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1、第三章习题解答 3-29 平壁炉炉壁由两种材料构成.内层为130mm厚的某种耐火材料，外层为250mm厚的某种普通建筑材料。此条件下测得炉内壁温度为820,外壁温度为115.为减少热损失，在普通建筑材料外面又包一层厚度为50mm的石棉，其导热系数为0。22W/m。包石棉后测得的各层温度为：炉内壁820、耐火材料与普通建筑材料交界面为690，普通建筑材料与石棉交界面为415，石棉层外侧为80.问包石棉层前后单位传热面积的热损失分别为多少?解：加增石棉前后各界面处的温度符号如本题附图所示.b1l1b2l2t1t2t3加增石棉层之前t1加增石棉层之后t2t3t4b3l3耐火材料普通材料b1l1b2l
2、2耐火材料普通材料石棉 习题329附图 导热过程达到定态时，加增石棉后热损失等于通过石棉的导热速率 23433W/m147405.08041522.0bttql 由此可求耐火材料和普通材料的导热系数：KW/m34.141569025.014743222ttbql KW/m47.169082013.014742111ttbql 加增石棉前热损失速率：2221131W/m256434.1/25.047.1/13.0115820/llbbttq 3-30 如附图所示，炉壁由绝热砖A和普通砖B组成。已知绝热砖导热系数lA=0。25W/mK，其厚度为210mm；普通砖导热系数lB=0.75W/mK。当绝
3、热砖放在里层时，各处温度如下:t1未知,t2=210，t3=60,tb=15。其中t1指内壁温度，tb指外界大气温度。外壁与大气的对流传热系数为10W/mK。(1)求此时单位面积炉壁的热损失和温度t1；(2）如将两种砖的位置互换,假定互换前后t1、tb及均保持不变，求此时的单位面积热损失及t2和t3。解（）45015-6010b3ttAQqm2 AAbttql/21 58845025.021.021021AAbqttl ABt1t2t3tb 习题330附图(）利用互换前的数据将的厚度求出:BBbttql/32 25.075.0/45060210/32BBqttblm 互换后，45010/125
4、.0/21.075.0/25.015588/1/1llAABBbbbttqm2 43845075.025.058812BBbqttl 6045025.021.043823AAbqttl 3-31 在外径为120mm的蒸汽管道外面包两层不同材料的保温层。包在里面的保温层厚度为60mm,两层保温材料的体积相等。已知管内蒸汽温度为160，对流传热系数为10000W/m2K；保温层外大气温度为28,保温层外表面与大气的自然对流传热系数为16 W/m2K.两种保温材料的导热系数分别为0.06 W/mK和0。25W/mK。钢管管壁热阻忽略不计。求（1）导热系数较小的材料放在里层,该管道每米管长的热损失为多
5、少？此时两保温层表面处的温度各是多少?（2）导热系数较大的材料放在里层，该管道每米管长的热损失为多少?此时两保温层表面的温度各是多少？解:r1=60mm，r2=120mm。因两层保温材料体积相等，7.15860120222221223rrrmm（1）导热系数小的材料放在里层：W/m45.631587.01611207.158ln25.0160120ln06.0106.0100001)28160(14.321ln1ln11)(23o2321211i01rrrrrrttlQll 由W/m45.63/1)(21i21rttlQ可得管壁温度：98.15906.01000014.3245.631602/
6、1i12rlQtt 由1211i31ln11)(2rrrttlQl 可得内保温层外壁温度:3.4360120ln06.0106.010000114.3245.63160ln1121211i13rrrlQttl 由2321211i41ln1ln11)(2rrrrrttlQll 可得外保温层外壁温度：0.321207.158ln25.0160120ln06.0106.010114.3245.63160ln1ln11242321211i14rrrrrlQttll(2)在以上计算中，将l1和l2位置互换，可得导热系数较大材料放在里层的计算结果：Q/l=105。9W/m；t2=159。98，t3=113
7、.21；t4=34.7 3-32 水在一定流量下流过某套管换热器的内管，温度可从20升至80，此时测得其对流传热系数为1000W/m2。试求同样体积流量的苯通过换热器内管时的对流传热系数为多少？已知两种情况下流动皆为湍流，苯进、出口的平均温度为60。解:由5028020查 得 水 物 性：K)kJ/(kg174.4pc，K)W/(m6473.0l，3kg/m1.988，sPa1092.545。查得60时，苯的物性：K)kJ/(kg851.1p c，K)W/(m136.0l，3kg/m836，sPa104.03 541.36473.01092.5410174.4Pr53plc l0023080
