[2017年整理]化工第二章习题.ppt

第二章 习题 2-1 平壁炉由耐火砖（厚200mm,λ=1.07W/m.℃)，绝热砖（厚120mm,λ=0.15W/m.℃)和6mm的钢板组成，炉内耐火砖壁面温度为1200 ℃，钢板外壁温度为28 ℃，（1）试计算炉壁的热流密度。（2）实测炉壁热损失为620W/m2,那么层间接触热阻占总热阻的比例为多少？ 解：根据傅立叶定律： 忽略钢板热阻： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 而实测热损失为620W/m2,则总热阻为： 各层热阻之和为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 答： 2-2 平壁炉的炉壁由120mm的耐火砖和厚为240mm的普通砖构成，测得炉壁内外温度分别为800℃和120 ℃，为减少热损失又在炉壁外加了一石棉保温层，其厚60mm导热系数为0.2W/m. ℃,后测得三种材料界面温度依次为800 ℃ 、680 ℃ 、410 ℃ 、60 ℃ ，（1）问加石棉层后热损失减少多少？求耐火砖和普通砖的导热系数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 解：根据保温层的数据测得热流密度为： 通过平壁的热流密度相等，则有： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 没加保温层前热损失为： 热损失减少了： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2-3 冷藏室的墙壁由两层厚15mm的杉木板之间夹一层软木板构成，杉木木板和软木板的导热系数分别为0.107W/m.℃和0.040W/m. ℃冷藏室内内外壁温度分别为-12 ℃和21 ℃ ，若要求墙壁的传热量为大于10W/m2,试计算墙壁中软木层的最小厚度及软木板的热阻占总热阻的分数。 解：根据多层平面壁的传热速率公式 得： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 总热阻为： 软木热阻为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 占总热阻的分数为： 2-4 外径为100mm的蒸气管包一层厚50mm，λ=0.06W/m.℃的绝热材料，问再包多厚的石棉层（λ=0.1W/m .℃ ） ，才能使保温层内、外温度分别为170 ℃和30 ℃时的热损失不大于60W/m2? 解：根据多层圆筒壁热传导计算式： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 其中： 代入上式得： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2-5 蒸气管外包扎两层厚度相同的绝热层，外层的平均直径是内层的两倍，导热系数外层为内层的2倍，若将两层材料互换位置，其它条件不变，问每米管长热损失改变多少？哪种材料放在内层好？ 解