传热学(第四版)例题.ppt

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1、传热学例题2010/11/11例题1-1一块厚度=50mm的平板，两侧表面分别维持在=300℃,=100℃.试求下列条件下通过单位截面积的导热量:（1）材料为铜，（2）材料为钢，（3）材料为铬砖，（4）材料为硅藻土，解：铜：钢：鉻砖：硅藻土砖：例题1-2一根水平放置的蒸汽管道，其保温层外径d=583mm,外表面实测平均温度=48℃。空气温度=23℃，此时空气与管道外表面间的自然对流传热的表面传热系数h=3.42,保温层外表面的发射率=0.9。试求（１）此管道的散热必须考虑哪些热量传递方式；（２）计算每米长度管道的总散热量。解：

2、此管道的散热有辐射传热和自然对流传热两种方式。把管道每米长度上的散热量记为　。单位长度上的自然对流散热量为每米长度管子上的辐射换热量为于是每米长管道的总散热量为例题1-3一块发射率的钢板，温度为27℃，试计算单位时间内钢板单位面积上所发出的辐射能。解：钢板单位面积上所发出的辐射能为例题1-4对一台氟利昂冷凝器的传热过程作初步测算得到以下数据：管内水的对流传热表面传热系数，管外氟利昂蒸气凝结换热表面传数，换热管子壁厚。管子材料是导热系数的铜。试计算三个环节的热阻及冷凝器的总传热系数。欲增强传热应从哪个环节入手？解：三个环节单位面

3、积热阻的计算分别如下：水测换热面积热阻：管壁导热面积热阻：氟利昂蒸汽凝结面积热阻：于是冷凝器的总传热系数为：氟利昂蒸汽侧的热阻在总热阻中占主要地位，它具有改变总热阻的最大能力。因此，要增强冷凝器的传热，应先从冷凝器侧入手，并设法降低这一环节的热阻值。例题1-5计算夏天与冬天站立在同为25℃的房间内的人体与环境间的换热量。站立的人体与空气间的自然对流换热表面传热系数取为2.6，人体衣着与皮肤的表面温度取为30℃，表面发射率为0.95。夏天室内墙面温度取为26℃，冬天取为10℃。解：换热面积人体冬天的总换热量：人体夏天的总换热量：

4、同一室温下，冬天人体的散热是夏天的3倍多，怪不得冬天会觉得冷，而夏天则由于不能及时散热而感到热。例题2-1一锅炉炉墙采用密度为300的水泥珍珠岩制作，壁厚，已知内壁温度℃，外壁温度℃，试求每平方米炉墙每小时的热损失。解：为求平均导热系数，先算出材料的平均温度于是代入得每平方米炉墙的热损失为例题2-2一台锅炉的炉墙由三层材料叠合组成。最里面是耐火粘土砖，厚115mm;中间是B级硅藻土砖，厚125mm；最外层为石棉板，厚70mm。已知炉墙内、外表面温度分别为495℃和60℃，试求每平方米炉墙每小时的热损失及耐火砖与硅藻土砖分界面上

5、的温度。解：经过几次迭代，得出三层材料的导热系数为代入得每平方米炉墙每小时的热损失为将此q值代入，求出耐火粘土砖与B级硅藻土砖分界面的温度为例题2-3已知钢板、水垢及灰垢的导热系数46.4、1.16及0.116，试比较厚1mm钢板、水垢及灰垢的面积热阻。解:平板的面积导热热阻,故有钢板水垢灰垢例题2-4在一个建筑物中，有如图2-11的结构。钢柱直径d=30mm,长度L=300mm,材料导热系数为，其两个端面分别维持在60℃与20℃，四周为建筑保温材料。计算通过钢柱的导热量。解：例题2-5为了减少热损失和保证安全工作条件，在外径

6、为133mm的蒸汽管道外覆盖保温层。蒸汽管道外表面温度为400℃。按电厂安全操作规定，保温材料外侧温度不得超过50℃。如果采用水泥珍珠岩制品作保温材料，并把每米长管道热损失控制在之下，问保温层厚度应为多少毫米？解：为求平均导热系数，先算出材料的平均温度从附录7查得导热系数为因为是已知的，要约定保温层厚度，须先求得，将式（2--31）改写成即于是保温层厚度为例题2-6压气机设备的储气筒里的空气温度用一支插入装油的铁套管中的玻璃水银温度计来测量，如图2-17所示。已知温度计的读数为100℃，储气筒与温度计套管连接处的温度为，套管高

7、H=140mm、壁厚、管材导热系数，套管外表面的表面传热系数。试分析：（1）温度计的读数能否准确的代表被测地点处的空气温度？（2）如果不能，分析其误差有多大？据式（2--40）有归并整理得本例中，换热周长，套管截面积。于是，的值可按定义求出，即由数学手册查出。代入计算得例题2-7为了强化换热，在外径为25mm的管子上装有铝制矩形剖片的环肋，肋高H=15mm，厚。肋基温度为170℃，周围流体温度为25℃.设铝的导热系数，肋面的表面传热系数h=130，试计算每片肋的散热量。例题2-8图2-24示出了平板式太阳能集热器的一种简单的吸

8、热板结构。吸热板面向太阳的一面涂有一层对太阳辐射吸收比很高的材料，吸热板的背面设置了一组平行的管子，其内通以冷却水以吸收太阳辐射，管子之间则充满绝热材料。吸热板的正面在接受太阳辐射的时同时受到环境的冷却，设净吸收的太阳辐射为q，表面传热系数为h,空气温度为t,管子与吸热板结合