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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划燃烧炉的平壁由三种材料构成(共10篇)1.平壁炉炉壁由三种材料组成，其厚度和导热系数列于本题附表中习题一附表若耐火砖层内表面的温度t1为1150，钢板外表面温度t4为30，又测得通过炉壁的热损失为300Wm2，试计算导热的热通量。若计算结果与实测的热损失不符，试分析原因和计算附加热阻。答：q=1242Wm，RmW2燃烧炉的内层为460mm厚的耐火砖，外层为230mm厚的绝缘砖。若炉的内表面湿度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。设两层砖接触良好
2、，已知耐火砖的导热系数为109十00007t，绝缘砖的导热系数为2=+。两式中t可分别取为各层材料的平均温度，单位为，单位为W(m)。答：q=1689Wm2，t2=9493.直径为60mm3mm的钢管用30mm厚的软木包扎，其外用100mm厚的保温灰包扎，以作为绝热层。现测得钢管外壁温度为-110，绝缘层外表面温度10.已知软木和保温灰的导热系数分别为和W/试求每米管长的冷量损失量。答：Q/L=-25W/m4蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置，假定其他条件不变，试问每米管长的余损失将改变多少?说明在本
3、题情况下，哪一种材料包扎在内层较为适合?答：q。226.在管壳式换热器中用冷水冷却油。水在直径为19mm2mm的列管内流动。已知管内水侧对流传热系数为3490W/，管外油侧对流传热系数为258W/。换热器在使用一段时间后，管壁两侧均有污垢生成，水侧污垢热阻为m/W，油侧污垢热阻为m2/W。管壁导热系数为45W/。试求：基于管外表面积的总传热系数；产生污垢后热阻增加的百分数。答：K0=208W/；%7在并流换热器中，用水冷却油。水的进、出口温度分别为15和40，油的进、出口温度分别为150和100。现因生产任务要求油的出口湿度降至80，假设油和水的流量、进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1
4、m。试求此换热器的管长增至若干米才能满足要求。设换热器的热损失可忽略。答：L8重油和原油在单程套管换热器中呈并流流动两种油的初温分别为243和128；终温分别为167和157，若维持两种油的流量和初温不变，而将两流体改为逆流，试求此时流体的平均温度差及它们的终温。假设在两种流动情况下，流体的物性和总传热系数均不变化，换热器的热损失可以忽略。答：tm9在下列各种管壳式换热器中，某种溶液在管内流动并由20加热到50。加热介质在壳方流动，其进、出口温度分别为100和60，试求下面各种情况下的平均温度差。(1)壳方和管方均为单程的换热器。设两流体呈逆流流动。(2)壳方和管方分别为单程和四程的换热器。(
5、3)完方和管方分别为二程和四程的换热器。答：(1)tm=；(2)tm=；(3)tm12在一传热面积为50m2的单程管壳式换热器中，用水冷却某种溶液。两流体呈逆流流动。冷水的流量为33000kg/h，温度由20升至38。溶液的温度由110降至60。若换热器22清洗后，在两流体的流量和进口温度不变的情况下，冷水出口温度增到45。试估算换热器清洗前传热面两侧的总污垢热阻。假设：(1)两种情况下，流体物性可视为不变，水的平均比热容可取为4187kJ(kg)；(2)可按平壁处理，两种工况下i和0分别相同；(3)忽略管壁热阻和热损失，。答：Rs=10m/w13在一单程管壳式换热器中，用饱和蒸汽加热原料油。
6、温度为160的饱和蒸汽在壳程冷凝(排出时为饱和液体)，原料油在管程流动，并由20加热到106。管壳式换热器尺寸为：列管直径19mm2mm、管长4m，共有25根管子。若换热器的传热量为125kW，蒸汽冷凝传热系数7000W/，油侧污垢热阻可取为m/w，管壁热阻和蒸汽侧垢层热阻可忽略，试求管内油侧对流传热系数。又若油的部速增加一倍，此时若换热器的总传热系数为原来总传热系数的倍，试求油的出口温度。假设油的物性不变。答：i=360w(m2)，t2=10014.90正丁醇在逆流换热器中被冷却到50。换热器的传热面积为6m，总传热系数为230W/。若正丁醇的流量为1930kg/h，冷却介质为18的水，试求
7、：(1)冷却水的出口温度；(2)冷却水的消耗量，以m3/h表示。答：t2=，V=m3/h25两平行的大平板放置在空气中，相距为5mm。一平扳的黑度为，温度为加350K；另一平板的黑度为，温度为300K。若将第一板加涂层，使其黑度变为，试计算由此引起的传热量变化的百分率。假设两板间对流传热可以忽略。答：28.欲用循环水将流量为60m3/h的粗苯液体从80冷却到35，循环水的初温为30，试设计适宜的管壳式换热器。答：略222-32第五章传热2.某燃烧炉的平壁由三种材料构成。最内层为耐火砖，厚度b1=200mm，导热系数?1=?m-1?oC-1；中间层为绝热砖，厚度b2=100mm，导热系数?2=?
