热工基础 (3次)
硅酸盐热工基础第四章

加
2 煤粉喷流燃烧法(悬浮燃烧法):原煤经 破碎、风干、粉磨,制得的煤粉随空气喷 至燃烧室燃烧。 3 沸腾燃烧法:介于二者之间,原煤破碎成 8mm以下(多2~3mm),喂入沸腾燃烧室内, 空气由风压较高的的鼓风机从下鼓入,使燃 料在沸腾状态下燃烧。
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
• 燃料颗粒大,氧化层厚; • 燃料挥发分高,氧化层薄;灰分多,氧化层厚
• 如果燃烧层稳定,氧化层的厚度几乎不随鼓风量 变化 • 改变煤层的厚度还可以改变烟气的成分
• 一次空气主要是供给焦炭燃烧的需要,二次空气 则是供给挥发物、CO以及部分被气流扬起的细小 煤粒等燃烧的需要; • 一般取空气过剩系数1.3~1.7
加
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
加热速率对挥发分析出的速率及其成分有很 大的影响; 慢速加热时大部分转化成碳,而快速加热 时则得到很少,甚至无碳。 煤粒终温对挥发分析出的最终产量影响很大: 随着热解温度的提高,挥发分产量可高达70% 以上,即挥发分并不是一个确定不变的常数。
1 构造及主要原理
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
(1)回转炉篦燃烧室(链条炉) 无端链状炉条:缓慢回转。 煤:由煤斗下部经煤闸门带入燃烧室。 灰渣:由尾部排出 空气:风舱中自下 而上穿过炉篦 *** 回转炉篦作用:承托煤层、加煤、除渣。
(2)倾斜推动炉篦燃烧室
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
2 计算步骤
略
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
(1)根据对热量的要求,考虑燃烧室效率, 确定燃烧室需要发出的热量或燃煤量B。
(2)根据工艺要求 选择燃烧室形式
热工基础-1-绪论

1824 年 , 法 国 陆 军 工 程 师 Nicholas Léonard Sadi Carnot 发表了 “ 关于火的动力研究” 的 论文。 他通过对自己构想的理想热机 的分析得出结论:热机必须在两个 热源之间工作,理想热机的效率只 Carnot 取决与两个热源的温度,工作在两 个一定热源之间的所有热机,其效 (1796 - 1832) 率都超不过可逆热机,热机在理想 状态下也不可能达到百分之百。这 就是卡诺定理。
卡诺的论文发表后,没有马上引起人们
的注意。过了十年,法国工程师Benôlt Paul
Emile Clapeyron (1799 - 1864)把卡诺循环 以解析图的形式表示出来,并用卡诺原理研 究了汽液平衡,导出了克拉佩隆方程。
1842 年 , 德 国 医 生 Julius Robert Mayer (1814 - 1878) 主要受病人 血液颜色在热带和欧洲的差 异及海水温度与暴风雨的启 发,提出了热与机械运动之 间相互转化的思想。
热力学基本定律反映了自然界的客观 规律,以这些定律为基础进行演绎、逻辑推 理而得到的热力学关系与结论,显然具有高 度的普遍性、可靠性与实用性,可以应用于 机械工程、化学、化工等各个领域,由此形 成了化学热力学、工程热力学、化工热力 学等重要的分支。化学热力学主要讨论热 化学、相平衡和化学平衡理论。工程热力 学主要研究热能动力装置中工作介质的基 本热力学性质、各种装置的工作过程以及 提高能量转化效率的途径。化工热力学是 以化学热力学和工程热力学为基础,结合 化工实际过程逐步形成的学科。
主讲教师:袁 越 锦 yuanyj@
绪 论
1-1 为什么要学习热工基础? 1-2 能)
1-4 发展简史
1-1 为什么要学习热工基础?
