1、 2.如习题 1 燃烧炉的平壁是一层厚度为 230mm 的耐火砖( =1.163)、一层普通砖厚度为 240mm 的普通砖( =0.5815)和一层厚度为 40mm 的保温材料( =0.07)砌成,当定态后测得内壁面温度为 720 ,保温材料外表面温度为 70 。试计算耐火砖与普通砖、普通砖与保温材料间的交界面温度。解:3平壁炉是用内层为 120mm 厚的耐火砖和外层为 230mm 的普通砖砌成。两种砖的导热系数均为未知。测得炉内壁温度为 800,炉外侧壁面温度为 113。为减少热损失,后又在普通砖外包一层厚度为 50mm、导热系数为 0.2 W/(m) 的石棉。包扎后测得各层温度为:炉内壁温
2、度为 800,耐火砖和普通砖界面温度为 686,普通砖和石棉界面温度为 405,石棉外侧温度为 77。试求包扎后热损失较原来热损失减小的百分数 ?143272050416587t A.A1706ttA,.261t.350407t ,.A4、 在 50mm5mm 的不锈钢管( 1 = 16Wm-1K-1)外包扎 30mm 厚的石棉( 2 = 0.22Wm-1K-1),测得管内壁面温度为 600,石棉外壁面温度为100;试求每米管线的热损失。若上述温差保持不变,欲使热损失减少 60,在石棉外层再包裹一层保温材料( 3 = 0.07) 。问:该保温材料的厚度应为多少?解:管线的热损失Q/L = t=
3、管线各层半径r1 =(50 - 25)/2 = 20(mm) = 0.02m,r2 = r1 + 510-3 = 0.025(m),r 3 = r2 + 3010-3 = 0.055(m);导热系数 1 = 16Wm-1K-1 , 2 = 0.22Wm-1K-1 。18管线的热损失0.014 + 3.58431402 ln r1ri+11i23.14(600 - 100) ln + ln r1r21 11 2 r2r330mm 5mm50mm3140 ln + ln 2025116 10.22 2555Q/L = = 873(Js-1m-1)需加保温层的厚度确定管线的热损失Q/L = 873
4、- 87360= 349.2(Js-1m-1)求 r4349.2 =移项整理有:349.23.598 + 14.29ln(r4/55) = 31401256.4 + 4990ln(r4/55) = 3140则:ln(r4/55) =(3140 - 1256.4)/4990 = 0.377lnr4 = 0.377 + ln55 = 0.377 + 4.007 = 4.384即:r4 = arcln4.384 = 80(mm)确定保温材料的厚度r4 - r3 = 80 - 55 = 25(mm)= 0.025mr4 - r330mm 5mm50mm0.014 + 3.584 + ln314010.07 55r43.598 + ln314010.07 55r49在一列管换热器中,用水蒸气加热原油。管子规格为 25mm2.5mm,管内原油的表面传热系数为 1000 Wm-2K-1,管内污垢层的热阻系数 Rh,1=1.5 10-3m2KW -1;管外水蒸气加热原油,管外水蒸气冷凝的表面传热系数为 10000 Wm-2K-1,管外污垢热阻及管壁的热阻可忽略不计,试求传热系数及各部分热阻占总热阻的百分数。解: 基于管外表面的 K2 用下式计算 21,12hdRh1-232 KmW31005.105 K