化工原理(第四版)习题解__第四章__传热
第四章 传 热
热传导
【4-1】有一加热器,为了减少热损失,在加热器的平壁外表面,包一层热导率为0.16W/(m·℃)、厚度为300mm的绝热材料。已测得绝热层外表面温度为30℃,另测得距加热器平壁外表面250mm处的温度为75℃,如习题4-1附图所示。试求加热器平壁外表面温度。
解 t2 75℃, t3 30℃
计算加热器平壁外表面温度t1, 0.16W/(m ℃)
t1 t2t2 t3
12
习题4-1附图
t1 7575 3045
t1 0.25 75 300℃ 0.250.050.050.160.16
【4-2】有一冷藏室,其保冷壁是由30mm厚的软木做成的。软木的热导率λ=0.043 W/(m·℃)。若外表面温度为28℃,内表面温度为3℃,试计算单位表面积的冷量损失。
解 已知t1 3℃, t2 28℃, =0.043W/(m ℃) ,b 003m., 则单位表面积的冷量损失为
q
b
t1 t2
0.043
3 28 35.8 W/m2 0.03
【4-3】用平板法测定材料的热导率,平板状材料的一侧用电热器加热,另一侧用冷水冷却,同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为0.02m2,材料的厚度为0.02m。现测得电流表的读数为2.8A,伏特计的读数为140V,两侧温度分别为280℃和100℃,试计算该材料的热导率。
解 根据已知做图
热传导的热量 Q I V 2.8 140 392W
Q
Ab
(t1 t2)
习题4-3附图
Qb392 0.02
A(t1 t2)0.02(280 100)
2.18W/ m ℃
【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成:耐火砖层,热导率λ=1.05W/(m·℃),厚度℃);普通砖层,热导率λ=0.93W/(m·℃)。 b 230mm;绝热砖层,热导率λ=0.151W/(m·
耐火砖层内侧壁面温度为1000℃,绝热砖的耐热温度为940℃,普通砖的耐热温度为130℃。
(1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度,然后计算绝热砖层厚度。若每块绝热
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