绪论-能源利用与人类文明(2016)

能源与动力学科和专业的责任——任重而道远
• 发现未来可长期 供应的能源
化石能源之光 即将熄灭之际
维系
传承
接力
能源与动力学科和专业的责任——任重而道远
• 发明设计未来能 源能量转化的流 体机械 • 当前——提高能 量转化效率。
热能利用的基本方式
(1) 热利用: 烧饭、采暖、烘干、熔炼等;
(2)动力利用: 通过热机将热能转换成机械能 或者再通过发电机转换成电能 加以利
梅多可利发明的机车模型
史蒂芬孙的蒸汽机车
富尔顿“克莱蒙特”号在哈得孙河上
第一次工业革命(社会化大生产)
采矿
纺织
第一次工业革命(学科大发展)
• • • • • • • • • 牛顿经典力学—万有引力、三大定律 热力学与动力学—能量守恒与转换定律 机械工程:蒸汽机、纺织机、采矿机械、机车、汽船…… 流体力学:欧拉方程、伯努利方程、纳维-斯托克斯方程 控制工程:蒸汽机转速和气门的反馈控制(飞轮、离心摆) 电磁学:法拉第电磁感应、麦克斯韦电磁方程 生物学:施莱登和施旺的细胞学、达尔文进化论 化学:门捷列夫化学元素周期率 原子科学:伦琴射线
能源变迁与人类文明发展
• 一是从被动到主动。我们对能源的利用,最早是以 “靠天吃饭”的方式被动获取。即采集植物和狩猎 动物以获取它们本身含有的能量。后来,通过认识 和利用火,包括引用自然火种和钻木取火,人们对 能源的利用从被动逐渐转为有意识的主动。后来, 随着技术的不断进步,能源利用逐渐主动转移到煤 炭和石油,乃至之后的核能、太阳能、风能、水能 等新的能源形式上。
人类祖先原始人的生活
“刀耕火种”原始农业
采集野生果实
“刀耕火种”原始农业
原始冶金
石器时代
第2学期西南交大《热工基础》主观题

答:过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min;水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
答:此绝热混合器所围空间为一稳流系,根据能量方程:59.有5g氩气,经历一热力学能不变的状态变化过程,初始状态p1=6.0?05 Pa,T1=600K,膨胀终了的容积V2=3V1,氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K),c p=0.523 kJ/(kg稫),求:(1)终了状态的温度T2、压力p2;(2)过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
答:由题意:△U = 0 →T2 = T1 = 600 K由理想气体气体状态方程,有:60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功?有多少用来改变工质的热力学能(比热容取定值)?答:∵定压过程总加热量为:q =c p△T其中用来改变热力学能的部分为:△u= c V△T而c p = c V+R g∴定压过程用来作功的部分为:w =R g△T61. 2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍,稳定地从300℃降低到60℃,膨胀过程中作功418.68kJ,吸热83.736kJ,求:气体的c p和c V。
答:由闭口系能量方程:62. 3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合,水的比热为4.187kJ/(kg·K),求此混合过程的熵变,并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程?(提示:先由热力学第一定律求混合后水的状态)答:思路:利用孤立(绝热)系熵增原理进行判断。
取该绝热容器为闭口系,设热水用角标H表示,冷水用角标C表示,并注意液体c p = c V = c由闭口系能量方程:第二次作业三、主观题(共6道小题)33.压力p1=0.3MPa、温度t1=24℃的空气,经喷管射入压力为0.1 MPa的大气中,问应采用何种喷管?34.在lg p—h图上画出蒸气压缩制冷的理论循环图,并用线段分别标出单位质量制冷剂的制冷量q2和压缩机的耗功量w0。
热工基础教案第4章:燃料及燃烧计算

第二部分:热工计算(4-6章)第一次课课题: 4. 燃料及燃烧计算§4.1燃料的通性一、本课的基本要求:1.掌握燃料的化学组成及各种成分之间的相互转换。
2.燃料发热量的计算。
3.标准燃料的概念。
二、本课的重点、难点:1. 重点:燃料的化学组成。
2. 难点::燃料成分之间的相互转换。
三、作业:第4章燃料及燃烧计算1.燃料的定义:凡是在燃烧时(剧烈地氧化)能够放出大量的热,并且此热量能有效地被利用在工业或其他方面的物质称为燃料。
. 所谓有效地利用是指利用这些热源在技术上是可能的在经济上是合理的。
2.对燃料的要求:(1)在当今技术条件下,单位质量(体积)燃料燃烧时所放出的热可以有效地利用。
(2)燃烧生成物是气体状态,燃烧后的热量绝大部分含欲其气体生成物之中,而且可以在放热地点以外利用生成物中所含的热量。
(3)燃烧产物的性质时熔炼(加热)设备不起破坏作用,无毒、无腐蚀作用。
(4)燃烧过程易于控制。
(5)有足够多的蕴藏量,便于开采。
§4.1 燃料的通性一、燃料的化学组成1.固(液)体燃料的化学组成(1)固(液)体燃料的基本组成固液体燃料的基本组成有C、H、O、N、S、W(水分)及A(灰分),其中C、H、S 能燃烧放热构成可燃成分,但S燃烧后生成的而氧化硫为有毒气体。
所以视硫为有害成分;氧和氮的存在相对降低了可燃成分的含量,属于有害物质;水分(W)的存在不仅相对降低了可燃成分含量,而且水分在蒸发时要吸收大量的热,所以视水为有害物质;灰分的存在不仅降低了可燃成分的含量,而且影响燃烧过程的进行,在燃烧过程中易溶结成块,阻碍通讯,造成燃料浪费和增加排灰的困难。
(2)固(液)体燃料的成分分析固(液)体燃料的成分分析方法有元素分析法和工业分析法两种。
元素分析法是确定燃料中C、H、O、N、S的重量百分含量,它不能说明燃料由那些化合物组成及这些化合物的形式。
只能进行燃料的近似评价,但元素分析法的结果是燃料计算的重要原始数据。
西南交大远程与教育学院-热工基础第1次作业主观题

一、单项选择题(只有一个选项正确,共8道小题)1. 开口系统是指()的热力系统(A) 具有活动边界(B) 与外界有功量交换(C) 与外界有热量交换(D) 与外界有物质交换正确答案:D解答参考:2. 绝热系统是指()的热力系统(A) 状态参数不变(B) 热力学能不变(C) 与外界没有热量交换(D) 与外界没有功量和热量交换正确答案:C解答参考:3. 孤立系统是()的热力系统(A) 与外界无热量交换(B) 与外界无功量交换(C) 与外界无质量交换(D) 与外界无任何相互作用正确答案:D解答参考:4. 下列说法中正确的是()(A) 平衡状态一定是稳定状态(B) 稳定状态一定是平衡状态(C) 均匀状态一定是平衡状态(D) 平衡状态是不存在内部势差的状态正确答案:A解答参考:5. 系统中工质的真实压力是指()(A) p g(B) p b(C) p v(D) p b+p g或p b-p v正确答案:D解答参考:6. 在p-v图上,()所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量。
(A) 任意循环(B) 可逆循环(C) 正向循环(D) 逆向循环正确答案:B解答参考:7. 公式q = c V△T + w适用于闭口系中()(A) 理想气体的可逆过程(B) 实际气体的任意过程(C) 理想气体的任意过程(D) 任何工质的可逆过程正确答案:C解答参考:8. 气体吸热后热力学能()(A) 一定增加(B) 一定减少(C) 不变(D) 可能增加、减少或不变正确答案:D解答参考:二、判断题(判断正误,共17道小题)9.热力学中的开口系只能有一个进口和一个出口。
正确答案:说法错误解答参考:10.简单可压缩系与外界交换的功只有容积功。
正确答案:说法正确解答参考:11.热力学中,压力、温度和比容称为基本状态参数。
正确答案:说法正确解答参考:12.状态参数与工质变化过程的路径有关。
正确答案:说法错误解答参考:13.表压力和真空度都不能作为状态参数。
热工基础 (3次)

第一次:三、主观题(共9道小题)54.某定量工质经历了1-2-3-4-1循环,试填充下表所缺的数据过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-2013902-303953-40-10004-10参考答案:过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.如图所示,b、c两状态点在同一条等温线上,试判断:△u ab与△u ac谁大?△s ab 与△s ac谁大?参考答案:答:△u ab=△u ac;△s ab<△s ac56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间,若该热机从热源吸热1360 kJ,对外作功833 kJ。
问该热机循环是可逆的?不可逆的?还是根本不能实现的?参考答案:ηt>ηtc违背了卡诺定理结论:该循环根本不可能实现。
(也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解)57.气球直径为0.4 m,球内充有压力为150 kPa的空气,由于太阳辐射加热,气球直径增大到0.45 m,若球内气体压力正比于气球的直径,试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案:解:已知D1 = 0.4 m时,p1=150 kPa,且气球内压力正比于气球直径,即p = kD,可求得:k=375 kPa/m答:过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为2 0℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min;水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
参考答案:解:此绝热混合器所围空间为一稳流系,根据能量方程:59.有5g氩气,经历一热力学能不变的状态变化过程,初始状态p1=6.0×105 Pa,T1 =600K,膨胀终了的容积V2=3V1,氩气可作为理想气体。
建筑节能习题-练习C卷

一、热工基础知识(共50分)(一)填空题 (每题1分,共10分)(1) 建筑物体形系数计算时,外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。
(2) 我省在热工分区上,地跨寒冷地区和 夏热冬冷 地区。
(3) 外墙外保温耐候性试验试件的面积不小于5m 2(4) 建筑物外窗中俗称物理性能三性检测是指检测试件的 气密 性,水密 性及抗风压 性。
(5) 表征围护结构本身或其中某种材料阻抗传热能力的物理量为传热阻。
(6) 围护结构中包含金属、钢筋混凝土或混凝土梁、柱、肋等部位,在室内外温差作用下,形成 热流密集、内表面温度较低 的部位。
这些部位形成传热的桥梁,故称热桥。
(7) 节能现场传热系数的检测应在受检墙体已干透或主体结构施工完成后至少12个月后进行。
(8) 外墙外保温抗风压性试验试件的面积不小于2.0m ×2.5m(9) 累年日平均温度低于或等于 5 ℃的天数为采暖期天数。
(10)建筑物外窗窗口整体密封性能现场检测差压表的不确定度应不超过设定差压值的 2%或2.5%Pa(二)选择题(每题2分,共20分,多选不得分,少选1个,扣1分)(1) 外墙传热系数计算公式是(A )A. e i P R R R K ++=1B. 01R K P =C i P R K 1= D e P R K 1= (2)我国建筑热工分区用累年最冷月(1月)和最热月(7月)平均温度作为分区主要指标,用累年日平均温度(C )和( A )的天数作为辅助指标。
A.≥25 ℃B.≥15 ℃C.≤5 ℃D.≥30 ℃(3) 热阻R的单位是( B )A.m·k/w B.m2·k/w C.W/m2·k D.W/m·k(4) 热桥内表面温度,与室内空气露点温度比较,若低于室内空气露点温度,则有可能结露,应采取( A )措施。
A.加强保温B.加强隔热措施C.无所谓,不采取措施(5)外墙外保温耐冻融试验的冻融循环次数为( B )。
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第一次:三、主观题(共9道小题)54.55. ab ac △s ab 与△s ac 谁大?参考答案:答:△u ab =△u ac ; △s ab <△s ac56. 有一循环发动机工作于热源T 1=1000K 和冷源T 2=400K 之间,若该热机从热源吸热1360 kJ ,对外作功833 kJ 。
问该热机循环是可逆的?不可逆的?还是根本不能实现的?参考答案:ηt>ηtc违背了卡诺定理结论:该循环根本不可能实现。
(也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解)57.气球直径为0.4 m,球内充有压力为150 kPa的空气,由于太阳辐射加热,气球直径增大到0.45 m,若球内气体压力正比于气球的直径,试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案:解:已知D1 = 0.4 m时,p1=150 kPa,且气球内压力正比于气球直径,即p = kD,可求得:k =375 kPa/m答:过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min;水蒸汽流入的压力为200kPa,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为100℃,比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
