传热练习题

传热练习题

1、平壁炉的炉壁由厚120mm的耐火砖和厚240mm的普通砖砌成。测得炉壁内、外温度分别为800℃和120℃。为减少热损失，又在炉壁外加一石棉保温层，其厚60mm，导热系数为0.2 W·m-1·℃-1，之后测得三种材质界面温度依次为800℃、680℃、410℃和60℃。(1) 问加石棉后热损失减少百分之多少？(2) 求耐火砖和普通砖的导热系数。

2、冷藏室的墙壁由两层厚15mm的杉木板之间夹一层软木板构成，杉木板和软木板的导热系数分别为0.107 W·m-1·℃-1和0.040 W·m-1·℃-1。冷藏室内外壁分别为-12℃和21℃，若要求墙壁传热量不大于10 W·m-2，试计算墙壁中软木板的最小厚度及软木板的热阻占总热阻的分数。

3、蒸汽管外包扎两层厚度相同的绝热层，外层的平均直径为内层的2倍，导热系数为内层的2倍。若两层互换位置，其他条件不变，问每米管长热损失改变多少？哪种材料放内层好？

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4、 在逆流换热器中，用20?C的水将1.5kg·s-1的苯由80?C冷却到30?C。换热器列管直径为?25?2.5mm。水走管内，水侧和苯侧的传热系数分别为0.85kW·m-2·?C-1和1.7 kW·m-2·?C -1，管壁的导热系数为45 W·m-1·?C

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，忽略污垢热阻。若水的出口温度为50 ?C。试求换热器的传热面积A0及冷却水的消耗量qm,c。操作条件下

水的cp = 4.174?103 J·kg-1·℃-1, 苯的cp = 1.90?103 J·kg-1·℃-1。

5、 20℃、2.026?105Pa的空气在套管换热器内管被加热到85℃。内管直径?57?3.5mm，长3m，当空气流量为每小时55m3时，求空气对管壁的传热系数（空气物性：0℃时 ? = 1.293kg·m-3；50℃时cp = 1.017?103 J·kg-1·℃-1 ，? = 2.826?10-2 W·m-1·℃-1，? = 1.96?10-5Pa ·s，Pr = 0.698）。

6、在列管换热器内，用冷水冷却甲烷气，120℃的常压甲烷气以10m·s-1平均流速在壳程沿轴向流动，出口温度30℃，水在管程流动，其传热系数为0.85kW·m-2·?C-1。换热器外壳内径为190mm。管束由37根?19?2mm的钢管组成，忽略管壁及污垢热阻，求总传热系数。已知75?C下甲烷的? = 1.15?10-5Pa ·s，? = 0.0407 W·m-1·℃-1，cp = 2.5?103 J·kg-1·℃-1 。

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