北京科技大学热工学第9章和第12章重点思考题和习题解答.pdfVIP

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2017-07-24 发布于江苏
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北京科技大学热工学第9章和第12章重点思考题和习题解答.pdf

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北京科技大学热工学第9章和第12章重点思考题和习题解答

第9 章和第12 章重点思考题和习题解答第9 章习题 9-4 图9-44 为比较法测量材料热导率的装置示意图。标准试件的厚度δ 15 mm ，热导率λ 0.15 1 1 W/(m⋅K) ；待测试件的厚度δ 16 mm 。试件边缘 2 绝热良好。稳态时测得壁面温度tw1 45 °C 、 tw2 23 °C、tw3 18 °C 。忽略试件边缘的散热损失。试求待测试件的热导率。 λ 2 解：根据题意：图9-44 习题9-4 附图 t −t t −t w1 w2 w2 w3 q ＝ δ δ 1 2 λ λ 1 2 45 −23 23 −18 得到：＝ 0.015 0.016 0.15 λ 2 λ 0.704W / m ⋅K 2 9-6 热电厂有一外径为 100 mm 的过热蒸汽管道（钢管），用热导率为λ 0.04 W/(m⋅K) 的玻璃绵保温。已知钢管外壁面温度为400 °C，要求保温层外壁面温度不超过50 °C，并且每米长管道的散热损失要小于160 W，试确定保温层的厚度。解：根据圆筒壁稳态导热计算公式： tw1 −tw2 400 −50 q ＝ 160 1 d 1 d ln 2 ln 2 2πλ d 2π×0.04 0.1 1 解得d2 173.3mm (d −d ) 所以保温层厚度为l 2 1 36.65mm 2 9-7 某过热蒸汽管道的内、外直径分别为150 mm 和160 mm ，管壁材料的热导率为45 W/(m⋅K) 。管道外包两层保温材料：第一层厚度为40 mm ，热导率为0.1 W/(m⋅K) ；第二层厚度为50 mm，热导率为0.16 W/(m⋅K) 。蒸汽管道内壁面温度为400 °C，保温层外壁面温度为50 °C 。试求：（1）各层导热热阻；（2 ）每米长蒸汽管道的散热损失；（3 ）各层间的接触面温度。 1 解： 1 d 1 160 2 R ln ln 0.000228