参考答案:解:此绝热混合器所围空间为一稳流系,根据能量方程:59. 有5g 氩气,经历一热力学能不变的状态变化过程,初始状态p 1=6.0×105 P a ,T 1=600K ,膨胀终了的容积V 2=3V 1,氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K),c p =0.523 kJ/(kg·K),求:(1)终了状态的温度T 2、压力p 2;(2)过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
参考答案:解:由题意:△U = 0 → T 2 = T 1 = 600 K由理想气体气体状态方程, 有:60. 试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功?有多少用来改变工质的热力学能(比热容取定值)? 参考答案:解:∵ 定压过程总加热量为: q =c p △T 其中用来改变热力学能的部分为:△u= c V △T而 c p = c V +R g∴ 定压过程用来作功的部分为:w =R g △T61. 2kg 某种理想气体按n =1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍,稳定地从300℃降低到60℃,膨胀过程中作功418.68kJ,吸热83.736kJ,求:气体的c p和c V。
参考答案:解:由闭口系能量方程:62. 3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合,水的比热为4.187 kJ/(kg·K),求此混合过程的熵变,并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程?(提示:先由热力学第一定律求混合后水的状态)参考答案:解:思路:利用孤立(绝热)系熵增原理进行判断。
取该绝热容器为闭口系,设热水用角标H表示,冷水用角标C表示,并注意液体c p = c V = c由闭口系能量方程:第二次:三、主观题(共6道小题)33.压力p1=0.3MPa、温度t1=24℃的空气,经喷管射入压力为0.1 MPa的大气中,问应采用何种喷管?参考答案:34.在lg p—h图上画出蒸气压缩制冷的理论循环图,并用线段分别标出单位质量制冷剂的制冷量q2和压缩机的耗功量w0。
参考答案:35.空气进入喷管前的温度t1 =27℃,压力p1 =1.5 bar,出口背压p b= 1bar,空气的c p=1.004 kJ/(kg·K),R g=0.287 kJ/(kg·K),问:(1)应选何种喷管?(2)出口截面的流速为多少?(3)若A2 = 0.02 m2,喷管的流量为多少?参考答案:解:(1)选喷管(题目没有提到c1,可认为其很小)(2)计算出口截面的流速,由(1)可判断:c2<c cr36.某内燃机混合加热循环,压缩始点工质参数p1 =0.85 bar,t1 = 40℃,ε= 15,燃烧终了的工质参数t4=2000℃, p4 =75bar,膨胀终了温度t5=760 K。
求:(1)在p-v图、T-s图上绘出其理想循环图;(2)循环中1kg工质(工质为空气)的加热量、放热量、循环功及热效率。
参考答案:37.活塞式内燃机的混合加热理想循环,工质可视为理想气体空气,若循环压缩比ε=14,循环中工质的总吸热量为1000 kJ/kg,其中定容过程和定压过程各占一半,压缩过程的初始状态为100kPa、27℃。
试计算:(1)输出净功;(2)循环热效率。
参考答案:38.某冷库温度需保持在-20 ︒C,而环境温度则为30 ︒C,若采用氨制冷机,压缩机入口处为干饱和氨蒸气,而进入节流阀的是饱和氨溶液,循环中压缩机耗功率3.5 kW,试计算:①压缩机的压缩比是多少?②循环的制冷系数是多少?③制冷量为多少冷吨(1冷吨=3.86 kW)?④放热量为多少?⑤制冷剂的质量流量是多少?参考答案:第三次:三、主观题(共14道小题)36.对流换热计算中,定型尺寸是对对换热过程有明显影响或起主要作用的尺寸。
