化工原理傳熱習(xí)題解答(已修改)
2025-06-19 17:07 本頁面
【正文】 第四章習(xí)題1）用平板法測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)，其主要部件為被測材料構(gòu)成的平板，其一側(cè)用電熱器加熱，另一側(cè)用冷水將熱量移走，同時板的兩側(cè)用熱電偶測量其表面溫度。測量數(shù)據(jù)如下：電熱器材料的表面溫度 ℃安培數(shù) A伏特?cái)?shù) V高溫面低溫面14011530020010050試求：①該材料的平均導(dǎo)熱系數(shù)。②如該材料導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系為線性：，則λ0和a值為多少？ 2）通過三層平壁熱傳導(dǎo)中，若測得各面的溫度ttt3和t4分別為500℃、400℃、200℃和100℃，試求合平壁層熱阻之比，假定各層壁面間接觸良好。3）某燃燒爐的平壁由耐火磚、絕熱磚和普通磚三種砌成，(m℃)， W/(m℃)和0。92 W/(m℃)。已知爐內(nèi)壁溫為1000℃，外壁溫度為55℃，設(shè)各層磚間接觸良好，求每平方米爐壁散熱速率。4）在外徑100mm的蒸汽管道外包絕熱層。 W/(m℃)，已知蒸汽管外壁150℃，要求絕熱層外壁溫度在50℃以下，且每米管長的熱損失不應(yīng)超過150W/m，試求絕熱層厚度。5）Φ38。為了減少熱損失，在管外保溫。 50第一層是mm厚的氧化鋅粉， W/(m℃)；第二層是10mm厚的石棉層， W/(m℃)。若管內(nèi)壁溫度為180℃，石棉層外表面溫度為35℃，試求每米管長的熱損失及兩保溫層界面處的溫度？解：①r0 = = ，r1 =19mm = mr2 = r1＋d1 = ＋ = mr3 = r2＋d2 = ＋ = ml0 = 45 W/(m℃)W/m② 即 ∴ t2 = ℃6）通過空心球壁導(dǎo)熱的熱流量Q的計(jì)算式為：，其中，AA2分別為球壁的內(nèi)、外表面積，試推導(dǎo)此式。7）有一外徑為150mm的鋼管，為減少熱損失，今在管外包以兩層絕熱層。已知兩種絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)之比1，兩層絕熱層厚度相等皆為30mm。試問應(yīng)把哪一種材料包在里層時，管壁熱損失小。設(shè)兩種情況下兩絕熱層的總溫差不變。8）試用因次分析法推導(dǎo)壁面和流體間強(qiáng)制對流給熱系數(shù)α的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。已知α為下列變量的函數(shù)：。式中λ、CP、ρ、μ分別為流體的導(dǎo)熱系數(shù)、等壓熱容、密度、粘度，u為流體流速，l為傳熱設(shè)備定型尺寸。9）水流過φ60，由20℃被加熱至60℃。已知，試求水對管內(nèi)壁的給熱系數(shù)。10）空氣流過φ362mm的蛇管，流速為15m/s，從120℃降至20℃，空氣壓強(qiáng)4105Pa（絕壓）。已知蛇管的曲率半徑為400mm，試求空氣對管壁的給熱系數(shù)?？諝獾拿芏瓤砂蠢硐霘怏w計(jì)算，其余物性可按常壓處理。11）苯流過一套管換熱器的環(huán)隙，自20℃升至
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