热工过程与设备习题解答
热工人员应知应会问答题含答案
一、单选题（每题2分，共20分）1. 热工设备的主要作用是什么？A. 提供动力B. 实现物料的热交换C. 产生热量D. 以上都是答案：B2. 热工设备的热效率是指什么？A. 热量利用率B. 能量利用率C. 功率利用率D. 以上都是答案：A3. 下列哪种热交换器属于间壁式？A. 列管式热交换器B. 板式热交换器C. 管壳式热交换器D. 湿壁式热交换器答案：A4. 在下列热交换过程中，属于逆流换热的是？A. 冷却水与加热水在套管式热交换器中换热B. 冷却水与加热水在列管式热交换器中换热C. 冷却水与加热水在板式热交换器中换热D. 冷却水与加热水在壳管式热交换器中换热答案：A5. 热工设备中，下列哪种泵属于离心泵？A. 柱塞泵B. 齿轮泵C. 离心泵D. 活塞泵答案：C6. 热工设备中，下列哪种阀门属于调节阀？A. 阀门B. 阀门C. 阀门D. 阀门答案：C7. 热工设备中，下列哪种传感器属于温度传感器？A. 压力传感器B. 流量传感器C. 温度传感器D. 位移传感器答案：C8. 热工设备中，下列哪种设备属于燃烧设备？A. 离心泵B. 热交换器C. 燃烧器D. 冷却塔答案：C9. 热工设备中，下列哪种设备属于风机？A. 离心泵B. 热交换器C. 风机D. 冷却塔答案：C10. 热工设备中，下列哪种设备属于泵？A. 离心泵B. 热交换器C. 风机D. 冷却塔答案：A二、多选题（每题3分，共30分）1. 热工设备的主要性能指标有哪些？A. 热效率B. 传热系数C. 压力损失D. 流量E. 温度答案：ABCDE2. 热交换器按结构形式可分为哪些类型？A. 列管式B. 板式C. 壳管式D. 湿壁式E. 管壳式答案：ABCE3. 热工设备中的燃烧设备有哪些？A. 燃烧器B. 烟囱C. 烟道D. 灰斗E. 风机答案：ACD4. 热工设备中的泵有哪些类型？A. 离心泵B. 柱塞泵C. 齿轮泵D. 活塞泵E. 混流泵答案：ABCD5. 热工设备中的传感器有哪些类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 位移传感器E. 力传感器答案：ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1. 热工设备的热效率越高，能源消耗越低。
热工新题库(问答)
四、问答题1、给水全程自动调节系统的任务是什么？答:给水全程自动调节系统的任务是在锅炉启动、停炉和正常运行过程中控制锅炉的给水量，以保证汽包水位允许的范围内变化，对锅炉的水循环和省煤器起保护作用。
2、300MW汽轮机TSI包括哪些参数的测量？答:转速、轴向位移、汽缸热膨胀、胀差、轴弯曲、轴承温度、推力瓦温度、轴振动、轴承振动等监视3、热电偶的误差来源主要有哪几个方面?答：热电偶的误差来源主要有下面四个方面：(1)分度误差：由于热电偶材料成分不符合要求和材料的均匀性差等原因，使热电偶的热电性质与统一的分度表之间产生分度误差。
(2)补偿导线所致误差：由于补偿导线和热电偶材料在100℃以下的热电性质不同将产生误差。
(3)参比端温度变化引起的误差：在利用补偿电桥法进行参比端温度补偿时，由于不能完全补偿而产生误差。
(4)由于热电偶变质，使热电性质变化而产生误差。
4、汽轮机交流润滑油泵连锁启动条件？答: 1）汽机转速低于2850r/min2）主油泵出口油压低于1.7MPa3）润滑油压低于0.069MPa5、汽轮机直流润滑油泵连锁启动条件？答: 1) 润滑油压低于0.059MPa2）润滑油压低于0.069MPa，且交流润滑油泵未联启6、对于测量蒸汽流量的节流装置，在取压口装设冷凝器的作用是什么？答:使节流件与差压计之间的导压管中的被测蒸汽冷凝，并使正负导压管中的冷凝液面有相等的恒定高度。
7、常用的计量方法有哪些？答:直接计量法、间接计量法、微差计量法、补偿计量法、静态计量法、动态计量法8、PID自动调节器有哪些整定参数？答:比例带、积分时间、微分时间9、什么是调节对象？答:被控的生产设备或生产过程称为调节对象10、为什么在实际使用中不单独使用积分调节器？答:因为采用积分调节器的调节系统，其过渡过程进行的相当缓慢，而且被调量的波动幅度较大，因此，一般不单独使用积分调节器，而只是把它作为一种辅助的调节器来使用。
11、根据25项反措规定，当汽包水位测点出现故障，汽包水位导致MFT是如何判断的？答: 根据25项反措的要求我厂汽包水位保护测点为三取二原则，当有一点发生坏质量时自动改为二取一原则，当有两点发生坏质量时自动改为一取一原则。
热工基础复习题与参考答案