8、4.Pr.ddu 444.5136.0104.010851.1rP33plc 2814.0541.3444.54.01.9885492.08366473.0136.0PrrP4.08.04.08.0ll K)W/(m4.28110002814.02 3-33 用实验来研究污垢对传热的影响。采用281mm的铜管，水在管内流动，水蒸汽在管外冷凝。总传热系数K在很宽的流速范围内可用如下方程表示：对于清洁管：8.050010002.01uK 对于结垢的管：8.050010007.01uK 其中8.0500u为水与管壁间对流传热系数的经验式，单位是W/（m2K）,u为水的流速，m/s.试求污垢热阻和蒸汽
9、冷凝传热系数。（换热管壁很薄，可近似按平壁处理.且铜的导热系数很大，管壁热阻忽略不计)解:铜管l值很大，所以管壁热阻可忽略.又因为管壁很薄，可近似按平壁计算K值:8.02150010002.0111uK 由8.01500u可知0002.012，得K)W/(m500022 管子结垢后：s221111RK 显然0007.01s22 R 由于 0002.012 所以 K)/W(m0005.02s2R 3-34 某套管式换热器由483mm和252。5mm的钢管制成。两种流体分别在环隙和内管中流动,分别测得对流传热系数为1和2.若两流体流量保持不变并忽略出口温度变化对物性的影响，且两种流体的流动总保持湍
10、流，试求将内管改为322。5mm的管子后两侧的对流传热系数分别变为原来的多少倍.解：因为管内及管外均为湍流,所以 n228.02222222Pr023.0ludd n118.0111ee11Pr023.0ludd 式中，m02.02d，m017.0mm17253248ed 将内管改为322。5mm后,m027.02d，则 549.0027.002.0222222dduu 583.0549.027208.02.08.0222.0228.022222222uuddududdd 即管内对流传热系数变为原来的0.583倍。m01.0mm10323248ed 环隙流速与环隙流通截面积成反比,即 539.
11、1032.0042.0025.0042.0222211uu 57.1539.110178.02.08.0112.0ee8.01e1eee11uuddududdd 即管外(环隙）对流传热系数变为原来的1。57倍 3-35 某套管换热器由573.5mm的内管和894。5mm的外管构成(均为钢制），甲醇以5000kg/h的流量在内管流动，温度由60降至30，其与内管管壁的对流传热系数为1500 W/m2。冷却水在环隙流动，其进、出口温度分别为20和35.甲醇和冷却水逆流流动，忽略热损失和污垢热阻.试求（1）冷却水用量(kg/h）；（2）所需要套管长度。甲醇物性数据：cp1=2.6kJ/kgK;水的物
12、性数据：cp2=4.18kJ/kgK；2=996.3kg/m3；l2=0。603W/mK；2=0。845103Pas 换热管管材导热系数l=45W/mK。解：（1）冷却水用量由热量衡算式求得：kg/h6220203518.46.23060500012p221p1m1m2ttcTTcqq(2）对数平均传热温差 4.162030/3560ln20303560/ln2121mttttt 环隙当量直径：m023.0057.008.0edDd 水在环隙内流速:m/s7.04/057.008.014.33.996360062204/2222m20dDqu 水的对流传热系数：1898310845.03.99
13、67.0023.0Re30eud 9.5603.010845.04180Pr3lpc KW/m32469.518983023.0603.0023.0PrRe023.024.08.04.08.0e1dl 总传热系数:K/Wm1015.1505715001450035.05.53573246111123212m11ddddbKl KW/m8692K 所需要传热面积23m12p2m2mm6.74.16869360020351018.46220tKttcqtKQA 所需套管长度m5.42057.014.36.71dAL 3-36 一列管换热器由252。5mm的换热管组成，总传热面积为3m2。需要在此换
14、热器中用初温为12的水将某油品由205冷却至105，且水走管内。已知水和油的质量流量分别为1100 kg/h和1250kg/h，比热分别为4.18kJ/kg和2。0kJ/kg,对流传热系数分别为1800W/m2和260 W/m2。两流体逆流流动，忽略管壁和污垢热阻.（1)计算说明该换热器是否合用？(2）在夏季,当水的初温达到28时,该换热器是否仍然合用？（假设传热系数不变）。解：（1）该换热器热负荷：43211pm11094.6105205100.236001250TTcqQW 冷却水的出口温度为：3.661018.43600/11001094.61234p2m212cqQtt 3.11412
15、1053.66205ln121053.66205mt K/Wm1054.42025180012601111232121ddK；KW/m2.2202K 24mm76.23.1142.2201094.6tKQA需要 A=3m2，所以夏季时该换热器不合用。3-37 一列管冷凝器，换热管规格为252.5mm，其有效长度为3.0m。水以0.65m/s的流速在管内流过，其温度由20升至40.流量为4600kg/h、温度为75的饱和有机蒸汽在壳程冷凝为同温度的液体后排出，冷凝潜热为310kJ/kg。已知蒸汽冷凝传热系数为820 W/m2，水侧污垢热阻为0。0007m2K/W。蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻忽略不计
