由接触式温度计测得保温层外表面平均温度为45℃,表面发射率为0.9,若忽略管壁的导热热阻,试确定管道散热损失、保温层外表面复合换热系数及保温层的厚度。 解:管道散热损失包括自然对流散热损失和辐射散热损失两部分。 确定自然对流散热损失: 定性温度℃ 则 确定辐射散热损失: 属空腔(A2)与内包壁(A1)之间的辐射换热问题,且。 单位管长管道散热损失 确定保温层外表面复合换热系数: 确定保温层的厚度: 由傅立叶定律积分方法获得。 ,分离变量得:,即: 2 得管道外径 保温层的厚度为 2、一所平顶屋,屋面材料厚δ=0.2m,导热系数λw=0.6W/(m·K),屋面两侧的材料发射率ε均为0.9。冬初,室内温度维持tf1=18℃,室内四周墙壁亦为18℃,且它的面积远大于顶棚面积。天空有效辐射温度为-60℃。室内顶棚表面对流表面传热系数h1=0.529W/(m 2·K),屋顶对流表面传热系数h2=21.1W/(m 2·K),问当室外气温降到多少度时,屋面即开始结霜 (tw2=0℃),此时室内顶棚温度为多少?此题是否可算出复合换热表面传热系数及其传热系数? 解:⑴求室内顶棚温度tw1 稳态时由热平衡,应有如下关系式成立: 室内复合换热量Φ’=导热量Φ=室内复合换热量Φ” ; 因Φ’=Φ,且结霜时℃,可得: ,即 解得:℃。 ⑵求室外气温tf2 3 因Φ”=Φ,可得: ,即: ℃ ⑶注意到传热方向,可以求出复合换热系数hf1、hf2 依据,得 依据,得 ⑷求传热系数K 3、一蒸汽冷凝器,内侧为ts=110℃的干饱和蒸汽,汽化潜热r=2230,外侧为冷却水,进出口水温分别为30℃和80℃,已知内外侧换热系数分别为104,及3000,该冷凝器面积A=2m2,现为了强化传热在外侧加肋,肋壁面积为原面积的4倍,肋壁总效率η=0.9,若忽略冷凝器本身导热热阻,求单位时间冷凝蒸汽量。 解:对数平均温差:℃,℃ ℃ 4 传热系数 单位时间冷凝蒸汽量: 7、设计一台给水加热器,将水从15℃加热到80℃,水在管内受迫流动,质量流量为2kg/s,比热为4.1868kJ/kg℃。管内径为0.0116m,外径0.019m,用110℃的饱和蒸汽加热,在加热器为饱和液体。已知管内外的对流传热系数分别为4306 W/ m2℃和7153W/ m2℃;汽化潜热r = 2229.9kJ/kg;且忽略管壁的...