热工基础复习题与参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.功的单位是（）A、kgB、kg/JC、JD、J/kg正确答案：C2.u是(____)的符号。
A、比热量B、比内能C、比功D、比焓正确答案：B3.火无转化为功的比率为(____)。
A、大于0B、小于100%C、1D、0正确答案：D4.温度越高，则包含的热量就越（）A、前三说法都不对B、相同C、多D、少正确答案：A5.汽轮机对外界提供的功全部来自于工质的（）A、熵变B、焓C、熵D、焓降正确答案：D6.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、动能B、焓C、热能D、热量正确答案：B7.5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。
A、0.5B、2C、0D、1正确答案：B8.动能与势能的能量质量关系是(____)。
A、动能低B、相同品质C、不确定D、动能高正确答案：B9.回收乏汽用到的设备是(____)。
A、锅炉B、给水泵C、汽轮机D、凝汽器正确答案：D10.热力系与外界交换的能量有（）A、功B、热和功C、热D、热能正确答案：B11.下列＿组参数都是状态参数。
（）A、热量、比热、温度B、焓、熵、比容C、膨胀功、内能、压力D、技术功正确答案：B12.由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为(____)。
A、汽化段B、过热段C、预热段D、加热段正确答案：B13.下列说法错误的是(____)。
A、干饱和蒸汽的熵，随压力的升高而减小B、过热蒸汽的温度一定很高C、在水蒸气的h-s图上，x=1线的下方，等压线是一条直线D、在临界状态，水的汽化潜热为零正确答案：B14.水蒸汽的饱和状态()A、指气液两相的平衡状态B、压力与温度呈反比关系C、压力与温度是独立变量。
D、干度大于1正确答案：A15.朗肯循环中不包含(____)过程。
A、等温B、等熵C、等焓D、等压正确答案：C16.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是因为：()A、有气体泄漏B、气体的热力状态发生变化C、大气压力发生变化D、以上三者均有可能正确答案：D17.定压过程中，工质吸收的热量全部用于增加（）A、工质的熵B、工质的焓C、工质的机械能D、工质的内能正确答案：B18.可以看作孤立系的是(____)。
热工过程与设备(第一章)习题解答
热工过程与设备(第一章) 热工过程与设备(第一章)习题解答
热工过程与设备(第一章) 热工过程与设备(第一章)习题解答
8.解 将该气体视为不可压缩的流体。 8.解：将该气体视为不可压缩的流体。 据连续性方程：该气体通过Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ两 连续性方程：该气体通过Ⅰ 截面时体积流量相等。 截面时体积流量相等。又因气体在水平管道 中流动，且不计阻力损失，故有： 中流动，且不计阻力损失，故有： P1+ρu12/2= P1+ρu22/2 138+1.2× 92+1.2× 即：1/2 (1) 即：46= 0.6(u22-u12) 又据： (2) 又据：u1F1= u2F2，得：u1= 0.8u2
热工过程与设备(第一章) 热工过程与设备(第一章)习题解答
0(Pa)， (3)当零压面处于窑顶时，有：hs1= 0(Pa)，又 (3)当零压面处于窑顶时， 当零压面处于窑顶时 0(Pa)，据柏努利方程， 因hg1= 0(Pa)，据柏努利方程，有： hs2= 0+0-13.6= -13.6(Pa)，hg2= 13.6(Pa) 0+013.6(Pa)， hs3= hs1+ hg1- hg3= 0+0-27.2= -27.2(Pa) ， 0+027.2(Pa) hg3= 27.2(Pa)。 27.2(Pa)。 此时，各截面的能量总和为0(Pa)。 此时，各截面的能量总和为0(Pa)。 上述三种情况下的能量分布，见下图。 上述三种情况下的能量分布，见下图。
热工过程与设备(第一章) 热工过程与设备(第一章)习题解答
19.解 19.解： (1)计算烟囱的直径 (1)计算烟囱的直径 取烟气的标态流速3m/s， 取烟气的标态流速3m/s，据： uF= qvn 计算出烟囱顶部直径为d 1.6m。 计算出烟囱顶部直径为d2= 1.6m。 1.25，故烟囱的底部直径为2m， 设：d1/d2= 1.25，故烟囱的底部直径为2m， 由此烟囱的平均直径为d 1.8m。 由此烟囱的平均直径为dm= 1.8m。 (2)计算烟气的温度与密度和空气的密度 (2)计算烟气的温度与密度和空气的密度