16、。试核算该换热器中换热管的总根数及管程数.解：定性温度下水的物性如下：cp2=4。17kJ/kgK,2=995.7kg/m3，l2=0。618W/mK，2=0。801103Pas 冷凝放热量W1096.31031036004600531mrqQ 则冷却水用量kg/s75.420401017.41096.33512p2m2ttcQq 每程的管数可由水的总流量和每管中水的流速求出:37.237.99565.002.0785.075.44222m2iudqn，取为ni=24根 每管程的传热面积为：2oiim65.50.3025.014.324ldnA 100001616010801.07.99565
17、.002.0Re3du 40.5618.010801.01017.4Pr33plc 324640.51616002.0618.0023.0PrRe023.04.08.04.08.02dl W/m2 321221211048.220250007.02025324618201111ddRsddK；403K W/m2 3.4440752075ln2040mt 2.223.444031096.35mtKQAm2 管程数93.365.52.22iAAN 取管程数N=4 总管数：n=N ni=96根 3-38 某套管换热器由252.5mm的内管和483mm的外管构成,长2m。管间通入120的饱和水蒸汽加热
18、管内空气,使空气温度由25升至85。已知空气质量流量为48kgh,换热器外界环境温度为20.求（)该换热器空气侧的对流传热系数；（)加热蒸汽的用量。空气比热取cp=1.0kJ/kgK。外管外壁与周围环境的对流传热系数可按下式计算:aW052.04.9tt W/m2K 其中：tW外管壁温，；ta-周围环境温度。饱和蒸汽冷凝潜热取为r=2232kJ/kg。（提示:蒸汽冷凝传热系数远大于管内空气强制对流和环境中空气自然对流传热系数）解：（1）空气的对流传热系数远小于蒸汽冷凝之值，所以K空气。2m157.02025.014.3 dlA；1.608512025120ln2585mt W800258510
19、0.1360048312p2m2ttcqQ 所以 KW/m8.841.60157.08002mtAQK空气(2）蒸汽冷凝传热系数远高于外管外壁与周围大气的对流传热系数,所以120sW tt KW/m6.1420120052.04.92 通过外管外壁的热损失速率：W440201202048.014.36.14aWttAQ外 则蒸汽耗量为：kg/h236001022324408003m1rQQq 3-39 116的饱和水蒸汽在一单管程列管式换热器的壳程冷凝，一定流量的空气在管程湍流流动，其温度由20升至80。设总传热系数近似等于空气对流传热系数。（1）操作中若空气流量增加20，为保持空气出口温度不
20、变,问加热蒸汽温度应提高至多少度？（2)若采用一双管程的换热器,其换热管管径和总管数与原换热器相同，则为完成相同的换热任务,所需要换热管长度为原换热器的多少倍？忽略气体温度变化对其物性的影响。解：（1)空气空气mm2.1qq,且保持空气出口温度不变，所以QQ2.1,uu2.1 mm2.1ttKKQQmmtt空气空气mm8.0mm8.02.1ttttuu 2.618011620116ln2080mt 5.632.1m2.0mtt8020ln)80()20(TTTT 解此式得T=118。1（2）原工况：2.61mt 改为双管程，完成相同的换热任务，Q=Q，tm=tm.而u=2u 管程湍流:空气空气
21、KK8.08.02uu 由mtKQA可得:574.0218.0空气空气KKAA，即所需换热管长度为原来的0。574倍。3-40 在某四管程的列管式换热器中,采用120的饱和水蒸汽加热初温为20的某种溶液。溶液走管程，流量为70000kg/h，在定性温度下其物性为：粘度3。010-3Pas，比热1.8kJ/kgK,导热系数0。16W/mK。溶液侧污垢热阻估计为610-4 m2/W，蒸汽冷传热系数为10000 W/m2，管壁热阻忽略不计。换热器的有关数据为：换热管直径mm5.225，管数120，换热管长6米。试求溶液的出口温度。解：四管程，每一程的流通截面积：2322im1042.902.0414
22、.3412044dnA 溶液在管内流动的雷诺数：1376136001042.91037000002.0Re33imAdqdu 普朗特准数：75.3316.0103108.1Pr33plc 管程对流传热系数：153875.331376102.016.0023.0PrRe023.04.08.04.08.02dlW/m2K 总传热系数3421121211066.12025106202515381100001111ddRsddK m2/W 4.601K W/m2K 总传热面积：20m5.566025.014.3120ldnA 饱和蒸汽加热，由式(3-22）：971.0108.13600/700005.
