传热习题解答

精品文档---下载后可任意编辑3-29平壁炉炉壁由两种材料构成。内层为 130mm 厚的某种耐火材料，外层为 250mm 厚的某种普通建筑材料。此条件下测得炉内壁温度为 820℃，外壁温度为 115℃。为减少热损失，在普通建筑材料外面又包一层厚度为 50mm 的石棉，其导热系数为℃。包石棉后测得的各层温度为：炉内壁 820℃、耐火材料与普通建筑材料交界面为 690℃，普通建筑材料与石棉交界面为 415℃，石棉层外侧为 80℃。问包石棉层前后单位传热面积的热损失分别为多少？解：加增石棉前后各界面处的温度符号如本题附图所示。习题 3-29 附图导热过程达到定态时，加增石棉后热损失等于通过石棉的导热速率q'=λ3(t '3−t '4)b3=0.22(415−80 )0.05=1474W/m2由此可求耐火材料和普通材料的导热系数：λ2=q' b2(t '2−t '3)=1474×0.25690−415=1.34 W/m⋅Kλ1=q' b1(t '1−t '2)=1474×0.13820−690=1.47 W/m⋅K加增石棉前热损失速率：q=t1−t3b1/ λ1+b2/ λ2=820−1150.13/1.47+0.25/1.34 =2564 W/m23-30 如附图所示，炉壁由绝热砖 A 和普通砖 B 组成。已知绝热砖导热系数AK，其厚度为 210mm；普通砖导热系数BK。当绝热砖放在里层时，各处温度如下：t1未知，t2=210℃,t3=60℃,tb=15℃。其中 t1指内壁温度，tb指外界大气温度。外壁与大气的对流传热系数为＝10W/m ２K。（1）求此时单位面积炉壁的热损失和温度 t1；（2）如将两种砖的位置互换，假定互换前后 t1、tb及均保持不变，求此时的单位面积热损失及 t2和 t3。解（１）q=QA =α (t3−tb)=10×(60-15)=450Ｗ／m2q= t 1−t2bA / λAt1=t2+qbAλ A=210+ 0.210.25×450=588℃习题 3-30 附图（２）利用互换前的数据将Ｂ的厚度求出：q= t 2−t3bB/ λBbB=t2−t3q/ λB=210−60450/0.75 =0.25m互换后，q'=t1−tbbB/ λB+b A/ λ A+1/α =588−150.25/0.75+0.21/0.25+1/10=450Ｗ／m2t '2=t1−q'bBλB=588−0.250.75×450=438℃t '3=t2−q'b Aλ A=438−0.210.25×450=60℃3-31 在外径为 120mm 的蒸汽管道外面包两层不同材料的保温层。包在里面的保温层厚度为 60mm,两层保温材料的体积相等。已知管内蒸汽温度为 160℃，对流传热系数为 10000W/m2K；保温层外大气温度为28℃，保温层外表面与大气的自然对流传热系数为 16 W/m2K。两种保温材料的导热系数分别为 0.06 W/mK 和K。钢管管壁热阻忽略不计。求（1）导热系...