热工基础习题含参考答案
热工基础习题含参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、朗肯循环中工质在给水泵内发生是(____)过程。
A、等温B、等压C、等焓D、等熵正确答案：D2、提高循环热效率的途径有（）A、降低放热量B、提高散热量C、不要冷源D、提高吸热量正确答案：A3、在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。
A、左上方B、左下方C、右下方D、右上方正确答案：A4、朗肯循环是（）循环A、双热源B、单热源C、多热源D、无热源正确答案：C5、w是(____)的符号。
A、功B、比热量C、比功D、热量正确答案：C6、循环有(____)为0。
A、内能变化B、热C、功D、焓正确答案：A7、5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。
A、0B、1C、2D、0.5正确答案：C8、比20℃低的温度是(____)K。
A、395B、400C、350D、273正确答案：D9、蒸汽的焓越高，则内能就（）A、以上都不对B、越高C、越低D、不变正确答案：A10、热量的符号是（）A、qB、JC、αD、Q正确答案：D11、以下关于热力学第二定律的论述正确的是（）A、孤立系的熵可以减少B、能量不能凭空创造出来C、孤立系的能量在转换过程中有方向性D、闭口系的能量不变正确答案：C12、朗肯循环中，工质在汽轮机内发生( ）过程。
A、等焓B、等压C、等熵D、升温正确答案：C13、温度升高越大，则(____)越多。
A、功B、热C、显热D、热能正确答案：C14、在水蒸气定压产生过程的温熵图上，有 (____)段曲线。
A、2B、3C、0D、1正确答案：A15、不会提高朗肯循环平均吸热温度的是 (____)。
A、采用回热B、采用再热C、提高初压D、降低背压正确答案：D16、不一定提高朗肯循环热效率的是(____)。
A、降低背压B、提高初温C、热电联产D、采用再热正确答案：D17、下列说法正确的是(____)。
A、温度一定，压力越低，则过热蒸汽的焓越高B、熵一定，压力越低，则水蒸气的温度越低C、温度越高，则过热蒸汽的焓越高D、温度一定的湿饱和蒸汽，压力越高，其干度也越高正确答案：A18、蒸汽的压力越高，则焓就（）A、不变B、越低C、以上都不对D、越高正确答案：C19、在朗肯循环中，等压散热过程的下一过程是在(____)中完成的。
热工过程与设备(第二三章)习题解答
热工过程与设备(第二章)习题解答
定形尺寸为：l = h= 2.8m。 根据：
Gr = β g Δt l3/υ2 得：
Gr = 9.81×1/(273+ 85)×110×2.83/(21.64×10-6)2 = 14.13×1010
以及：Gr ·Pr = 14.13×1010×0.699 = 9.764×1010
q = α( tf - tw) = 5.082 ×(140 - 30) = 559(w/m2)
热工过程与设备(第二章)习题解答
19.解：先确定是否为强制对流换热，即先求 Ref是否处在104~12×104范围内。 由tf = 100℃，查附录1，得：
λ= 0.0321，υ= 23.13×10-6(m2/s)，Pr = 0.688
α = Nu·λ/l = 38.647×0.0321/0.06
= 20.68 故热风与管壁之间的换热量为：
Ф = α(tf - tw) ·F = 20.68(100- 40)×2×3.14×0.03×4 = 935(W) l/d = 4/0.06 = 66.67＞50，故不需进行修正。
热工过程与设备(第二章)习题解答
ql = 7770(W/m)
热工过程与设备(第二章)习题解答
热工过程与设备(第二章)习题解答
(2)计算管壁界面温度 耐火砖内壁温度t1，为：
t1= tg - q/(πd1αt1) = 800 - 7770/(3.14×1×26) = 705℃
耐火砖外壁温度即钢管的(内外)表面温度， 也是隔热层的内侧温度t2，为：
又据：Ref = ul/υ，定形尺寸l取管径，得： Ref = 5×0.06/23.13×10-6 = 1.297×104，故空 气在管内的流动为湍流。 据题意：因为是气体被冷却，故：
热工过程与设备-3.传热学01-传导.