23、564.601ln3p2m221cqKAtTtT 即 971.012020120ln2t 解得：1.822t 3-41 有一蒸汽冷凝器,蒸汽在其壳程中冷凝传热系数为10000W/m2K，冷却水在其管程中的对流传热系数为1000W/m2K。已测得冷却水进、出口温度分别为t1=30、t2=35.现将冷却水流量增加一倍,问蒸汽冷凝量将增加多少？已知蒸汽在饱和温度100下冷凝,且水在管程中流动均达到湍流。（忽略污垢热阻和管壁热阻）解：由于汽化潜热r为定值,所以QQqqm1m1 原工况：5.673510030100ln3035lnmt 忽略壁阻、垢阻，近似按平壁计算：K)W/(m909110001010
24、243oioiK 新工况：m2m22qq，741.12ReeR8.0iiii得：K)W/(m17412i。K ioio2W/(mK)1741101174114834 由于水量加倍，2t应降低，设新工况下为2t，则2222m10070ln3010070ln10070ttttt mmtKtKQQ，式中：3022p2m2tcqQ,3035p2m2cqQ 304.02tQQ，即 5.6710070ln309091483304.022mm2 tttKtKt 解得 1.342 t 64.1301.344.0304.02m1m1tQQqq 蒸汽冷凝量增大64 3-42 用套管换热器每小时冷凝甲苯蒸汽1000
25、kg，冷凝温度为110，冷凝潜热为363 kJ/kg，冷凝传热系数21 W/m10000。换热器的内管尺寸为mm5.357,外管尺寸为mm5.389，有效长度为5m。冷却水初温为16，以3000kg/h的流量进入内管，其比热为4.174kJ/kg，粘度为1。11cP，密度为995kg/m3。忽略管壁热阻、污垢热阻及热损失。求：(1）冷却水出口温度；（2）管内水的对流传热系数2;（3）若将内管改为mm5.347的钢管,长度不变，冷却水的流量及进口温度不变,问蒸汽冷凝量变为原来的多少倍？解:（1)W100083.1kJ/h1063.33631000551mrqQ 由热平衡方程式 rqttcqQm1
26、12p2m2)(可得 45174.43000363100016p2m21m12cqrqtt（2）由4516110110 可得 6.786594ln6594mt 由mtKAQ 可得 25mW/m14336.785057.0100083.1tAQK 由2121111ddK 可得 441212102442.55750)101114331()11(1ddKm2K/W 2=19072W/m（3）原管:m/s427.005.049953600/30002u 443101091.11011.1995427.005.0Redu湍流 现管：5625.125.1405044222m222m2ddqddquu 44
27、3101039.21011.1995427.05625.104.0Reud,湍流 2.08.02du;2.08.022dduu=22.08.0W/m285040505625.11907 2121111ddK441012.54047285011011(m2K/W)K=19522W/m 由mtAKQ=)(12p2m2ttcq 得:)16(10174.43600300011016110ln)110()16110(5047.019522322ttt 3210174.43600300011016110ln15047.01952t 414.011016110ln2t 9.47513.11101611022
28、tt 又由热平衡：rqttcqQm112p2m2)(kg/h1100363)169.47(174.43000)(12p2m2m1rttcqq 1.110001100m1m1qq，即冷凝量为原来的1。1倍。3-43 一单壳程双管程列管式换热器中，用130的饱和水蒸汽将36000kg/h的乙醇水溶液从25加热到80。列管换热器由90根mm5.225,长3m的钢管管束组成，乙醇水溶液走管程,饱和水蒸汽走壳程.已知钢的导热系数为45W/mK，乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m3，粘度为1.2103Pas,比热为4。02kJ/kgK，导热系数为0。42W/mK,水蒸汽的冷凝传热系数为10000
29、W/m2K，忽略污垢热阻及热损失。试问:(1）此换热器能否完成任务?（2）若乙醇水溶液流量增加20%，而溶液进口温度、饱和水蒸汽压力不变的条件下,仍用原换热器，乙醇水溶液的出口温度变为多少？（乙醇水溶液的物性可视为不变）解：(1）W10211.2)2580(1002.43600/36000)(6312p2m2ttcqQ需要 1.748013025130ln)80130()25130(mt，2m2.213025.014.390A m/s80.002.045785.08803600360002u，443101017.1102.188080.002.0Re 湍流，49.1142.0102.11002
