化工基礎(chǔ)第四章習題答案

1、. 2.如習題1燃燒爐的平壁是一層厚度為230mm的耐火磚（ =1.163)、一層普通磚厚度為240mm的普通磚（ =0.5815）和一層厚度為40mm的保溫材料（ =0.07）砌成，當定態(tài)后測得內(nèi)壁面溫度為720 ，保溫材料外表面溫度為70 。試計算耐火磚與普通磚、普通磚與保溫材料間的交界面溫度。 解:3平壁爐是用內(nèi)層為120mm厚的耐火磚和外層為230mm的普通磚砌成。兩種磚的導熱系數(shù)均為未知。測得爐內(nèi)壁溫度為800，爐外側(cè)壁面溫度為113。為減少熱損失，后又在普通磚外包一層厚度為50mm、導熱系數(shù)為0.2w/(m)的石棉。包扎后測得各層溫度為：爐內(nèi)壁溫度為800，耐火磚和普通磚界面溫度為

2、686，普通磚和石棉界面溫度為405，石棉外側(cè)溫度為77。試求包扎后熱損失較原來熱損失減小的百分數(shù)?精品.4、 在50mm5mm的不銹鋼管(1 = 16wm-1k-1)外包扎30mm厚的石棉(2 = 0.22wm-1k-1)，測得管內(nèi)壁面溫度為600，石棉外壁面溫度為100；試求每米管線的熱損失。若上述溫差保持不變，欲使熱損失減少60，在石棉外層再包裹一層保溫材料(3 = 0.07) 。問：該保溫材料的厚度應為多少？30mm5mm50mm解：管線的熱損失2 lnr1ri+11iq/l = t23.14（600 - 100） ln + ln r1r21112r2r3=管線各層半徑r1 =(50

3、- 25)/2 = 20(mm) = 0.02m，r2 = r1 + 510-3 = 0.025(m)，r3 = r2 + 3010-3 = 0.055(m)；導熱系數(shù)1 = 16wm-1k-1 ，2 = 0.22wm-1k-1 。精品.180.014 + 3.58431403140 ln + ln 202511610.222555管線的熱損失q/l = =r4 - r330mm5mm50mm = 873(js-1m-1)需加保溫層的厚度確定管線的熱損失q/l = 873 - 87360= 349.2(js-1m-1)0.014 + 3.584 + ln314010.0755r4求r4349.

4、2 =3.598 + ln314010.0755r4=移項整理有：349.23.598 + 14.29ln(r4/55) = 31401256.4 + 4990ln(r4/55) = 3140則：ln(r4/55) =(3140 - 1256.4)/4990 = 0.377lnr4 = 0.377 + ln55 = 0.377 + 4.007 = 4.384即：r4 = arcln4.384 = 80(mm)確定保溫材料的厚度r4 - r3 = 80 - 55 = 25(mm)= 0.025m精品.精品.9在一列管換熱器中，用水蒸氣加熱原油。管子規(guī)格為25mm2.5mm，管內(nèi)原油的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1000 wm-2k-1，管內(nèi)污垢層的熱阻系數(shù)rh,1=1.5 10-3m2kw -1；管外水蒸氣加熱原油，管外水蒸氣冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10000 wm-2k-1，管外污垢熱阻及管壁的熱阻可忽略不計，試求傳熱系數(shù)及各部