第四章 传热学
[4.1] 为了测定某材料的导热系数，选用一块厚 20mm ，直径 120mm 的圆板作试件。控制两表面温度分别为 180 ℃ 和 30 ℃ 。若测得通过试件的导热量为 10.6W ，试计算该材料的导热系数。
[4.2] 锅炉的炉墙由三层材料组成，内层为耐火砖（ 外层为红砖（
），中间填入隔热保温材料硅藻土（
），
，
，若内墙温度为 1000 ℃ ，外墙温度为 50 ℃ ，试计算单位面积的散热
量和各个交接面的温度。如果不采用 硅藻土隔热保温材料而以红砖代替，而且要求 散热量不变，问红砖层需要多厚？
[4.3] 现有 一 厚度为 250mm 的隔热砖墙，内壁温度为 650 0 C ，外壁温度为 145 0 C 。试求通过单位面积向外散热量。已知红砖的导热系数λ t =0.465 + 0.44 × 10 –3 t 。 [4.4] 现有一窑墙，用粘土砖和红砖两种材料砌成，厚度均为 180mm ，，内壁温度为 1150 0 C ，外壁温度为 95 0 C ，红砖的使用温度为 750 0 C ，试求通过每 平方米窑墙的 热损失及在此条件下红砖能否使用？已知红砖的导热系数λ t =0.455 + 0.45 × 10 –3 t ，粘土砖的导热系数λ t =0.685 + 0.55 × 10 –3 t 。
[4.5] 蒸气 管道的内外直径分别为 160mm 和 170mm ，管壁的导热系数
，管外包裹两层保温材料，第一层 （
（
，
），第二层
。 蒸气 内表面温度为 300 ℃ ，保温层外表面温度为
50 ℃ 。试求：
（ 1 ）每米长 蒸气 管道的热损失；（ 2 ）每层接触面的温度。
[4.6] 空气按 10m /s 的流速流过直径为 50mm , 长度为 1.75m 的管道，如果空气的平均温度为 100 ℃ ，求空气对管道内壁的对流换热系数。
[4.7] 已知锅炉管道管壁的平均温度为 250 ℃ ，水的进口温度为 160 ℃ ，出口温度为 240 ℃ ，平均流速为 1m /s ，热流量为 3.84 度。
[4.8] 水平输气管道外径为 0.3m ， 壁温为 450 ℃ ，环境温度为 30 ℃ ，试求每米长度管道自由流动时的散热损失。
，试求所需管道内径和长
[4.9] 一 套管换热器，套管为 95mm ×3 ． 0mm 钢管，内管为 30mm ×2 ． 5mm 钢管，长为 2m 。 环隙中 为 p=100kPa 的饱和水蒸气冷凝，冷却水在内管中流过，进口温度为 17.5 ℃ , 出口为 36.5 ℃ 。冷却水流速为 0 ． 5m ／ s ，试求管壁对水的对流传热系数。
[4.10] 试分别计算温度为 27 ℃ ； 327 ℃ ； 827 ℃ 时，表面积为 0.5 在单位面积所发射出的能量。
的黑体
[4.11] 在厂房内铺设有蒸汽管道，已知管外保温层的黑度 0.8 ，保温层外径 d= 550mm ，保温层外表面温度
℃，室温
℃，求每米长管道表面辐射散热损失。
[4.12] 平面 1 和平面 2 平行放置，且距离很近，在它们之间插入黑度为 0.05 的磨光镍片。平面 1 和平面 2 的温度、分别为 1200K 、 300K ，黑度均为 0.8 。试求平面 1 和平面 2 之间每平方米面积的辐射换热量，并与未插入磨光镍片时的辐射换热进行比较。
[4.13] 流过 圆筒形换热器的烟气，其进出口温度为 1100 ℃ 和 850 ℃ ，烟气的成分为 C0 2 =10% ， H 2 O=12.5% 。通道表面 进出口温度为 700 ℃ 和 610 ℃ ，通道直径为 0.7 米 ，内表面黑度为 0.85 。求烟气对换热器壁面的辐射换热量。
[4.14] 已知锅炉内烟气的温度为 1100 ℃ ， 锅炉内水的温度为 240 ℃ ，从烟气到炉壁的对流和辐射给热系数
℃），从壁面到水的给热系数
求烟气到水的综合热
℃）锅炉壁厚 24.5mm ，导热系数
流量及锅炉两表面的温度。 如果在锅炉壁的外侧，覆盖一层烟灰，厚 0.45mm ， 导热系数
而锅炉壁内侧结有一层水垢，厚 2.4mm ，
再计算综
合热流量，并分析原因。
[4.15] 试分析传导传热、对流换热、辐射传热各有什么特点 ? [4.16] 试分析温度梯度的物理意义 ? [4.17] 简述导热系数的定义。
[4.18] 利用傅立叶定律导出的传导传热计算公式有哪些具体用处 ? 举例说明。 [4.19] 试比较固体、液体，气体导热系数的大小。如何运用它们来强化传热或隔热保温 ?
[4.20] 为什么在多层平壁中，温度分布曲线不是一条连续直线而是一条折线 ? [4.21] 圆筒壁的导热计算与平壁导热计算有何异同 ? [4.22] 流体的层流底层对于对流换热有何影响 ?
[4.23] 对流换热准数方程是如何推求的 ? [4.24] 如何求取不同情况下的对流换热系数 ? [4.25] 热辐射和其他形式的电磁波辐射有何不同 ? [4.26] 什么是黑度？什么是黑体 ? 什么是灰体 ? [4.27] 试分析 兰贝特定律 的物理意义 ? [4.28] 推导 克希霍夫定律 ?
[4.29] 什么是角系数 ? 角系数的特性。 [4.30] 气体辐射与固体辐射相比有什么特点 ?
[4.31] 什么是综合传热系数 ? 如何推求 ? 在工程中，如何来计算窑炉的散热损失？
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