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1、* 例1：厚度为500mm的平壁，其左侧壁面 温度t1=900，右侧表面温度t2=250。 平壁材料的热导率与温度的关系为： =1.0*（1+0.001t）w/m. 试确定平壁内的温度分布规律。 * 解：将平壁热导率按壁内平均温度取为常数: 平壁内的平均温度tm=（900+250）/2=575 按此平均温度求热导率的平均值: m=1.0（1+0.001 575）=1.575w/m 热通量:q=Q/S=m（t1-t2）/b=1.575（900-250） /0.5=2047.5w/m2 定态热传导中，通过平壁内的各等温面的热通量为一常数， 因此，对平面内任意位置x处的等温面（温度为x）如下方程 成
2、立：q=Q/S=m（t1-t2）/b= m（t1-t ）/x 由此可得平壁内温度分布规律：t=900-2050x/1.575=900-1300x * 例2：某平壁厚度为0.37m，内表面温度t1=1650， 外表面温度t2=300。平壁材料的热导率与温度的 关系为：=0.815+0.00076t（t的单位为，的单位 为W/(m. )。若将导热系数分别按常量和变量计算 ，试求平壁内的温度分布关系式和导热热通量。 * 解：将平壁热导率按壁内平均温度取为常数: 平壁内的平均温度tm=（1650+300）/2=975 按此平均温度求热导率的平均值: m=0.815+0.00076 975）=1.556
3、w/m 热通量:q=Q/S=m（t1-t2）/b=1.556（1650-300） /0.37=5677w/m2 * 定态热传导中，通过平壁内的各等温面的热通量为一常数， 因此，对平面内任意位置x处的等温面（温度为x）如下方程 成立： 表示平壁距离与等温表面的温度呈直线关系。 * （2）导热系数按变量计算 * * 例3：某平壁厚度b为0.40m，左表面（x1=0）处温 度t1为1500，右表面（x2=b）处温度t2为300 ，材料热导率=1.0+0.0008t w/m（式中温度单 位为），试求导热通量。 * * 导热总温度差在多层壁内的分配 例4：有一炉壁由下列三种材料组成： 耐火砖1=1.4
4、w/mk，b1=230mm 保温砖2=0.15w/mk，b2=115mm 建筑砖3=0.8 w/mk，b3=230mm 今测得其内壁温度为900，外壁80，求单位面积 的热损失和各层接触面上的温度。 * * 各层温度降和热阻的数值： 对于串联的多层热阻， 各层温差的大小与其热阻成正比。 项目温度降（）热阻（. W-1） 耐火砖110.40.164 保温砖516.20.767 建筑砖193.40.288 * 例5：在 60mm3.5mm的钢管外包有两层绝热 材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均热导率 =0.07 w/mk，外层为20mm的石棉层，其平均热 导率=0.15w/mk.现用热电偶测得管
5、内壁的温度 为500，最外层表面温度为80，管壁的热导 率=45w/mk。试求每米管长的热损失及保温层 界面的温度。 * * * 例650mm5mm的不绣钢管，热导率1=16w/mk ，外包厚度为30mm的石棉，热导率2=0.2w/mk. 若不锈钢管内壁温度为350，保温层外壁温 度为100。试求每米管长的热损失。 * * * 例7内径为15mm，外径为19mm的金属管，热导 率1=20w/m.，其外包扎一层厚为30mm的保温 材料，热导率2=0.2w/m 。若金属管内表面温 度为680，保温层外表面温度为80。试求每 米管长的热损失及保温层中的温度分布。 * * * 例8：在一传热面为30m
6、2的列管式换热器中，用120的饱 和水蒸汽冷凝将气体从30加热到80，气体走管内， 流量为5000m3/h(密度为kg/m3,均按入口状态计)，质量定 压热容为1kJ/(kg.K)，估算换热器的传热系数。若气体流 量减少50，估算在加热蒸气压强和气体入口温度不变 的条件下，气体出口温度变为多少？设气体在管内流动 Re均大于104。 & * 解：1）120 120 80 30 & * 空气蒸气冷凝 K空气 2)估计气体出口温度变化不大，认为物性不变 * 解得 t2=84.5（） * 例9：一套管换热器，管套为89mm3.5mm 钢管，内管为25mm2.5mm钢管，管长为2m ，环隙中为p=100
7、KPa的饱和水蒸汽冷凝，冷却 水在内管中流过，进口温度为15，出口温度 为35。冷却水流速为0.4m/s，试求管壁对水 的对流传热系数。 * * * * 例10：有一列管式换热器，传热面积s=100m2，用 作锅炉给水和原油之间的换热。已知水的质量流 量为500kg/min，进口温度35，出口温度75 ，油的温度要求有150 降至65 ，由计算得 出水与油间的传热系数k=250w/m2.k，问如果采 用逆流计算，此换热器是否合用？ * * * 例11：车间内有一高和宽各为3m的铸铁炉门，温 度227，室内温度为27 。为减少损失，在 炉门前50mm处放一块尺寸和炉门相同的黑度 为0.11的铝板，试求放置铝板前后因辐射而损 失的能量。 * * * * * *
