第四章 传热题（精选）.ppt

[例4-1] ,内表面温度t1为1650℃,外表面温度t2为300 ℃,平壁材料的热传导系数λ=(1+), λ的单位为W/m.℃,t 的单位为℃。求单位面积的传热量及平壁内温度分布。
解:由傅立叶定律:
积分
同理,由傅立叶定律
上式的积分限将b换成x,t2换成t,可得温度分布
[例4-2] 某燃烧炉的炉壁由500mm厚的耐火砖、380mm厚的绝热砖及250mm厚的普通砖砌成。 W/m.℃, W/m.℃ W/m.℃。传热面积为1m2,现操作时耐火砖内壁温度为1000℃,普通砖外壁温度为50 ℃,要求绝热温度不超过940℃,普通砖温度不超过138℃,求单位面积的热传导速率及层与层之间温度?
解:设耐火砖两侧温度为t1和t2 ,普通砖两侧温度为t3和t4 ,则
又
解得
均未超过温度限。
[例4-3]有一玻璃管,内外直径分别为5mm和6mm,用来输送流体,若管内壁温度为75℃,外壁温度为30℃,. ℃。求单位管长的热传导速率?若外包扎一层厚为2mm的绝热材料,绝热材料外表面温度为25℃,. ℃,这时单位管长的热传导速率又为多少?
解:由圆筒壁一维稳态热传导公式
所以
包有绝热层时由多层圆筒壁热传导公式
[例4-4] 在一φ60×,里层为40mm的氧化镁粉,平均导热系数λ=7 /(m·K),外层为20mm的石棉层,其平均导热系数λ= W/(m·K),现用热电偶测得管内壁温度为500℃,最外层表面温度为80 ℃,管壁导热系数λ=45 W/(m·K),试求(1)每米管长的热损失(2)保温层界面温度。
解(1)每米管长的热损失。
(2)界面温度
或
解得:
【例1】套管换热器外管内径60mm,内管规格φ40×,用水将为2500kg/h的某液体有机物从100℃冷却至40℃,水走管内,有机物走环隙,逆流流动,操作温度下,有机物密度860kg/m3, ×10-,/(kg.℃),/(m.℃), 水的进、出口温度分别为15℃和45℃,热损失忽略不计。试求:(1)水对管内壁的给热系数;(2)有机溶液对管外壁的给热系数;(3)若将水流量增加20%,其他条件不变,重求水对管内壁的给热系数。
解:⑴水的定性温度: 查得
ρ2=, μ2=·s/m2,
2=/(m·K) Cp2=/(kg·℃)
根据热量衡算式求得水流量

管内流速: