资源描述：
《(05)第五章 传热过程基础(习题课).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第五章•■丄(=■传热过程基础1.用平板法测定固体的导热系数，在平板一侧用电热器加热，另一侧用冷却器冷却，同时在板两侧用热电偶测暈其表面温度，若所测同体的表面积为0.02m2,厚度为0.02m,实验测得电流表读数为0.5A,伏特表读数为100V,两侧表面温度分别为200°C和50°C,试求该材料的导热系数。解：传热达稳态后电热器的加热速率应与固体的散热（导热）速率相等，即Q=^St^式屮2=/K=0.5x100W=50WS=0.02m2,/,=200°C,t2=50°C,L=0.02m将上述数据代入，可得2=為=O.o/x^OO-50）
2、W/（m•°C）皿33W/（m•©2.某平壁燃烧炉由一层400mm的耐火砖和一层200mm）?的绝缘砖砌成，操作稳定示，测得炉的内表面温度为1500°C,外表面温度为100°C，试求导热的热通量及两砖间的界面温度。设两砖接触良好，己知耐火砖的导热系数为人=0.8+0.0006/,绝缘砖的导热系数为入=0.3+0.0003/,W/（m°C）o两式屮的/可分别取为备层材料的平均温度。解：此为两层平壁的热传导问题，稳态导热时，通过各层平壁截血的传热速率相等，即Q=A}S-—=兄?S(5-32)(5-32(7)式屮A=0.8+0.0006/=0
3、.8+0.0006x15()°+/=1.25+0.0003/12入=0.3+0.0003/=0.3+0.0003x空乜=0.315+0.00015/2代入小人2得(1.25+0.0003/)1500-/0.4=(0.315+0.00015/)/-1000.2/I,=1.25+0.0003/=(1.25+0.0003x977)W/(m-°C)=1.543W/(m•°C)则0/S=4匕二^=1.543xU性也7•W/n?=2017W/n?71b、0.4/1.外径为159mm的钢管，其外依次包扎A、B两层保温材料，A层保温材料的厚度为50mm
4、,导热系数为0.lW/(m・°C),B层保温材料的厚度为100mm,导热系数为1.0W/(m°C),设A的内空温度和B的外层温度分别为170°C和40°C,试求每米管长的热损失；若将两层材料互换并假设温度不变，每米管长的热损失乂为多少？解：QlL=—丄肆2砒厂［2机r22x3.14x(170-40)1(159+2x50~~1t159+2x(50+100)0.11591.0159+100W/m=150W/mA、B两层互换位置后，热损失为QIL=——丄1心+丄2问2欣三r2_2x3」4x(170-40)一I『59+2x50
5、1『59+2x(
6、50+100)L0n1590Jn159+100W/m=131.5W/m5.在某管壳式换热器屮川冷水冷却热空气。换热管为025mmx2.5mm的钢管，其导热系数为45W/(m°C)o冷却水在管稈流动，其对流传热系数为2600W/(m2-°C),热空气在壳稈流动,其对流传热系数为52W/(m2-°C)o试求基于管外表更积的总传热系数K,以及各分热阻占总热阻的百分数。设污垢热阻可忽略。解:]1bdd——+——+^-y,Admad查得钢的导热系数2=45W/(m2-°C)b=2.5mm<=25mmd、=(25-2x2・5)mm=20mm_25+
7、20_2-mtn=22.5mm5245x0.02252600x0.02壳程对流传热热阻占总热阻的百分数为1/4^x100%=^xl00%=—x100%=97.3%%J52管程对流传热热阻人总热阻的百分数为管壁热阻占总热阻的百分数为55-22S△匚3600x40x52.76.在一传热面积为40n?的平板式换热器屮，用水冷却某种溶液，两流体呈逆流流动。冷却水的流量为30000kg/h,英温度由22°C升高到36°C。溶液温度由115°C降至55°C。若换热器清洗示，在冷、热流体流量和进口温度不变的情况下，冷却水的出口温度升至40°C,试估算
8、换热器在清洗前壁面两侧的总污垢热阻。假设：(1)两种情况下，冷、热流体的物性可视为不变，水的平均比热容为4.174kJ/(kg°C)；(2)两种情况下，匕、乙分别相同；(3)忽略壁面热阻和热损失。解：求清洗前总传热系数K115-36_(115-36)-(55-22)oc=52.70c求淸洗麻传热系数K，由热量衡算,15-^ff(40-22)oc=37-9°cin37.9-223600x40x38.1m2-°C)=410.8W/(m2°C)K_30000x4」74xl0‘x(40-清洗前两侧的总污垢传热热阻K'<231410.8Jm2・。
9、C/W=1.9xl0-3m2-°C/W8.在-•单稈管壳式换热器屮，用水冷却某种何机溶剂。冷却水的流量为10000kg/h,其初始温度为30°C,平均比热容为4.174kJ/(kg・°C)。有机溶剂的流量为