Q
1
t t
F
1 1
1
2
t t R
1 t1
2
Q
2
t t
F
2 2
3
2
3
t t R
2 t2
3
电热（阻）网络图
Q
3
t t
F
3
3
4
t t R
3 t3
4
将上述三式移项分别可得：
t1 - t2 = Rt1 · Q1； t2 - t3 = Rt2 · Q2；
t3 - t4 = Rt3· Q3 ∵
已知粘土砖及红砖的导热系数分别为： λ粘土砖＝0.70＋0.55×10-3t （W/m.℃）; λ红砖＝0.46＋0.44×10-3t （W/m.℃）。
的直接接触，依靠物质的分子、原子、自由电子 等微观粒子热运动而进行的热量传递现象——导 热。
导热
1、1 导热基本定律—付里叶定律
表达式： （一维稳定） 稳态 非稳态
t q x t Q F x
t dq d x t dQ dF d x
（w /m c）or（KJ /m²hr c/m）
（2）
const
dt q dx t 0 1 t
q
t t
1
2
0 1 t av
tx
t t
1
2
av
1
β =0
t
1
1
2
2 qx
0
随温度变化时，可视为平均温度下的平均导热系数
平壁内温度呈曲线分布
利用公式
热工控制系统及设备综合练习题附答案1
一、选择填空题1．恒值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是（ C ）来划分的。
A 按自动调节系统的结构B 按自动调节系统的特性C 按给定值变化的规律D 按自动调节系统的类型2．要采用前馈控制克服某种扰动，该扰动应该是（ C ）。
A 定时发生的B随机发生的 C 可以测量的 D 不能测量的3．在控制系统中，被调量的给定值随某已知时间函数变化的调节系统称为（ B ）。
A 恒值调节系统B 程序调节系统C 随动调节系统D 前馈系统4．在分散控制系统中，计算机的输入和输出信号是（ B ）。
A 模拟信号B 数字信号C 4-20mA的标准信号D 开关信号5．在协调控制系统的运行方式中，对负荷给定反应最快的方式是（ D ）。
A 机炉独立控制方式B 协调控制方式C 汽轮机跟随锅炉方式D 锅炉跟随汽轮机方式6．锅炉吹扫必须满足的基本条件是（ A ）。
A 切断进入炉膛的燃料，炉膛内没有火焰，吹扫空气量达到30%额定风量B 电除尘退出运行，风道通畅，各挡板在正确位置C 送、吸风机启动，二次风门保证15%的开度D MFT动作7．在链路层中，信息传递的基本单元为( B )。
(A)包；(B)帧；(C)字节；(D)以上都是8．调节系统的整定就是根据要求的系统性能指标确定（ D ）的参数。
A 变送器B 传感器C 执行器D 调节器9．工业现场压力表的示值表示被测点的（A）。
A 表压力B 全压力C 静压力D 绝对压力10．自动调节系统中，静态与动态的关系（ B ）。
A 是线性关系B 静态是动态的一种特例C 为非线性关系D 无任何关系11．在分散控制系统中，接如AI通道的信号是（B ）。
A 数字信号B 模拟信号C 4-20mA的标准信号D 开关信号12．计算机控制系统中控制器接收现场信号后，经过运算、判断等处理，做出各种控制决策，这些决策以（C）形式输出。
A -5v～+5vB 0～10mAC 二进制编码D 4～20mA13．汽轮机运行时采用( B )，能达到减少节流损失的目的。
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6.倒置容器搞1.6m，内部充满200℃的热空气，外界为0℃的冷空气，试计算：⑴Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ截面处的几何压头与静压头各为多少？⑵三种情况下的能量总和为多少？⑶将三种情况图示并加以讨论。
解：(1)求三截面的几何压头和静压头。
