硅酸盐工业热工基础作业答案.doc

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1、硅酸盐工业热工基础作业答案2-1解:胸墙属于稳定无内热源的单层无限大平壁单值条件tw1=1300Ctw2=300C=450mmF=10m胸墙的平均温度Tav＝（Tw1＋TW2）/2=（1300+300）/2=800C根据平均温度算出导热系数的平均值av＝0.92＋0.7x0.001x800＝1。48w/m.cQ=F(Tw1-Tw2)/=1.48X10X（1300－300）/0.48=3.29X10W2－2解：窑墙属于稳定无内热源的多层平行无限大平壁由Q=/R或q=/Rt知，若要使通过胸墙的热量相同，要使单

2、位导热面上的热阻相同才行单值条件1＝40mm2=250mm1=0.13W/m.C2=0.39W/m.硅藻土与红砖共存时，单位导热面热阻(三层)Rt1=1/1+2/2+3/3=0.04/0.13+0.25/0.39+3/3若仅有红砖（两层）Rt2=/2+3/3=/0.39+3/3Rt1=Rt20.04/0.13+0.25/0.39=/0.39得＝370mm,即仅有红砖时厚度应为370mm。2—3解：窑顶属于稳定无内热源的单层圆筒壁单值条件＝230mmR1=0.85mTw1=700CTw2=100C粘土砖的平

3、均导热系数av=0.835X0.58X10X(Tw1+Tw2)/2=0.835+0.58X400X10=1.067W/m.CR2=R1+=1.08m当L=1时,Q=2(Tw1-Tw2)/4Ln=2X3.14X1.067X1X600/4Ln=4200W/m因为R2/R12,可近似把圆筒壁当作平壁处理，厚度＝R2－R1，导热面积可以根据平均半径Rav＝（R1＋R2）/2求出。做法与2－1同。2－4解：本题属于稳定无内热源的多层圆筒壁单值条件1＝50W/m。C2＝0.1W/m。C1＝5mm2＝95mmTw1=3

4、00CTw2=50Cd1=175mmd2=185mmd3=375mm若考虑二者的热阻，每单位长度传热量Q=(Tw1-Tw2)X2/()=若仅考虑石棉的热阻，则Q’=可见QQ’，因而在计算中可略去钢管的热阻。2—5解：本题属于稳定的无内热源的多层圆筒壁若忽略交界面处的接触热阻，每单位长度通过粘土砖的热量Q1与通过红砖热量Q2相同单值条件d1=2md2=2.69md3=3.17mTw1=1100CTw2=80C先假设交界处温度为600C，则粘土转与红砖的平均导热系数Q1与Q2相差太大，表明假设温度不正确。重新

5、假设交界处温度620C则:Q1与Q2基本相等，因而交界处温度在620C附近。2—6解：本题为稳定的无内热源的多层平行无限大平壁根据一维热量方程其模拟电路如下单值条件：c＝0.3d=0.8W/m.CTw1=370CTw2=66Ca=25mmb=c=75mmd=50mm总热阻2-7本题属于稳定的无内热源的单层无限大平壁单值条件Tw1=450CTw2=50Cq=340W/m.C保温层平均导热系数q=若要使q<340,那么要求保温层厚度不得小于147mm.2-8本题属于稳定的无内热源的多层无限大平壁，做法与2－6

6、同。根据一维热量方程Q＝，把砌块分为三部分如图，其热阻分别为R1，R2，R3模拟电路如下单值条件：Tw1=100CTw2=20C1=0.79W/m.C2=0.29W/m.C1=32.5mm2=50mm3=32.5mmF1=F3=0.39X1=0.39mF气＝0.27mF实＝0.12mR1＝R3＝R气＝R实＝R2＝总热阻2－9本题属于稳定的有内热源球体的导热因为球内外表面温度保持不变，因而内热源散发的热量与球体传热量Q相同qv=Q单值条件d1=150mmd2=300mm=73W/m.Ctw1=248Ctw2

7、=38C根据公式2－31球壁内外表面中心球面半径r=根据公式2-292-10本题属于稳定的有内热源单层平壁的导热。如图，以混凝土块中间层为Y轴所在平面建立坐标系，其中间层Ｘ坐标为０，温度为Ｔ１，外壁温度为Ｔ２，Ｔ３，且Ｔ２＝Ｔ３单值条件t1=50Ct2=20C=1.5W/m.Cqv=100W/根据公式２－４０　得到平壁内的温度分布方程为求平壁内最高温度位置，对其求导，并使之为０得显然，在图中当x=0时，温度最高，因而有　　得因为只取了混凝土厚度的一半，因而总厚度为１.９m2-11解：本题属于具有稳定内热源

8、的长圆柱体的导热单值条件　d=3.2mmL=300mmU=10Vtw=93C=70.cm=22.5W/m.C1)钢丝电阻　R=2)钢丝电功率为　3)钢丝内热源为4)求钢丝中心温度，根据式２－４３２－１２　解：本题属于稳定的无内热源形状不规则物体的导热F1为物体内侧表面积，若内壁尺度分别用y1,y2,y3表示，且所有y>时，则整个中空长方体的核算面积为Fx=F1+4X0.54(y1+y2+y3)+8X0.15=F1+2.16(y