- 1、本文档共12页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第三章 传热
1. 红砖平壁墙,厚度为500mm,内侧温度为200℃,外侧温度为30℃,设红砖的平均导热系数为0.57 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)W/m2
(2) 解得:t’=81℃
2. 在外径100mm的蒸汽管道外包导热系数为0.08 W/(m·℃)绝热。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。
解得:r2=69.9mm;
壁厚:r2-r1=19.9mm
3. 某燃烧炉由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成,它们的导热系数分别为1.2W/(m·),0.16 W/(m·)和0.92 W/(m·),耐火砖和绝热转厚度都是0.5m,普通砖厚度为0.25m。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。
4. 燃烧炉内层为460mm厚的耐火砖,外层为230mm厚的绝砖。若炉的内表面温度t1为1400℃,外表面温度t3为100℃。试求导热的热通量及两砖间的界面温度。设两砖接触良好,已知耐火砖的导热系数为λ1=0.9+0.0007t,绝砖的导热系数为λ2=0.3+0.0003t。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·℃)。
(a)
℃,℃;mm,mm
将以上数据代入(a)式解得:℃;(W/m2)
5. 设计一燃烧炉拟用三层砖,耐火砖绝热砖普通砖。耐火砖和普通砖的厚度为0.5m和0.25m三种砖的系数分别为1.02 W/(m·℃)、0.14 W/(m·℃)和0.92 W/(m·℃),已知耐火砖内侧为1000℃,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温度不超过940℃,普通砖不超过138℃。 (a)
将t2=940℃代入上式,可解得b2=0.997m
(b)
将t3=138oC 解得b2=0.250m
将b2=0.250m代入(a)式解得:t2=814.4℃
故选择绝热砖厚度为0.25m
6. 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0.25W/(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
,
每米管长的热损失:W/m
7. 蒸汽管道外包有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的对数平均直径为内层的2倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置,假定其它条件不变,试问每米管长的热损失将变为原来的多少倍?说明在本题情况下,哪一种材料放在内层较为适合?解:
因为,所以
位置互换前,,,则每米管长的热损失
位置互换后,,,每米管长热损失q′
故位置互换前,即导热系数小的材料放在内层时,会取得较好的保温效果。
8 常压下温度为20℃的空气以60m3/h的流量流过直径为(57(3.5mm、长度为3m的换热管内,被加热升温至80℃,试求管内壁对空气的对流传热系数。
℃。在此温度查得空气的物性数据如下:
,,
m/s
l/d=3/0.05=60
W/m2(K
9. 96%的硫酸在套管换热器中从90℃冷却至30℃。硫酸在直径为(25×2.5mm、长度为3m的内管中流过,流率为800kg/h。已知在管内壁平均温度下流体的粘度为9.3cP。试求硫酸对管壁的传热膜系数。
解: m/s
(层流)
由于管子很细,液体黏度较大,故可忽略自然对流的影响,(可用下式计算:
W/m2(K
10. 98%的硫酸以0.6m/s的流速在套管换热器的环隙间流动。 硫酸的平均温度为70℃,换热器内管直径为φ25×2.5mm,外管直径是φ51×3mm。试求:硫酸的对流传热系数。已知定性温度下硫酸的物性为: , ;壁温60℃下硫酸黏度cP
解:以d1及d2分别代表内管外径和外管内径,则当量直径de为
m
(过渡区)
湍流时的对流传热系数:
W/m2(K
校正系数:
过渡区时对流传热膜系数: W/m2(K11 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?K)。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: 由查得水物性:,,,。查得时,苯的物性:,,,
12 150℃的饱和水蒸汽在一根外径为100mm、长0.75m的管外冷凝,已知管外壁温度为110℃。分别求该管垂直和水平放置时的蒸汽冷凝传热系数。
解:(1)假定冷凝液为层流流动,则
膜温为(150+110)/2=130℃,此温度下水的物性为:(=
文档评论(0)