倒置容器内热空气(200℃)的密度为：ρh= 1.293×273/(273+ 200)= 0.75kg/m3冷空气(0℃)的密度为ρa= 1.293kg/m n3。
先求三截面的几何压头。
取Ⅰ-Ⅰ截面为基准面，则h g1= 0h g2= 9.81×0.4×(1.293- 0.75)= 2.13(Pa)h g3= 9.81×1.6×(1.293- 0.75)= 8.52 (Pa)再求三截面的静压头。
由于容器倒置，底部与大气相通，则h s3= 0，又由于容器内部的空气处于静止状态，则：h k1= h k2= h k3= 0，h l= 0，故有：h s1+ h g1= h s2+ h g2= h s3+ h g3简化后，得：h s1= h s2+ h g2= h g3对于Ⅰ-Ⅰ：h s1= h s3+ h g3= 0+ 8.52=8.52(Pa)对于Ⅱ-Ⅱ：h s2= h s1-h g2=8.52-2.13=6.39(Pa)对于Ⅲ-Ⅲ：h s3= 0(Pa)。
(2)三种情况下三个截面的能量总和，即(h s+ h g)，经计算都是8.52Pa。
三截面的能量分布，见下图。
从图可以看出：倒置容器中的三个截面，几何压头与静压头之间相互转换，但各截面的能量总和不变：Ⅰ-Ⅰ截面的静压头变成了Ⅱ-Ⅱ截面的几何压头和静压头以及Ⅲ-Ⅲ截面的几何压头。
7.炉子高3m，内部充满1000℃的热烟气，外界为20℃的冷空气，忽略气体运动速度的变化及能量损失，计算当0压面在窑底、窑中、及窑顶时，各截面的静压头和几何压头各为若干，并将此三种情况分别绘图表示。
解：将窑顶、窑中和窑底三个截面分别称之为Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面。
先计算窑内热烟气(标态密度取1.3kg/m3)和窑外冷空气的密度：ρh= 1.3×273/(273+ 1000)= 0.28kg/m3ρa= 1.293×273/(273+ 20)= 1.205kg/m3由于忽略窑内气体的流速变化和能量损失，故两气体的柏努利方程简化为：h s1+ h g1= h s2+ h g2= h s3+ h g3取窑顶Ⅰ-Ⅰ为基准面，则各截面的几何压头分别为：h g1= 0(Pa)h g2= 9.81×1.5×(1.205- 0.28)= 13.6(Pa)h g3= 9.81×3×(1.205- 0.28)= 27.2(Pa)(1)当零压面处于窑底时，有：h s3= 0(Pa)，又因h g3= 27.2(Pa)，据柏努利方程，有：h s1= h s3+ h g3- h g1=0+27.2-0=27.2(Pa)h s2= h s3+ h g3- h g2=0+27.2-13.6=13.6(Pa)此时，各截面能量总和(h s+ h g)为27.2(Pa)。
(2)当零压面处于窑中时，有：h s2= 0(Pa)，又因h g2= 13.6(Pa)，据柏努利方程，有：h s1= h s2+ h g2- h g1= 0+ 13.6- 0= 13.6(Pa)h s3= h s2+ h g2- h g3= 0+ 13.6-27.2= -13.6(Pa)h g3= 27.2(Pa)。
此时，各截面的能量总和为13.6(Pa)。
(3)当零压面处于窑顶时，有：h s1= 0(Pa)，又因h g1= 0(Pa)，据柏努利方程，有：h s2= 0+0-13.6= -13.6(Pa)，h g2= 13.6(Pa)h s3= h s1+ h g1- h g3= 0+0-27.2= -27.2(Pa) ；h g3= 27.2(Pa)。
此时，各截面的能量总和为0(Pa)。
上述三种情况下的能量分布，见下图。
9.热空气在6m高的竖直管道内运动，温度为200℃，外界空气温度为20℃，气体运动过程的摩擦阻力为12Pa，试计算：⑴当管内气体由下向上运动时，在Ⅱ-Ⅱ截面测的静压头为85Pa，Ⅰ-Ⅰ截面的静压头为多少，并将两截面间的能量转换关系绘制成图。
