文档介绍：第三章传热 1. 红砖平壁墙, 厚度为 500 mm , 内侧温度为 200 ℃, 外侧温度为 30℃, 设红砖的平均导热系数为 W/(m ·℃) 。试求:( 1 )单位时间、单位面积导出的热量;( 2 )距离内侧 350mm 处的温度。解:( 1)???? 30 200 57 .0 21?????ttb q ? W/m 2 (2)???? '200 35 .0 57 .0'' 1?????tttb q ?解得: t’=81 ℃ 2. 在外径 100mm 的蒸汽管道外包一层导热系数为 W/(m ·℃)的绝热材料。已知蒸汽管外壁 150 ℃, 要求绝热层外壁温度在 50℃以下, 且每米管长的热损失不应超过 150W/m , 试求绝热层厚度。解:?? 150 50 ln 50 150 08 .014 .32 ln 1 )(2 21 2 21?????????rr r ttL Qq?π解得: r 2 = ; 壁厚: r 2-r 1 = 3. 某燃烧炉炉墙由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成, 它们的导热系数分别为 /(m · ℃), W/(m ·℃)和0. 92 W/(m ·℃), 耐火砖和绝热转厚度都是 , 普通砖厚度为 。已知炉内壁温为 1000 ℃, 外壁温度为 55℃, 设各层砖间接触良好,求每平方米炉壁散热速率。解: 1 1 213 32 21 1 41???? b ttbbb ttq ?????? 2/81 .247 92 .0 25 .016 .0 55 1000 mW????? 4. 燃烧炉炉墙的内层为 460mm 厚的耐火砖, 外层为 230mm 厚的绝热砖。若炉墙的内表面温度 t 1为 1400 ℃, 外表面温度 t 3为 100 ℃。试求导热的热通量及两种砖之间的界面温度。设两种砖接触良好,已知耐火砖的导热系数为λ 1= + t ,绝热砖的导热系数为λ 2= + t 。两式中 t 可分别取为各层材料的平均温度,单位为℃,λ单位为 W/ (m ·℃)。解:)( 211 11ttb qq????)( 322 22ttb q????(a) 2 0007 . 211tt????2 0003 . 322tt????1400 1?t ℃,100 3?t ℃;460 b 1? mm ,230 2?b mm 将以上数据代入(a) 式解得: 949 2?t ℃;1689 ?q (W/ m 2) 5. 设计一燃烧炉时拟采用三层砖围成其炉墙, 其中最内层为耐火砖, 中间层为绝热砖, 最外层为普通砖。耐火砖和普通砖的厚度分别为 和 , 三种砖的导热系数分别为 W/(m ·℃)、 W/(m ·℃)和 W/(m ·℃) ,已知耐火砖内侧为 1000 ℃, 普通砖外壁温度为 35℃。试问绝热砖厚度至少为多少才能保证绝热砖内侧温度不超过 940 ℃, 普通砖内侧不超过 138 ℃。解: 1 1 213 32 21 1 41???? b ttbbb ttq ??????02 .1 1000 92 .0 25 .014 .002 .1 35 1000 22tb ??????(a) 将t 2 =940 ℃代入上式,可解得 b 2 = 3 3 433 32 21 1 41???? b ttbbb ttq ??????92 .0 25 .0 35 92 .0 25 .014 .002 .1 35 1000 32?????? tb (b) 将t 3 =138 oC 解得 b 2 = 将b 2 = 代入(a) 式解得: t 2 = ℃故选择绝热砖厚度为 ?? mm 的不锈钢管,其材料热导率为 21W/m ·K ;管外包厚 40mm 的石棉,其材料热导率为 W/(m · K) 。若管内壁温度为 330 ℃,保温层外壁温度为 105 ℃,试计算每米管长的热损失; 解:这是通过两层圆筒壁的热传导问题,各层的半径如下 m02 .0 mm 20 1??r管内半径,m025 .0 mm 25 2??r管外半径?? m065 .004 .0025 .0 3????r保温层厚度管外半径每米管长的热损失: 25 65 ln25 .0 120 25 ln21 1 )105 330 (14 .32 ln 1 ln 1 )(2 2 321 21 31?????????r rr r ttl Q??? W/m 7. 蒸汽管道外包有两层导热