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化工原理王晓红版习题答案第二章

第2章

1.锅炉钢板壁厚m m 201=δ,其导热系数()K m W/5.461⋅=λ。若粘附在锅炉内壁上的水垢层厚度为1m m 2=δ,其导热系数()K m 162W/.12⋅=λ。已知锅炉钢板外表面温度为523K 1=t ,水垢内表面温度为473K 3=t ,求锅炉每平方米表面积的传热速率,并求钢板内表面的温度2t 。(原题1)

解:该题为圆筒壁的热传导问题,如果设锅炉的半径为r ,则02.01+=r r ,r r =2,001.03-=r r ,根据题意,可以得到321r r r ≈≈,所以21m m S S ≈ 由圆筒壁的导热速率方程:22211131111m m n i mi

i i n S b S b t t S b t t Q λλλ+-=-=∑=+ 其中,

K 5231=t ,K 4733=t ,()K m W/5.461⋅=λ,()K m W/162.12⋅=λ,m 02.01=b ,m 001.02=b ,S S S m m =≈21。 所以22221131W/m 874.3W/m 162

.1001.05.4602.0473523=+-=+-==λλb b t t S Q q 根据圆筒壁的导热速率方程:11121111m n i mi i i n S b t t S b t t Q λλ-=-=

∑=+ 可以得到:)K (3.5065

.46002.0874.3523-

1112=⨯-==λqb t t 2.在一φ60×3.5mm 的钢管外包有两层绝热材料,里层为40mm 的氧化镁粉,平均导热系数()℃m 07W/.0⋅=λ;外层为20mm 的石棉层,平均导热系数()℃m 15W/.0⋅=λ。现用热电偶测得管内壁温度为500℃,最外层表面温度为80℃。已知钢管的平均导热系数()℃m W/45⋅=λ,试求每米管长的热损失及两层

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