⑵当管内气体由上向下运动时，在Ⅰ-Ⅰ截面测的静压头为120Pa，Ⅱ-Ⅱ截面的静压头为多少，并将两截面间的能量转换关系绘制成图。
解：管内热空气温度200℃，则其密度为：ρh= 1.293×273/(273+ 200)= 0.746kg/m3管外空气温度20℃，则其密度为：ρa= 1.293×273/(273+ 20)= 1.205kg/m3取Ⅰ-Ⅰ为基准面，则：h g1= 0，又：h g2= 9.81×6×(1.205- 0.746)= 27(Pa)因两截面直径相同，故两截面动压头相等。
（1）当管内气体由下向上运动时，据两气体柏努利方程，有：h s2+ h g2+ h k2= h s1+ h g1+ h k1+ h l2-1简化后，得：h s1= (h s2+ h g2)- h l2-1= (85+ 27)- 12= 100(Pa)此时，能量转换关系为：hg →hk →hl1-2↘hs(2)当管内气体由上向下运动时，有：h s1= h s2+ h g2+ h l1-2故：h s2= h s1－h g2－h l1-2= 120-27-12= 81(Pa)此时的能量转换关系为：h s→h k→hl1-2↘ hg10.图示的竖直渐缩管道流过热空气，标态流量qvn为4320㎥/h，温度为100℃，外界空气温度为20℃，气体由上向下流动，其能量损失为18Pa，测得Ⅰ-Ⅰ截面处静压为168Pa，计算Ⅱ-Ⅱ截面处流体静压头？解：温度为100℃的热空气由上而下流过竖直渐缩管道，由已知(标态流速和气体实际温度) 可计算出u1= 8.35m/s，u2= 13.05m/s。
100℃时热空气的密度为：ρh= 1.293×273/(273+ 100)= 0.946kg/m3管外20℃空气的密度为1.205kg/m3。
取Ⅰ-Ⅰ截面为基准面，则h g1= 0，又：h g2= 9.81×10×(1.205- 0.946)= 25.4(Pa)据两气体的柏努利方程：h s1+ h g1+ h k1= h s2+ h g2+ h k2+ hl1-2代入数据，得：168+0+0.946×8.352/2= h s2+25.4+0.946×13.052/2+18从而求得：h s2= 77(Pa)5%[例4]如图所示的倒焰窑，高为3.2m，窑内烟气温度1200℃，烟气标态密度1.3kg/mn3，外界空气温度20℃，空气标态密度1.293kg/mn3。
当窑底静压头分别为0Pa、-17Pa和-30Pa时，若不计烟气的流动阻力损失，求上述三种情况下窑顶以下空间静压头和几何压头的分布情况。
解：(1)列出冷热两气体的柏努利方程，：hs1 + hg1 = hs2 + hg2取窑顶Ⅱ-Ⅱ为基准面，hg2 = 0，上式简化为：hs1 + hg1 = hs2代入具体公式进行计算hg1=Hg(ρa-ρf)Ρa=ρa,o(To/T)=1.293(273/293)=1.20kg/m3Ρf=ρf,o(To/T)=1.30(273/1473)=0.24kg/m3hg1=3.2*9.81*(1.20-0.24)=30pa当hs1=0 hs2=hg1=30pa 当hs1=-17 hs2=-17+30=13pa 当hs1=-30 hs2=-30+30=0pa[例5]热气体沿竖直管道流动，如图所示，密度ρh为0.75kg/m3，外界空气密度为1.2kg/m3，Ⅰ-Ⅰ截面动压头12Pa，Ⅱ-Ⅱ截面动压头30Pa，沿程压头损失15Pa，Ⅰ-Ⅰ截面相对静压头200Pa。
求气体由上而下运动和由下而上运动时Ⅱ-Ⅱ截面的相对静压头各为多少？并说明能量转换关系。
