第二章作業(yè)答案

1、1第二章第二章傳熱22平壁爐的爐壁由厚120mm的耐火磚和厚240mm的普通磚砌成。測得爐壁內、外溫度分別為800℃和120℃。為減少熱損失，又在爐壁外加一石棉保溫層，其厚60mm，導熱系數(shù)為0.2Wm1℃1，之后測得三種材質界面溫度依次為800℃、680℃、410℃和60℃。(1)問加石棉后熱損失減少多少？(2)求耐火磚和普通磚的導熱系數(shù)。解：定常傳熱，在傳熱路徑上，傳熱速率處處相等；任兩層接觸面同一個溫度，說明接觸良好，無接觸熱阻2

2、33311672.006.060410???????mWbtq?116712.06808001111???????btqCmW????????11167.112.06808001167?同理CmW????????12037.124.04106801167?加石棉前的熱損失22034037.124.0167.112.0120800??????mWq%6.42203411672034????qqq23冷藏室的墻壁由兩層厚15mm的杉木板之間

3、夾一層軟木板構成，杉木板和軟木板的導熱系數(shù)分別為0.107Wm1℃1和0.040Wm1℃1。冷藏室內外壁分別為12℃和21℃，若要求墻壁傳熱量不大于10Wm2，試計算墻壁中軟木板的最小厚度及軟木板的熱阻占總熱阻的分數(shù)。解：04.02804.03304.0107.0015.02)12(2110min.2min.2maxbbq????????b2=0.1208m≈121mm%5.9104.01208.02804.004.01208.0??2

4、4外徑為100mm的蒸汽管外包有一層厚50mm，?=0.06Wm1℃1的絕熱材料，問再包多厚的石棉層（?=0.1Wm1℃1），才能使保溫層內、外溫度分別為170℃和30℃時，熱損失不大于60Wm1。解：6010.0ln1.0105.010.0ln06.01)30170(2ln1ln1)(2323212103???????rrrrrttlQ????r3=0.136m=136mm3即(2))(98.21221tTtT???)128(98.2

5、24322????Tt由（1）式得(3)12812815724316724322?????tT(2)和(3)聯(lián)立解得Ct?4.1612?CT?4.1552?CtTtTtTtTtm?5.491284.1554.161243ln)1284.155()4.161243(ln)()(12211221??????????????可見，?tm逆??tm并逆流傳熱推動力大，提高了原油的出口溫度，降低了重油的出口溫度，熱量得到充分利用。213在傳熱面積

6、為6m2的逆流換熱器中，流量為每小時1900kg的正丁醇由90?C冷卻至50?C，cp=2.98?103Jkg1℃1。冷卻介質為18?C水，總傳熱系數(shù)為230Wm2℃1。試求冷卻水的t2和每小時的消耗量。解：（1）求冷卻水出口溫度定性溫度==70?C90502mtkSQ??WTTcqQhphm43211029.6)5090(1098.236001900)(?????????CKSQtm?6.4562301029.64??????Cttt

7、m?6.45185090ln)1850()90(22????????解得t2=27.5?C(2)冷卻水消耗量13134121069.558.1)185.27(10187.41029.6)(?????????????hkgskgttcQqcpcm214在逆流換熱器中，用20?C的水將1.5kgs1的苯由80?C冷卻到30?C。換熱器列管直徑為?25?2.5mm。水走管內，水側和苯側的傳熱系數(shù)分別為0.85kWm2?C1和1.7kWm2?C

8、1，管壁的導熱系數(shù)為45Wm1?C1，忽略污垢熱阻。若水的出口溫度為50?C。試求換熱器的傳熱面積S0及冷卻水的消耗量qmc。操作條件下水的cp=4.174?103Jkg1℃1苯的cp=1.90?103Jkg1℃1。解：WTTqQhm532110425.1)3080(109.15.1)(?????????Ctm?2.1820305080ln)2030()5080(????????CmWddddbKiim??????????????200