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第二章 1．为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线? 2．导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定第二类边界条件， 问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么? 3．导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，试问：(1)若平壁两侧给定第一类边界 条件和，为什么这一导热过程的温度分布与平壁的材料无关？为什么? (2)相同的 平壁厚度，不同的平壁材料，仍给定第一类边界条件，热流通量是否相同。 4．如果圆筒壁外表面温度较内表面温度为高，这时壁内温度分布曲线的情形如何? 5．参看图2－19，已知球壁导热系数λ为常数，内、外表面分别保持和，试推导空 心球壁导热量的计算公式和球壁的导热热阻。 图2-19 习题5附图 6．同上题，若已知边界条件改为第三类边界条件，即已知，和，，试推导通 过空心球壁传热量的计算公式和球壁的传热热阻。 7．某房间的砖墙高3 m，宽4m，厚0.25m，墙内，外表面温度分别为15℃和－5℃，已知 砖的导热系数λ=0.7W/m.℃，试求通过砖墙的散热量。 8．某建筑物的混凝土屋顶面积为20m2，厚为140mm，外表面温度为－15℃。已知混凝土 的导热系数为1.28W/m.℃，若通过屋顶的散热量为5.5×103W，试计算屋顶内表面的温 度。 9．某教室的墙壁是由一层厚度为240mm的砖层和一层厚度为20mm的灰泥构成。现在拟 安装空调设备，并在内表面加贴一层硬泡沫塑料，使导入室内的热量比原来减少80％。已知砖的导热系数λ=0.7W/m.℃，灰泥的λ=0.58W/m.℃，硬泡沫塑料的λ=0.06 W/m.℃，试求加贴硬泡沫塑料层的厚度。 10. 原设计的锅炉的炉墙由一层耐火粘土砖(=120mm，=0.8W/m.℃，一层红砖(=250mm，=0.6W/m.℃)，中间填入硅藻土填料层(=50mm，=0．12W/m.℃)所组成，如果施工时，由于材料供应上的限制，不采用中间填料，让红砖和耐火粘土砖相邻按，同时要求热损失q保持原设计不变，问红砖层厚度应改为多少? 11. 一双层玻璃窗系由两层厚度为3mm的玻璃组成，其间空气隙厚度为6mm。设面向室内的玻璃表面温度与面向室外的玻璃温度分别为20℃和－15℃。已知玻璃的导热系数为0.78W/m.℃，空气的导热系数为0.025W/m.℃，玻璃窗的尺寸是670×440mm。，试确定该双层玻璃窗的热损失。如果采用单层玻璃窗，其他条件不变，其热损失是双层玻璃窗的多少倍? 12.已测得三层平壁的壁面温度、、和依次为600℃、480℃、200℃和60℃，在稳态情况下，问各层导热热阻在总热阻中所占的比例各为多少? 13.平壁表面温度=450℃，采用石棉作为绝缘层材料，，保温层外表面温度为=50℃，若要求热损失不超过340W/m.℃，问保温层的厚度应为多少? 14.某板式换热器用钢扳制成，钢板厚度=3 mm，=40W/m.℃。已知板两侧气体的平均温度分别为250℃和60℃，对流换热系数分别为=75W/m.℃和=50W/m.℃，试求传热系数和传热量。 15.同上题，(1)在结构强度许可条件下，将钢板减薄为=2mm；(2)改用=3mm的铜板，铜的导热系数为320W/m.℃; (3)强化气体的对流换热，使上升为70W/m.℃。问三种方案传热增强了各多少? 哪一种方案最为有效? 16.参看图2-20，一钢筋混凝土空斗墙，钢筋混凝土的导热系数=1.53W/m.℃，空气层的当量导热系数=0.742W/m.℃。试求该空斗墙单位面积的导热热阻。 图2-20习题16附图 17. 蒸汽管道的内、外直径分别为160mm和170mm，管壁导热系数=58W/m.℃，管外覆盖两层保温材料：第一层厚度=30mm，导热系数＝0.093W/m.℃；第二层=40mm，导热系数＝0.17W/m.℃，蒸汽管的内表面温度=300℃。保温层外表而温度=50℃，试求：(1)各层热阻，并比较其大小，(2)每米长蒸汽管的热损失，(3)各层之间的接触面温度和。 18．某热力管道采用两种不同材料的组合绝缘层，两层的厚度相等，第二层的算术平均直径两倍于第一层的算术平均直径，而第二层材料的导热系数则为第一层材料导热系数的一半。如果把两层材料相互调换，共他情况都保持不变，问每米长热力管道的热损失改变了多少?增加还是减少? 19．对于球层热绝缘，有无“临界热绝缘直径”问题?若有，dc应如何计算。 20．一外径为100mm，内径为85mm的蒸汽管道，管材的导热系数＝40W/m.℃，其内表面温度为180℃，若采用=0.053W/m.℃的绝缘材料进行保温，并要求保温层外表面温度不高于40℃，蒸汽管允许的热损失＝52．3W/m。问绝缘材料层厚度应为多少? 21．根据现有知识，试对肋壁可以使传热增强的道理作一初步分析。