解：(1)气体由上而下运动时：取Ⅰ-Ⅰ截面为基准面，则hg1 = 0，Ⅱ-Ⅱ截面处的几何压头为：hg2 = gz(ρa –ρh)，即：hg2 = 10×9.81×(1.2- 0.75)= 44 (Pa)根据柏努利方程：hs1 + hg1 + hk1 = hs2 + hg2 + hk2 + hl1-2代入数据：200 + 0 +12 = hs2 + 44 + 30+ 15故：hs2 = 123(Pa)能量转换关系为：hs→hk→hl↘hg(2)当气体由下而上运动时:根据柏努利方程，有：hs2 + hg2 + hk2 = hs1 + hg1 + hk1 + hl2-1取Ⅰ-Ⅰ截面为基准面，hg1 = 0，则hs2+hg2+hk2=hs1+(hk2-hk1)-hs2-1200-hs2=44+18-15hs2=153pa能量转换关系为h k→hl↘hg→hs10.为了测定石棉板的导热系数，选定一厚度为20mm的石棉板做试件，试件两表面的温度分别为180℃和30℃，测得通过试件的热流量为10.6W，求石棉板的导热系数？解：设为一维稳定导热。
已知Φ = 10.6(W)，δ = 20mm = 0.02m，石棉板面积为F = 0.2×0.2 =0.04m2，t1 = 180℃，t2 = 30℃。
据Φ = (t1 - t2)×F×(λ/δ)，得：石棉板的导热系数为：λ = Φδ/[(t1 - t2)F]= 10.6×0.02/[(180 - 30)×0.04] = 0.035(W/m·℃)11.窑墙由耐火粘土砖砌成，内表面温度1200℃，外表面温度40℃，窑墙厚度为0.48m，求通过该墙壁的热流密度，并计算在距内墙0.12m、0.24m、0.36m处的温度？解：查附录4可知，该耐火粘土砖的导热系数与温度的关系为：λ = 0.698 + 0.64×10-3 t m又：t m = (1200 + 40)/2 = 620℃故，此温度区间的平均导热系数为：λ = 0.698 + 0.64×10-3×620 = 1.1又据：q = (λ/δ)×(t1 - t2) 得通过该墙壁的热流密度为：Q = (λ/δ)×(t1 - t2) = (1.1/0.48)×(1200 - 0)= 2646(W/m2)因耐火砖内温度的分布呈线性关系，故距内墙0.12m、0.24m、0.36m处的温度分别为：1200 - (1200 - 40)×0.12/0.48 = 910℃1200 - (1200 - 40)×0.24/0.48 = 620℃1200 - (1200 - 40)×0.36/0.48 = 330℃12.窑墙砌筑材料厚度及导热系数如下：粘土砖轻质粘土砖红砖厚度δ（mm）230 113 240导热系数λ（W/(m·℃)） 1.29 0.44 0.58内表面温度1000℃，外表面温度20℃⑴计算各层热阻；⑵通过该墙的热流密度；⑶不同材料的界面温度；⑷其他条件不变，去掉轻质粘土砖，欲使热损失与原来相同，红砖的厚度应为多少？解：(1)计算各层的热阻据：R t = δ/λ，有：R t1 = δ1/λ1 = 0.23/1.29 = 0.1783R t2 = δ2/λ2 = 0.113/0.44 = 0.2568R t3 = δ3/λ3 = 0.24/0.58 = 0.4138(2)计算通过该墙的热流密度q = (1000 - 20)/(0.1783 + 0.2568 + 0.4138)= 1154(W/m2)(3)计算界面温度粘土砖与轻质粘土砖之间的界面温度为：1000 - 1154×0.1783 = 794℃轻质粘土砖与红砖之间的界面温度为：794 - 1154×0.2568 = 498℃(4)假设红砖与粘土砖的导热系数不变，在去掉轻质粘土砖之后,欲使热损失不变，设这时红砖的厚度应为δ，据：q = Δt/ΣR t有：Q = (1000 - 20)/(0.23/1.29 + δ/0.58)由此可得：δ = 0.389m 即，此时红砖的厚度要389mm厚才行。