8、m-1?oC-1；最外层为普通钢板，厚度b3=6mm，导热系数?3=45W?m-1?oC-1。已知炉内壁表面温度t1=1000oC，钢板外表面温度t4=30oC，试计算：(1)通过燃烧炉平壁的热通量；(2)耐火砖与绝热砖以及绝热砖与普通钢板之间的界面温度。假设各层接触良好。解：(1)q?QS?t1?t4b1b2b3?1000?(W?m?2)?1?2?3(2)q?q1?q2?q3q1?t1?t2b1，?1t2?q1(b1?1)?t1?1000?oCq2?t2?t3b2，?2t2?q2(b2?2)?t2?oC3.在直径为?89?的蒸汽管道外包扎有两层绝热材料。已知管壁材料的导热系数为45W?m-1
9、?oC-1；内层绝热材料的厚度为40mm，导热系数为?m-1?oC-1；外层绝热材料的厚度为20mm，导热系数为?m-1?oC-1。现测得蒸汽管的内壁温度为180，最外层绝热材料的外表面温度为50。试计算每米管长的热损失及两绝热层间的界面温度。解：t1?180QL?1oC，t4?50r2r11oC，r1?40mm，r2?，r3?，r4?1r4r3?2?(180?50)145?ln?ln?ln2?(t1?t4)?1ln?2lnr3r2?3ln?(W/m)Q?Q1?Q2?Q3Q3L?2?(t3?t4)1?3lnr4r3，t3?oC4.蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层。已知外层的平
10、均直径和导热系数均为内层的两倍。现保持其他条件不变，而将两绝热层的材料互换，试问：(1)每米管长的热损失是原来的多少倍？(2)在本题条件下，哪一种材料包扎在内层较为合适？解：设管道半径为x，绝热层厚度b外层平均半径=2内层平均半径(x?2b)?(x?b)2?2?x?(x?b)2?b?2xr1?x?b?3x，r2?x?2b?5x?2?2?1(1)互换前QL?2?t1?1QLlnr1x1?1?2r1xlnr2r11?2?t1?1r2r1QL)?ln3xx12?1?12?13xxln5x3x1?1?t互换后()?2?t?2?tln?2ln?1ln?1ln5x3x?1?t(QL?).477?倍(2)?
11、小的包在内层较好5.水在套管式换热器的内管中流动。已知内管的直径为?25?，长度为6m；水的流量为2m3?h-1，温度由15升高至35，试计算管壁对水的对流传热系数。若水的流量下降为?h-1，则管壁对水的对流传热系数又为多少？解：由题意可得，定性温度t?15?352?25，查附表得水的物性参数为?10?2W?m?1?k?1，?10?6Pa?s，Pr?(1)u?3600?2?4?s2?1?()Re?du?10Ldi?6?1010000(湍流)4又tm并tm逆)?lnln?ln2?1r12?2r22?5?t1?t3?2?1q将两者进行比较，则有?t1?t3q?2?前者的散热量大一些，因此将导热系数
12、小的绝热材料放在内侧更好一些。5-6外径为100mm的蒸汽管，先包一层50mm厚的绝热材料导热系数为W?m?K?，其外再包一层20mm厚的绝热材料导热系数为?m?K?。若第一绝热层的内表面温度为170，第二绝热层的外表面温度为38。试求每米管长的热损失和两绝热层界面的温度。解：根据圆筒壁传热量计算公式：Q?Lt1?t3170?38?rr211ln?lnln?ln2?1r12?2r22?由于稳定传热各层的传热量相等，则第一层圆筒壁的传热量为Q?Lt1?t2?r1ln22?1r1由此可解得：r2?Q?11100?t2?t1?ln?170?ln?L?2?1r1?2?5-7水在38的管内流动，流速为1
13、m/s，水的进、出口温度分别为15及80。试求水与管壁间的对流传热系数。13解：在定性温度tm?15?80?下水的物理性质为?kgm2mPa?S?=Cp=kJ?kg?K?=?m?K?du?35?10?3?1?Re?湍流?10?10?3?10?103?10?3?Pr?10d35?10?3?K?5-8空气以4m/s的流速通过直径为的钢管，管长20m。空气的入口及出口温度分别为32及68。试计算空气与管内壁间的对流传热系数。如空气流速增加一倍，其它条件不变，对流传热系数为多少？解：在定性温度tm?1?32?68?50下空气的物理性质为：?2Cp=k?kg?K?=?Pa?S?=?m?K?du?68?10?3?4?Re?湍流?10?10?6?1
