硅酸盐工业热工基础作业答案

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--内页能够根据需求调节适宜字体及大小--硅酸盐工业热工基础作业答案2-1-32(总12页)硅酸盐工业热工基础作业答案2-1解:胸墙属于稳定无内热源的单层无限大平壁单值条件tw1=1300Ctw2=300C=450mmF=10m胸墙的平均温度Tav＝（Tw1＋TW2）/2=（1300+300）/2=800C根据平均温度算出导热系数的平均值av＝＋x800＝1。48w/Q=F(Tw1-Tw2)/=（1300－300）/=2－2 解：窑墙属于稳定无内热源的多层平行无限大平壁由Q=/R或q=/Rt知，若要使通过胸墙的热量相似，要使单位导热面上的热阻相似才行单值条件1＝40mm2=250mm1=2=m.硅藻土与红砖共存时，单位导热面热阻(三层)Rt1=1/1+2/2+3/3=++3/3若仅有红砖（两层）Rt2=/2+3/3=/+3/3Rt1=+=/得＝370mm,即仅有红砖时厚度应为370mm。2—3解：窑顶属于稳定无内热源的单层圆筒壁单值条件＝230mmR1=Tw1=700CTw2=100C粘土砖的平均导热系数av=R2=R1+=当L=1时,Q=2(Tw1-Tw2)/4Ln=由于R2/R12,可近似把圆筒壁当作平壁解决，厚度＝R2－R1，导热面积能够根据平均半径Rav＝（R1＋R2）/2求出。做法与2－1同。2－4解：本题属于稳定无内热源的多层圆筒壁单值条件1＝50W/m。C2＝W/m。C1＝5mm2＝95mmTw1=300CTw2=50Cd1=175mmd2=185mmd3=375mm若考虑两者的热阻，每单位长度传热量Q=(Tw1-Tw2)X2/()=若仅考虑石棉的热阻，则Q’=可见QQ’，因而在计算中可略去钢管的热阻。2—5解：本题属于稳定的无内热源的多层圆筒壁若无视交界面处的接触热阻，每单位长度通过粘土砖的热量Q1与通过红砖热量Q2相似单值条件d1=2md2=d3=Tw1=1100CTw2=80C先假设交界处温度为600C，则粘土转与红砖的平均导热系数Q1与Q2相差太大，表明假设温度不对的。重新假设交界处温度620C则:Q1与Q2基本相等，因而交界处温度在620C附近。2—6解：本题为稳定的无内热源的多层平行无限大平壁根据一维热量方程其模拟电路以下单值条件：c＝d=W/Tw1=370CTw2=66Ca=25mmb=c=75mmd=50mm总热阻2-7本题属于稳定的无内热源的单层无限大平壁单值条件Tw1=450CTw2=50Cq=340W/保温层平均导热系数q=若要使q<340,那么规定保温层厚度不得不大于147mm.2-8本题属于稳定的无内热源的多层无限大平壁，做法与2－6同。根据一维热量方程Q＝，把砌块分为三部分如图，其热阻分别为R1，R2，R3模拟电路以下单值条件：Tw1=100CTw2=20C1=2=1=2=50mm3=F1=F3==F气＝mF实＝mR1＝R3＝R气＝R实＝R2＝总热阻2－9本题属于稳定的有内热源球体的导热由于球内外表面温度保持不变，因而内热源散发的热量与球体传热量Q相似qv=Q单值条件d1=150mmd2=300mm=73W/tw1=248Ctw2=38C根据公式2－31球壁内外表面中心球面半径r=根据公式2-292-10本题属于稳定的有内热源单层平壁的导热。如图，以混凝土块中间层为Y轴所在平面建立坐标系，其中间层Ｘ坐标为０，温度为Ｔ１，外壁温度为Ｔ２，Ｔ３，且Ｔ２＝Ｔ３单值条件t1=50Ct2=20C=qv=100W/根据公式２－４０得到平壁内的温度分布方程为求平壁内最高温度位置，对其求导，并使之为０得显然，在图中当x=0时，温度最高，因而有得由于只取了混凝土厚度的二分之一，因而总厚度为１.９m2-11解：本题属于含有稳定内热源的长圆柱体的导热单值条件d=L=300mmU=10Vtw=93C==钢丝电阻R=钢丝电功率为钢丝内热源为求钢丝中心温度，根据式２－４３２－１２解：本题属于稳定的无内热源形状不规则物体的导热F1为物体内侧表面积，若内壁尺度分别用y1,y2,y3表达，且全部y>时，则整个中空长方体的核算面积为Fx=F1+(y1+y2+y3)+=F1+(y1+y2+y3)+单值条件：y1=250mmy2=150mmy3=100mm=230mmt1=900Ct2=80CFx=2X(y1y1+y2y3+y1y3)+(y1+y2+y3)+=[2X(250X150+150X100+250X100)+(250+150+100)+]X10=(155000+248400+65480)X10=根据公式２－３２Q=2-13解：不相似，直径大的管道热损失大本题属于稳定的无内热源的单层圆筒壁的导热设两管子的内直径分别为d1,d2，其厚度为，内外表面温度为t1,t2，导热系数为，已知d1<d2则单位长度管的传热量管２的传热量由于因而直径大的管道热损失大．2-14设d1=10d2则Gr1=由于其它各要素同，仅考虑两直径不同的影响Nu1==a=因而两管子对流换热系数之比为0。562热损失比值5。622-15解：本题属于无限空间中自然对流换热单值条件d=L=10mTw=68CTf=22C先判断Gr以判断流态，定性温度Tb=查得另外2－16解：本题属于无限空间中的自然对流换热单值条件d=Tw=450CTf=50C先计算Gr以判断流态，定性温度查表得V＝Pr＝另外于是有故处在层流状态查表得C＝n＝1/4定型尺寸d=每米管道上的对流散热量为2－17解：本题属于有效空间中的自然对流换热热面在上面与下面时，其当量导热系数不同，要分别考虑单值条件＝20mmTw1=130CTw2=30C1)夹层中空气的平均温度Tf＝2）按80C查得空气的物性参数3）计算Grf＝属于层流，且热平面在下面4）求5）计算对流换热量热面在上边与上同2－18解：本题属于流体在管内流动时的换热单值条件t=20CW=sd=查表得计算得2－20解：本体属于流体强制在管内流动时的换热单值条件w=10m/sd=L=Tw=150CTf=100C查表得Pr＝Ref＝根据2－66式计算＝X＝由于L/d=35<50因而查表得修正系数得于是有故处在湍流状态查表得c=n=1/3定性尺寸d=3ma=2－271）解：根据斯蒂芬—波尔茨曼定律可求得σ=×10-8W/T1=T2=2)由于，平面1所辐射出的总能量全部投射在2上，反之亦然因而J1＝G2，J2＝G1可看作A，因而列方程组即化简得G2＝J1＝同理得3）净辐射热量2－281）当在两平面间放置一块黑度为得蔗热板时，其净辐射热量为原来的二分之一其辐射网络见课本Qnet1,2=31=132=123=12－29解：裸气管放在空气中，由于所辐射的能量全部为空气吸取，因而空气能够近似看作黑体2－301)解：在周边安装遮热管，起到了避免热量散失的功效，其中其热阻网络构造见课本解：太阳光射到平板上，平板吸取并向空气中辐射，由于平板温度恒定，因而吸取的能量与平板与空气之间的辐射换热量同T1为平板温度2－31解：太阳光射到平板上，平板吸取并向空气中辐射，由于平板温度恒定，因而吸取的能量与平板与空气之间的辐射换热