《化工基础第四章习题答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工基础第四章习题答案.docx（5页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、化工基础第四章习题答案 2.如习题1燃烧炉的平壁是一层厚度为230mm的耐火砖和一层厚度为40mm的保温材料砌成，当定态后测得内壁面温度为720 ，保温材料外表面温度为70 。试计算耐火砖与普通砖、普通砖与保温材料间的交界面温度。 解: t1-t4720-70F=A=550A d30.230.240.04d1d2+ l1Al2Al3A1.1630.58150.07 Dt1720-t2t2=611.2=A=550A, d10.23 1.163l1A Dt3t-70=3A=550A, d30.04 0.07l3A 3平壁炉是用内层为120mm厚的耐火砖和外层为230mm的普通砖砌成。两种砖的导热系
2、数均为未知。测得炉内壁温度为800，炉外侧壁面温度为113。为减少热损失，后又在普通砖外包一层厚度为50mm、导热系数为0.2 W/(m)的石棉。包扎后测得各层温度为：炉内壁温度为800，耐火砖和普通砖界面温度为686，普通砖和石棉界面温度为405，石棉外侧温度为77。试求包扎后热损失较原来热损失减小的百分数? 4、 在50mm5mm的不锈钢管(1 = 16WmK)外包扎30mm厚的石棉(2 = 0.22Wm-1K-1)，测得管内壁面温度为600，石棉外壁面温度为100；试求每米管线的热损失。 若上述温差保持不变，欲使热损失减少60，在石棉外层再包裹一层保温材料(3 -1-1= 0.07) 。
3、问：该保温材料的厚度应为多少？ 解： 管线的热损失 2 Q/L = t ri+1 1 ln r1 i = 23.14 r2 r3 1 1 ln + ln r1 r2 1 2 30mm 50mm 5mm 管线各层半径 r1 =(50 - 25)/2 = 20(mm) = 0.02m， r2 = r1 + 510-3 = 0.025(m)，r3 = r2 + 3010-3 = 0.055(m)； 导热系数 1 = 16Wm-1K-1 ，2 = 0.22Wm-1K-1 。 18 管线的热损失 3140 25 55 1 1 ln + 20 0.22 ln 25 16 3140 0.014 + 3.58
4、4 Q/L = = = 873(Js-1m-1) 需加保温层的厚度 确定管线的热损失 Q/L = 873 - 87360 = 349.2(Js-1m-1) 求r4 r4 1 0.014 + 3.584 + ln 55 0.07 3140 = r4 1 3.598 + ln 55 0.07 移项整理有： 349.23.598 + 14.29ln(r4/55) = 3140 1256.4 + 4990ln(r4/55) = 3140 则： ln(r4/55) =(3140 - 1256.4)/4990 = 0.377 lnr4 = 0.377 + ln55 = 0.377 + 4.007 = 4.
5、384 即： r4 = arcln4.384 = 80(mm) 确定保温材料的厚度 r4 - r3 = 80 - 55 = 25(mm)= 0.025m 349.2 = 3140 30mm 50mm r4 - r3 5mm 9在一列管换热器中，用水蒸气加热原油。管子规格为25mm2.5mm，管内原油的表面传热系数为1000 Wm-2K-1，管内污垢层的热阻系数Rh,1=1.5 10-3m2KW -1；管外水蒸气加热原油，管外水蒸气冷凝的表面传热系数为10000 Wm-2K-1，管外污垢热阻及管壁的热阻可忽略不计，试求传热系数及各部分热阻占总热阻的百分数。 解:基于管外表面的K2用下式计算 1K=2 Rh,1d21d2+ h1d1d1h2 1K2=310Wm-2K-1-3 251.510251+ 1000202010000