30、.4Pr33 在0.7160之间，5015002.03dl 所以可用下式：24.08.042W/m230549.111017.102.042.0023.0 K/Wm1004.7202523051450025.05.2225101111244212m11ddddbKl 所以 K=1420 W/m2K，W1023.213.742.2114206mtKAQ 需要QQ 所以能完成任务（2）m12p2m2)(2.1tAKttcqQ （1）266723052.12.18.028.02 W/m2 441030.60225.045025.00025.002.02667025.01011外K，K=1586W/m
31、2K 2222m13025130ln2513025130ln)130()25130(ttttt 将mtK、外均代回（1)式得:222313025130ln)25(2.211586)25(1002.43600360002.1ttt 得7.013025130ln2t 014.2130251302t 9.772t 3-44 两台完全相同的单管程列管式换热器,用水蒸汽在壳程冷凝以加热管程内的空气。若加热蒸汽压力相同，空气进、出口温度t1和t2也分别相同，问(1）将两台换热器串联操作及并联操作（见本题附图），哪种方案生产能力大，相差多少倍？(并联时空气均匀分配于两换热器中）；（2）由以上求出的生产能力之
32、比,计算两方案由于流动阻力引起的总压降比为多大（注：蒸汽冷凝传热系数远大于空气的对流传热系数；不计换热器进、出口及联接管线所引起的压降；空气在换热管内流动均按湍流考虑;直管摩擦阻力系数用柏拉修斯方程计算)空气t1t2水蒸汽水蒸汽空气t1t2水蒸汽水蒸汽（a)串联方案（b)并联方案 习题3-43附图（1）以下标“1”表示串联，下标“2表示并联，qm1、qm2分别指串联与并联时空气的质量流量 m2m112pm212pm121qqttcqttcqQQ 在mtKAQ公式中,两种情况下21AA,m2m1tt 212121KKQQ (式中21,分别表示串联与并联时，管内空气侧的值）8.0218.02121
33、21ReReuuQQ （)由ndqundqu2785.0 785.02m222m11 可得：21m2m12122QQqquu，代入（*）式 8.0218.08.0218.0212122QQQQuuQQ，解得：8.02.0212QQ 162421m2m1QQqq，所以，从提高生产能力看，串联优于并联.(2)221212122222211112122uulludludlppllll，式中：221ll 0.25Re0.3164=l 25.01225.01221ReReuull 75.12122125.0122122uuuuuupp 由（1）已知：321622m2m121qquu，86132275.1
34、21pp 结论：尽管从传热的角度看,串联有利于提高生产能力,但输送消耗的能量太大，所以在生产上若要提高生产能力，常采用并联方案。3-45 在单管程逆流列管式换热器中用水冷却空气.水和空气的进口温度分别为25及115。在换热器使用的初期，水和空气的出口温度分别为48和42;使用一年后，由于污垢热阻的影响,在水的流量和入口温度不变的情况下，其出口温度降至40。不计热损失。求（1）空气出口温度变为多少？（2)总传热系数变为原来的多少倍；（3）若使水流量增大一倍，而空气流量及两流体入口温度都保持不变，则两流体的出口温度变为多少？（提示：水的对流传热系数远大于空气）解:(1）221122112p2m2p
35、1m11152540315.0421152548TTTttTTttcqcq，解得：4.672T(2)mm2121mmttTTTTttQQKK；46.362542/48115ln254248115mt；16.57254.67/40115ln254.6740115mt;453.016.5746.36481154.67115KK（3）p2m2p1m1p1m112211lncqcqcqAKtTtT p2m2p1m1p1m112211lncqcqcqAKtTtT 所以23.1315.01315.05.0111lnlnp2m211p1m1p2m2p1m1p1m112211221KKcqcqcqAKcqcq
