传热学习题

2-3有一厚为20mm 的平板墙,导热系数为1.3)./(K m W 。为使每平方米墙的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12)./(K m W 的保温材料。已知复合壁两侧的温度分别为750℃及55℃,试确定此时保温层的厚度。

解:依据题意,有

150012.03.1020.0557********

1≤+-=+-=δλδλδt t q ,解得:m 05375

.02≥δ

2-10某些寒冷地区采用三层玻璃的窗户,如附图所示。已知玻璃厚δg =3㎜,空气夹层宽δ

air =6㎜,玻璃的导热系数λg =0.8W/(m ·K )

。玻璃面向室内的表面温度t i =15℃,面向室外的表面温度t o =-10℃,试计算通过三层玻璃窗导热的热流密度。

解:

2-14 外径为100mm 的蒸气管道,覆盖密度为203

/m kg 的超细玻璃棉毡保温。已知蒸气管道外壁温度为400℃,希望保温层外表面温度不超过50℃。且每米长管道上散热量小于163W ,试确定所需的保温层厚度。

解:保温材料的平均温度为 t=225250400=+℃

由附录7查得导热系数为)./(08475.00023

.0033.0K m W t =+=λ ()21212ln t t l d d -Φ=πλ

代入数据得到 2d =0.314mm

所以

mm d d 107212=-=δ

3-9 一热电偶的A cv /ρ之值为2.094

)/(2K m KJ ⋅,初始温度为200C ,后将其置于3200C 的气流中。试计算在气流与热电偶之间的表面传热系数为58)/(2k m W ⋅的两种情况下,热电偶的时间常数并画出两种情况下热电偶读数的过余温度随时间变化的曲线。 解:由hA cv

c ρτ=

)/(582K m W h ⋅=时,s c 036.0=τ 当)/(116

2K m W h ⋅=时,s c 018.0=τ

3-28 一块后300mm 的板块钢坯(含碳近似为0.5%)的初温为200C ,送于温度为12000C

的炉子里单侧加热,不受热侧面可近似地认为是绝热的。已知钢板热扩散率

s m /1055.526-⨯=α,加热过程中平均表面传热系数为)/(2902K m W ⋅,设确定加热到钢

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