传热习题答案66790

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1、1.外径为100mm的蒸汽管，外面包有一层50mm厚的绝缘材料A，λA=0.05W/(m.℃)，其外再包一层25mm厚的绝缘材料B，λB=0.075W/(m.℃)。若绝缘层A的内表面及绝缘层B的外表面温度各为170℃及38℃，试求：（1）每米管长的热损失量；（2）A、B两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调一下位置，比较其保温效果。假设传热推动力保持不变。解：以下标1表示绝缘层A的内表面，2表示绝缘层A与B的交界面，3表示绝缘层B的外表面。（1）每米管长的热损失∴(2)A、B界面温度t2因系定态热传导，故∴解得t2=61.3（3）两种材料互换后每米管长的热损失同理W

2、/m由上面的计算可看到，一般说，导热系数小的材料包扎在内层能够获得较好的保温效果。1、欲将一容器中的溶液进行加热，使其从30℃加热至60℃，容器中的液量为6000，用夹套加热，传热面积为，容器内有搅拌器，因此器内液体各处的温度可视为均匀的，加热蒸气为0.1MPa的饱和水蒸气，传热系数为℃，求将溶液由30℃加热至60℃所需要的时间？已知溶液比热为℃，热损失忽略不计。解：溶液从30℃被加热到60℃所需的热量：而夹套的传热效率：其中，对于的饱和水蒸气，℃℃则∴所需加热时间为：2、解：（1）甲苯蒸气冷凝放热量为：冷却水吸收热量：(3分)(2)传热平均温差为(2分)总传热系数：∴K2=1739.

3、1W//(m2·K)(2分)∴传热面积∴套管长度为l=A/πd2=1.539/(π×0.057)=8.6m(2分)(3)冷却水入口温度升高后，总传热系数未变，传热量变为即：解得：t2’=56.34℃(4分)∴(2分)4、废热锅炉由25mm2.5mm的锅炉钢管组成。管外为水沸腾，绝对压强为2.8MPa，管内走合成转化气，温度由550℃降至450℃。已知转化气一侧，℃）水侧℃）。若忽略污垢热阻，求换热管的壁温及。解：方法一：（1）先求总传热系数（以管子内表面为基准）Ki=242W/(m2·℃)（2）平均温度差2.8MPa下水的饱和温度为230℃。∴（3）热通量（4）管壁温度1）先着眼于管内

4、的对流传热。由牛顿冷却定律：又℃②再眼于管外的对流传热℃方法二：(1)先求传热过程的总热阻及分热阻（基于内表面）=0.00413(℃)/W(2)再求管壁温度在连续传热过程中，温降与热阻成正比。故已知：t=2300cT==500℃∴tw=T-=℃tw=t+=℃两种解法结果相同分析：由于管内外水沸腾传热系数较大，管内合成转化气对流传热系数相对要小得多,所以壁温接近水的温度。又因为管壁的热阻较小，所以温降也小，也就是说管壁两侧温度比较接近。两种方法略作比较可以发现，第二种方法更简捷、直观。壁温的估算对工程技术人员十分重要。无论选择换热器类型还是选定换热器都需要知道壁温，一些对流传热系数的计算

5、也需要知道壁温。5、有一φ50×4.5mm的钢管，管内通225℃饱和水蒸气，为了减少热损失，管外包一层厚度为50mm，导热系数为0.1W/（m·K）的石棉，置于温度为25℃的环境中，已知管内蒸汽冷凝对流给热系数为104W/（m2·K），保温层外壁对周围空气对流给热系数为10W/（m2·K），钢管导热系数为40W/（m·K），225℃饱和水蒸气的汽化潜热为1880kJ/kg，试求：（1）估计钢管壁温；（2）计算保温层外壁温度；（3）计算每米管长每小时蒸汽冷凝量kg/（m·h）。（18分）5、（18分）解：（1）因α1＝104W/m2·K，α2＝10W/m2·K，故α1>>α2故壁温接近于

6、α大一侧的流体温度，则Tw≈225℃…3分（2）Δtm=225-25=200℃…2分…2分且…3分定态导热,各层传热速率相等,℃…4分（3）…4分