1热工基础习题解答 第二章:传热学 2-1 某窑炉炉墙由耐火粘土砖、硅藻土砖与红砖砌成,硅藻土砖与红砖的厚度分别为40mm和 250mm,导热系数分别为0.13和 0.39W/m℃,如果 不用硅藻土层,但又希望炉墙的散热维持原状, 则红砖必须加厚到多少毫米? ( 1) 解得 即红砖的厚度应增加到 370mm 才能维持原散热热流密 度不变。 2-2 某厂蒸汽管道为Ø175×5的钢管,外面包了一层95mm 厚的石棉保温层,管壁和石棉的导热系数分别为50、0.1w/m.℃,管道内表面的温度为300℃,保温层外表面温度为50 ℃。试求每米管长的散热损失。在计算中能否略去钢管的 热阻,为什么? 解:石棉保温层和钢管在每米长度方向上产生的热阻分别为: 2-3试求通过如图3-108所示的复合壁的热流量。假设热流是一维的;已知各材料的导热系数为:λ A=1.2、 λ B=0.6、 λ C=0.3、 λ D=0.8w/m・℃。 2-4 平壁表面温度tw 1=450℃ , 采 用 石 棉 作 为 保 温层 的 热 绝 缘 材 料 , 导 热 系 数λ =0.094+0.000125t,保温层外表面温度tw 2=50℃,若要求热损失不超过340w /m2℃,则保温层的厚度应为多少? 解:平壁的平均温度为 : 即保温层的厚度应至少为147mm。 2-5浇注大型混凝土砌块时,由于水泥的水化热使砌块中心温度升高而导致开裂,因此,砌块 不能太大。现欲浇注混凝土墙,水泥释放水化热为100w/m3,混凝土导热系数为1.5W/m℃,假设两壁 温度为20℃,限制墙中心温度不得超过50℃。试问 墙厚不得超过多少米? 解:由于墙的两侧温度 相等,所以墙内的温度 分布为 2-6一电炉炉膛长×宽×高=250× 150× 100m m ,炉衬为230m m厚的轻质粘土砖(密度为800kg/m 3)。已 知内壁平均温度为900℃,炉体外表面温度为80℃。 试求此电炉的散热量。 解:通过该电炉的散热量可以表示为: 将该电炉视为中空长方体,则其核算面积为: 2-7有两根用同样材料制成的等长度水平横管,具有相同的表面温度,在空气中自然散热,第 一根管子的直径是第二根管子直径的10倍,如果这 两根管子的(GrPr)值均在103~109之间,且可用准数方程式Nub=0.53Grb。试求两根管子的对流换0.25热系数比值和热损失的比值。 解:对于与圆管进行对流换热的情形,空气的 由于横管的表面温度相同,并且空气温度相同,所以均相等,可得 2-8 根据隧道窑模型实验,确定了圆柱形料垛对流换热系数的准数方程式为:Nuf=0.0146Ref0.85。 现用空气强...