试写出矩形槽道(设槽宽为B、流体深度为H)和同心套管环状通道(设环状通道内径为d1,外径为d2)的当量直径计算式。
参考答案:37.用比较法测得某一表面在800K时的辐射力恰等于黑体400K时的辐射力,试求该表面的黑度。
参考答案:38.如图所示,1、2表面在同一平面上,均垂直于表面3,A 1 = 2 m2,A 2= 4 m2,A 3= 6 m2, 现已求得X3,2 = 0.16,X3,1+2 = 0.18,求X1,3参考答案:解:利用角系数的可加性,有:X3,1+2 = X3,1 + X3,2求得:X3,1= X3,1+2-X3,2=0.18-0.16=0.02再利用角系数的相对性,有:A1X1,3=A 3X3,1所以X1,3=A 3X3,1/A 1=6×0.02/2=0.0639.写出冷热流体通过单层平壁传热时单位面积传热量q的计算式参考答案:40.对管径较小的管道,在包裹附加层削弱传热时,为什么会出现包裹附加层后传热反而增强的现象?什么情况下才能保证包裹附加层后总可以起到减少热损失的作用。
参考答案:答:管道包裹附加层虽在传热过程串联热路上增加了一个导热热阻,但同时增加了外表面的对流换热面积,使外表面的对流换热热阻减小。
如果增加的导热热阻小于对流换热热阻的减小量,包裹附加层后反而会强化传热。
因此,只有在包裹层超过一定厚度的前提下,才能起到削弱传热的作用。
41.用平底锅烧开水,锅底有一层3mm厚的水垢,水垢导热系数为1 W/(m·K),当热流密度为4.24×104 W/m2时,与水接触的锅垢表面温度为110℃,试问此时锅底与水垢接触面的温度为多少?参考答案:42.平面墙厚20 mm,其导热系数。
为了使每平方米墙的热损失不超过1830w,在墙外覆盖了一层导热系数的保温材料。
已知复合壁的两侧温度为1 300 ︒C和30 ︒C,试确定保温层应有的厚度。
参考答案:43.一直径为50mm的钢球具有均匀温度450℃,突然放入恒温30℃的空气中冷却。
已知钢球表面与环境的表面传热系数h =24W/(m2·K),钢球的热容量(密度和比热的乘积)ρc = 3721 kJ/(m3·K),导热系数λ=35W/(m·K),试问10 min后钢球的温度。
参考答案:44.直径50 mm的铜球,其导热系数λ=85W/ (m·℃),热扩散率a=2.95×10-5 m2/s,初始时温度为300℃,现把铜球置于36℃的大气中,铜球表面对流换热系数为30 W/(m2·℃),试用集总参数法计算铜球温度达到90℃时所需的时间。
参考答案:45. 将初始温度为80℃的紫铜棒(直径为0.08 m 、长0.2m )突然置于20℃的气流中,5分钟后紫铜棒的表面温度降到34℃。
已知紫铜的密度为8954 kg/m 3,比热容为383.1 J/(kg·℃),导热系数λ=386W/ (m·℃)。
试求紫铜棒表面的对流换热系数。
参考答案:可以用集总参数法,上述计算有效。
46. 如图所示,三个无限大的平行平板,平板1的温度为1200 K ,平板3的温度为600 K ,且ε1 =0.2,ε2=0.5,ε3 =0.8,求平板2 的温度,并画出热路图、标出热阻(平板2 的导热热阻不计)。
参考答案:解:对平行板,A1=A2=A,X1,2=X2,1,故可由辐射换热的基本公式导得3个平行平板的辐射换热热路为串联热路,1、2 板和2、3板之间的热流密度相等,由于板面积相等,所以辐射换热量相等。
即热路图如下(各热阻已标出):47. 用热电偶温度计测得炉膛内烟气的温度为800℃,炉墙温度为600℃。
若热电偶表面与烟气的对流换热系数h =50W/(m 2·℃),热电偶表面的发射率为0.8,试求烟气的真实温度。
参考答案:已知:t 1 = 800℃,t w = 600℃, h =50 W/(m 2.℃),ε1= 0.8求:t f = ?解:本题可由热平衡法求解。
48. 冬季室内空气温度t f1=20℃,室外大气温度t f2 =―10℃,室内空气与壁面的对流换热系数h 1=8W/(m 2·℃),室外壁面与大气的对流换热系数h 2=20W/(m 2·℃),已知室内空气的结露温度t d =14℃,若墙壁由λ=0.6W/(m·℃) 的红砖砌成,为了防止墙壁内表面结露,该墙的厚度至少应为多少?参考答案:解:传热问题热阻网络:49.在一换热器中,热流体的进出口温度分别为300℃和200℃,冷流体的进出口温度分别为40℃和150℃,流动方式为逆流,换热器的散热面积为30 m2,传热系数k为100 W/(m2·℃),求换热器的传热量。
参考答案:解:逆流时的对数平均温差为。