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《化工原理第五章传热习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第五章传热2.某燃烧炉的平壁由三种材料构成。最内层为耐火砖，厚度bi=200mm,导热系数X1=1.07Wm-,-°C1；中间层为绝热砖，厚度b2=100mm,导热系数最外层为普通钢板，厚度b3=6mm,导热系数T已知炉内壁表面温度t^l000oC,钢板外表面温度U=30°C,试计算：(1)通过燃烧炉平壁的热通量；(2)耐火砖与绝热砖以及绝热砖与普通钢板Z间的界面温度。假设各层接触良好。q、f]—『41000—30T~~=~~0J~~0.006+——+11入入1.070.1445=1O76・2(W"
2、-2)4一『2b1000^b3=6mm30乜九3t2=-q】(¥)+—九i02=1000-1076.2x=798.8°C1.07入=798.8—1076.2X空=30.1°C_入~0.143•在直径为(
3、)89x4.5mm的蒸汽管道外包扎有两层绝热材料。己知管壁材料的导热系数为45Wm1-oC_,；内层绝热材料的厚度为40mm,导热系数为外层绝热材料的厚度为20iwn,导热系数为O.lSWm^T'o现测得蒸汽管的内壁温度为180°C,最外层绝热材料的外表而温度为50°Co试计算每米管长的热损失及两
4、绝热层间的界而温度。解：Zj=180°C,°=50°C,r}=40mm,r2=44.5mm,=84.5mm,r4=104.5mmQ_2^(r,-r4)_2x3」4x(180-50)7=~1,r.~~=~~,0.04451~~,0.08451.0.1045—12+—ln」+—12——xln+xln+xln人斤入5入D450.040.070.04450.150.0845=S16A=力］0.0024+9.16+1.42Q=Q}=Q2=2?幺=2字7),(67.45°CL丄血入厂34•蒸汽管道外包扎有两层导
5、热系数不同而厚度相同的绝热层。已知外层的平均直径和导热系数均为内层的两倍。现保持其他条件不变，而将两绝热层的材料互换，试问：(1)每米管长的热损失是原来的多少倍？(2)在木题条件下,解：设管道半径为x,绝热层厚度b外层平均半径=2X内层平均半径哪一种材料包扎在内层较为合适?(x+2b)+(x+b)cx+(x十b)=2X22r2=x+2/?=5x⑴互吨2]兀右斤&x2&3x互换后2血11人1!——ln—+——In—入x入】％7心倍ccr勺.-In——+——In——x&3兀(2)2小的包在内层较好5.水
6、在套管式换热器的内管中流动。已知内管的直径为(
7、)25x2.5mm,长度为6m；水的流量为2m3h1,温度由15°C升高至35°C,试计算管壁对水的对流传热系数。若水的流量下降为O.Wh1,则管壁对水的对流传热系数又为多少？解：由题意可得，定性温度z=15+35=2rc>查附表得水的物性参数为22=60.89xl(r2w•〃厂•『，p=902.75X10-6Pa-s,Pr=6.22(l)w==1.77m-5_,3600x-x(0.02)24Re=如=OaxlRxl^OO=3.9x104>1OOOO(
8、湍流)“902.75X10-6又0.760,比=0.4(被加热)心0.020.023Re08Pr04=0.023x(3.9x104)°8x6.22°4=224.96224.96x60.89x10-2=6848.9必〃严.疋1=0.354m-5"1(2)当匕=OAm3/h时,,0.4u=3600x-x(0.02)2R,警豐》蠶畀=7842.7＜唤(过渡流)M/=O.O23Re08Pr04=0-023x(7842J)08x6.2204=62.3456xl05Re186
9、2.34x60.89X10-20.02=16xl05_~(7842.7)k8=1897.9W•m-2•L=0.94匕=a'f=1897.9x0.94=1784.1W-m-2•k'x9.试计算：(1)120°C的饱和水蒸气冷凝为120°C的水时所放出的热量。(2)120°C的饱和水蒸气冷凝为60°C的水时所放出的热量。(3)常压下，空气由20°C升温至80°C时所吸收的热量。解：质量流量w均取lkg/s⑴当r=120°C,y=22Q5kJ/kgQ=w7=ix2205=2205伙W)(2)120°C蒸汽
10、t60°C水F=90°C,C/?=4.208xlO3Q=wy}20+wCp(120-60)=2205xlO3+lx4.208xl03x60=2457.48伙W)⑶空气20°CT80°7=50°C,C/?=1.005xlO3Q=wCp(80-20)=1x1.005xl03x60=60・3(£W)10.在列管式换热器中用水冷却油。己知换热管的肓径为ei9x2mm,管壁的导热系数九二45水在管内流动，对流传热系数0Ci=3500W.nf2.ocr油在管间流动，对流传热系数O
