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第四章习题
2．燃烧炉的内层为460mm厚的耐火砖
外层为230mm厚的绝缘砖。若炉的内表
面温度t1为1400℃外表面温度t3为100℃。试求导热的热通量及两砖间的界
面温度。设两层砖接触良好已知耐火砖
的导热系数为10900007t绝缘砖的导热系数为20300003t。两式中t可分别取为各层材料的平均温度单位为℃λ单位为Wm℃。
解：设两砖之间的界面温度为t2，由
，得t1t2t2t3
b1
b2
1
2
1400t24601030900007t1t2

230
103
t21000300003
t2

t3


t2
949
C
2
2
热通量
q
t1t2
1689Wm2
040

097

00007


14002
949

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3．直径为60mm3mm钢管用30mm厚
的软木包扎其外又用100mm厚的保温灰包扎以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为110℃绝热层外表面温度10℃。已知软木和保温灰的导热系数分别为0043和007Wm℃试求每米管长的冷量损失量。解：每半管长的热损失，可由通过两层圆筒壁的传热速率方程求出：
Q
t1t3
L1l
r21l
r3
21r122r2

110010
1
l
60
1
l
160
231400433023140000760
25Wm负号表示由外界向体系传递的热量，即为冷量损失。
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4．蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置假定其
他条件不变试问每米管长的热损失将改变多少说明在本题情况下哪一种材料包扎在内层较为适合解：设外层的平均直径为dm2，内层平均直径为dm1，则dm2且2dm1221。由导热效率方程知：
Qb1Sm1
tb
2Sm2

t
1
bdm1L


21

b

2dm1L


两层材料位置互换后：
tdm1L5b41
Q
t

bb
21dm1L12dm1L
tdm1Lb

所以：
QQ

qq

54
125即：
q
125q
两层保温材料互换位置后，单位管长的热损失增加。说明在本题情况下，导热系数小的材料放在内层较为合适。
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6在管壳式换热器中用冷水冷却油。水在直径为19mm2mm的列管内流动。已知管内水侧对流传热系数为349OWm2℃管外油侧对流传热系数为258Wm2℃。换热器在使用一段时间后管壁两侧均有污垢形成水侧污垢热阻为000026m2℃W油侧污垢热阻为0000176m2℃W。管壁导热系数λ为45Wm℃。试求1基于管外表r