第二章传热 2-2平壁炉的炉壁由厚120mm的耐火砖和厚240mm的普通砖砌成。测得炉壁内、外温 度分别为800℃和120℃。为减少热损失,又在炉壁外加一石棉保温层,其厚60mm,导热 系数为0.2W-m1·℃4,之后测得三种材质界面温度依次为800℃、680℃、410℃和60℃ (1)问加石棉后热损失减少多少?(2)求耐火砖和普通砖的导热系数。 解:定常传热,在传热路径上,传热速率处处相等 任两层接触面同一个温度,说明接触良好,无接触热阻 410-60 h006-=1l67WF 1167 =1167 0.12 入、800-680×012=1.167W,m2:C A 2 同理x2 1167 680-410×0.24=1.037W,m1C 加石棉前的热损失 800-120 q=0.12,02x=2034W·m 1.1671.037 q-q2034-1167 42.6% q 2034 2-3冷藏室的墙壁由两层厚15mm的杉木板之间夹一层软木板构成,杉木板和软木板 的导热系数分别为0107Wm1.℃和0.040W-m1.℃。冷藏室内外壁分别为-12℃和21℃ 若要求墙壁传热量不大于10Wm2,试计算墙壁中软木板的最小厚度及软木板的热阻占总 热阻的分数 解: 21-(-12) a0280+ b2=0.1208m≈121mm 0.1208 0.2804+ 01208=91 0.04 24外径为100mm的蒸汽管外包有一层厚50mm,λ=0.06Wm1℃1的绝热材料,问再 包多厚的石棉层(λ=0.1w·ml·℃),才能使保温层内、外温度分别为170℃和30℃时,热 损失不大于60Wm 解: o 2r(t,-to 2r(170-30) 2 73 0.10 A1n12r20.060.050.10.10 r=0.136m=136mm1 第二章 传 热 2-2 平壁炉的炉壁由厚 120mm 的耐火砖和厚 240mm 的普通砖砌成。测得炉壁内、外温 度分别为 800℃和 120℃。为减少热损失，又在炉壁外加一石棉保温层，其厚 60mm，导热 系数为 0.2 W·m-1·℃-1，之后测得三种材质界面温度依次为 800℃、680℃、410℃和 60℃。 (1) 问加石棉后热损失减少多少？(2) 求耐火砖和普通砖的导热系数。 解：定常传热，在传热路径上，传热速率处处相等； 任两层接触面同一个温度，说明接触良好，无接触热阻 2 3 3 3 1167 0.2 0.06 410 60 − =  − =  = W m b t q  1167 0.12 800 680 1 1 1 1 = − =  =   b t q W m C   =   − = −1 1 0.12 1.167 800 680 1167  同理 W m C   =   − = −1 2 0.24 1.037 680 410 1167  加石棉前的热损失 / 2 2034 1.037 0.24 1.167 0.12 800 120 − =  + − q = W m 42.6% 2034 2034 1167 / = − = − q q q 2-3 冷藏室的墙壁由两层厚 15mm 的杉木板之间夹一层软木板构成，杉木板和软木板 的导热系数分别为 0.107 W·m-1·℃-1和 0.040 W·m-1·℃-1。冷藏室内外壁分别为-12℃和 21℃， 若要求墙壁传热量不大于 10 W·m-2，试计算墙壁中软木板的最小厚度及软木板的热阻占总 热阻的分数。 解： 0.04 0.2804 33 0.107 0.04 0.015 2 21 ( 12) 10 2.min 2.min max b b q + =  + − − = = b2 = 0.1208m≈121mm 91.5% 0.04 0.1208 0.2804 0.04 0.1208 = + 2-4 外径为 100mm 的蒸汽管外包有一层厚 50mm，=0.06W·m-1·℃-1 的绝热材料，问再 包多厚的石棉层（= 0.1W·m-1·℃-1），才能使保温层内、外温度分别为 170℃和 30℃时，热 损失不大于 60 W·m-1。 解： 60 0.10 ln 0.1 1 0.05 0.10 ln 0.06 1 2 (170 30) ln 1 ln 1 2 ( ) 3 2 3 1 2 2 1 3 0 = + − = + − = r r r r r t t l Q     r3 = 0.136m = 136mm