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1、习题【2-1】【解】查表知硅砖的导热系数= 0.92 + 0.710-3 t W/(m.oC)硅砖的平均温度硅砖的平均导热系数 = 0.92 + 0.710-3 tav = 0.92 + 0.710-3 800 = 1.48 W/(m.oC)散热损失量 习题【2-2】【解】设硅藻土砖的厚度和导热系数分别为1,1 红砖的厚度和导热系数分别为2,2 如果不用硅藻土,红砖的厚度为2用红砖替代硅藻土后,要保持炉墙的散热量不变,即保持炉墙的热阻不变替换前,炉墙热阻,替换后,炉墙热阻令R1=R2,得,则习题【2-3】【解】该拱形窑顶的导热可以视为1/4单层圆筒壁的导热查表知耐火粘土砖的导热系数= 0.83
2、5+ 0.5810-3 t W/(m.oC)耐火粘土砖的平均温度硅砖的平均导热系数 = 0.835 + 0.5810-3 tav = 0.835 + 0.5810-3 400 = 1.067 W/(m.oC)根据单层圆筒壁的传热量公式可得每米窑长拱顶散失热量习题【2-4】【解】该管道的导热为双层圆筒壁的导热,可用公式进行计算,其中t1=300oC,t3=50oC;1=50 W/(m.oC),2=0.1 W/(m.oC);r1=0.0825 m,r2=0.0875 m,r3=0.1825 m。每米管长的散热损失钢管的热阻可以忽略不计,因为钢管的热阻远小于石棉的热阻。钢管的热阻石棉的热阻习题【2-
3、5】【解】设内表面温度为t1,交界面处温度为t2,外表面温度为t3,则通过粘土砖和红砖的传热量应相等。即Q1=Q2,展开有即 (1)查表得 1 = 0.835+ 0.5810-3 t W/(m.oC)2 = 0.47+ 0.5110-3 t W/(m.oC)则, 带入(1)中,得求解,可得t2=624.6 oC习题【2-8】【解】该砌砖结构可以等效为如下图1,其模拟电路图如图2所示图1 砌砖等效结构示意图 图2 模拟电路图所以通过砌砖的导热量【2-13】【解】:不相同,直径大的管道热损失大。本题属于稳定的无内热源的单层圆筒壁的导热。设两管子的内直径分别为d1,d2,其厚度为,内外表面温度为t1
4、,t2,导热系数为,已知d1d2则单位长度管1的传热量单位长度管的传热量 d1d2 Q1Q2即直径大的管道热损失大【2-14】【解】本题属于无限空间中的自然对流换热,相应的准数方程为设两管的直径分别为d1,d2,则d1=10d2。 两根管子的GrPr值均在103109之间,查表2-6可得流体的流动状态为层流,相应的系数C=0.53,指数n=1/4。 又因两管内外温度相同,因此定性温度相同,即值相同,则有 根据牛顿冷却定律,有【2-16】【解】该题属于无限空间自然对流换热定性温度查表(p395附录五)可得250oC时空气的物性参数为计算(GrPr)b值以判断流态查表2-6可知,流体的流态为层流,相应的准数方程为:对流换热系数每米管长的对流换热量【2-17】【解】(1)当热面在下边,冷面在上边时,属于有限空间中的自然对流换热夹层中空气的平均温度为:查表(p395附录五)可得80oC时空气的物性参数为查表2-7可知,流体的流态为层流,其当量导热系数可由下式计算:对流换热量(2)当热面在上边,冷面在下边时,夹层内空气热量的传递仅靠导热的方式,其导热量