第四章 习题2. 燃烧炉的内层为 460mm 厚的耐火砖,外层为 230mm 厚的绝缘砖
若炉的内表面温度 t1 为 1400℃,外表面温度 t3 为100℃
试求导热的热通量及两砖间的界面温度
设两层砖接触良好,已知耐火砖的导热系数为,绝缘砖的导热系数为
两式中 可分别取为各层材料的平均温度,单位为℃,λ 单位为 W/(m·℃)
解:设两砖之间的界面温度为 ,由,得热通量3.直径为,钢管用 30mm 厚的软木包扎,其外又用 100mm 厚的保温灰包扎,以作为绝热层
现测得钢管外壁面温度为-110℃,绝热层外表面温度10℃
已知软木和保温灰的导热系数分别为和(m·℃),试求每米管长的冷量损失量
解:每半管长的热损失,可由通过两层圆筒壁的传热速率方程求出:负号表示由外界向体系传递的热量,即为冷量损失
4.蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的平均直径为内层的两倍
其导热系数也为内层的两倍
若将二层材料互换位置,假定其他条件不变,试问每米管长的热损失将改变多少说明在本题情况下,哪一种材料包扎在内层较为适合解:设外层的平均直径为,内层平均直径为,则且
由导热效率方程知:两层材料位置互换后:所以:即:两层保温材料互换位置后,单位管长的热损失增加
说明在本题情况下,导热系数小的材料放在内层较为合适
在管壳式换热器中用冷水冷却油
水在直径为的列管内流动
已知管内水侧对流传热系数为 349OW/(m2·℃ ),管外油侧对流传热系数为 258 W/(m2·℃ )
换热器在使用一段时间后,管壁两侧均有污垢形成,水侧污垢热阻为 0
00026 m2·℃ / W,油侧污垢热阻为 0
000176 m2·℃ / W
管壁导热系数λ 为 45 W/(m·℃)
试求:(1)基于管外表面积的总传热系数;(2)产生污垢后热阻增加的百分数
解:(1)总传热系数(2)产生污垢后热阻