36、cqAKtTtTtTtTpm（因水的传热系数远大于空气,所以可近似认为水的流量对总传热系数没有影响，KK)701.0ln23.1ln12211221tTtTtTtT 该式与热平衡方程158.0315.05.02112p2m2p1m1TTttcqcq联立求解：可得：78.652T；78.322t 3-46 在列管式换热器中用饱和水蒸汽来预热某股料液.料液走管内，其入口温度为295K，料液比热为4。0kJ/kg.K,密度为1100kg/m3;饱和蒸汽在管外冷凝，其冷凝温度395K。当料液流量为/sm1076.134，其出口温度为375K；当料液流量为/sm1025.334时，其出口温度为370K。
37、假定料液在管内流动达到湍流，蒸汽冷凝传热系数为3.4kW/m2K，且保持不变，忽略管壁热阻和污垢热阻。试求该换热器的传热面积。解：12p2m2mttcqtKAQ；12p2m2mttcqtAKQ/mm1212m2m2ttttttqqKK KTKTKtKt3953953752951221，7.49375395295395ln)375395()295395(mtK KTKTKtKt3953953702951221，1.54370395295395ln)370395()295395(mtK 代入式可求得两种工况下总传热系数之比：59.11.547.4929537529537076.125.3mm121
38、2m2m2ttttttqqKK 考虑K及K与对流传热系数的关系以及对流传热系数与流量的关系：2121K 2121K 212212KK 式仍有两个未知数，即2与2,但它们之间有一定的关系：63.176.125.38.08.02V2V8.022qquu，即2263.1 将式代入式消去2可得：59.163.163.1212212KK；将4.31kW/m2K代入式可得：144.02kW/m2K 138.04.3144.04.3*144.02121K kW/m2K 代入式可求得传热面积：03.97.49138.0800.411001076.1)(4m12p2m2tKttcqAm2 3-47 在传热面积为
39、 5m2的换热器中用冷却水冷却某溶液。冷却水流量为 1。5kg/s，入口温度为 20，比热为 4.17kJ/kgK；溶液的流量为 1kg/s,入口温度为 78，比热为 2.45kJ/kgK。已知溶液与冷却水逆流流动，两流体的对流传热系数均为 1800 W/m2K。（1）试分别求两流体的出口温度?（2)现溶液流量增加 30%，欲通过提高冷却水流量的方法使溶液出口温度仍维持原值，试求冷却水流量应达到多少？（设冷却水和溶液的对流传热系数均与各自流量的0.8 次方成正比,忽略管壁热阻和污垢热阻）解：(1）总传热系数近似用下式计算：KW/m90018001180011111221K 12.141705.
40、124501124501590012078lnlnp2m2p1m1p1m1221221cqcqcqKATttTtT（a)热平衡方程：222112p2m2p1m17820392.0TtTTttcqcq （b）（a）式(b）式联立求解得：19.332T；56.372t（2)新工况下的总传热系数:8.0m2m28.08.0m2m2218.021/13.112/13.1111qqKqqKK 新工况下：p2m2m2m2p1m1p1m18.0m2m28.01221/1/13.1/12lncqqqcqcqqqKAtTtT 将已知数据代入上式：41705.1/24503.1124503.1/13.1/1590
41、022019.3378lnm2m28.0m2m28.02qqqqt （c）新工况下热平衡方程:19.33782041705.1/24503.1/22112m2m2p2m2m2m2p1m1tTTttqqcqqqcq (d）试差求解上述关于m2m2/qq和2 t的方程组，可得：418.1/m2m2qq；09.362t 所以，冷却水流量需要提高至kg/s127.25.1418.1m2q 3-48 两无限大平行平面进行辐射传热，已知两平面材料的黑度分别为0。32和0.78。若在这两个平面间放置一个黑度为0。04的无限大抛光铝板以减少辐射传热量，试求在原两平面温度不变的情况下由于插入铝板而使辐射传热量减
42、少的百分数。解：两无限大平面间的辐射传热,角系数为1。设T1、T2、T3分别代表板1、板2和铝板的绝对温度。没有插入铝板3时，辐射传热通量为:212121XXCq 其中411100TX、422100TX、433100TX 插入3后：232323313131qXXCXXCq 由此解得：23312231313CCXCXCX 将该式代入q13可得:2123312331233122313113131XXCCCCCCXCXCXCq 所以 21233123312131CCCCCqq 021021294.01/1/1/CCC;0310310369.01/1/1/CCC；0230230396.01/1/1/CCC;065.0294.00396.00369.00396.00369.02131qq 即辐射热损失减小了93.5%