課后答案作業(yè)

1、第四章第四章4.2某平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)W(mK)，T的單位為℃。若已)1(0aT????知通過平壁的熱通量為qWm2，平壁內(nèi)表面的溫度為。試求平壁內(nèi)的溫度分1T布。解：由題意，根據(jù)傅立葉定律有q＝－λdTdy即q＝－λ0（1＋αT）dTdy分離變量并積分100(1)ddTyTaTTqy??????220011()()2aTTTTqy??????整理得220001122()20aTTTTqy????????此即溫度分布方程4.3某燃燒爐的

2、爐壁由500mm厚的耐火磚、380mm厚的絕熱磚及250mm厚的普通磚砌成。其λ值依次為1.40W(mK)，0.10W(mK)及0.92W(mK)。傳熱面積A為1m2。已知耐火磚內(nèi)壁溫度為1000℃，普通磚外壁溫度為50℃。（1）單位面積熱通量及層與層之間溫度；（2）若耐火磚與絕熱磚之間有一2cm的空氣層，其熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.0459W(m℃)。內(nèi)外壁溫度仍不變，問此時單位面積熱損失為多少？解：設(shè)耐火磚、絕熱磚、普通磚的熱阻分別為r1、r

3、2、r3。（1）由題易得r1＝＝＝0.357m2KWb?110.51.4mWmK??r2＝3.8m2KWr3＝0.272m2KW（1）RL＝123112233222mmmbbbrrr????????＝33030KmWKmWKmW24528.4720.1543.2820.0473.99??????????????＝3.7310－4KmW＋0.735KmW＋1.613KmW＝2.348KmWQL＝＝46.84WmTRL?（2）RL＝1231

4、12233222mmmbbbrrr????????＝33030WmKWmKWmK24528.4720.0443.2820.1573.99??????????????＝3.7310－4KmW＋2.758KmW＋0.430KmW＝3.189KmWQL＝＝34.50WmTRL?4.5某加熱爐為一厚度為10mm的鋼制圓筒，內(nèi)襯厚度為250mm的耐火磚，外包一層厚度為250mm的保溫材料，耐火磚、鋼板和保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.38W（mK）、

5、45W（mK）和0.10W（mK）。鋼板的允許工作溫度為400℃。已知外界大氣溫度為35℃，大氣一側(cè)的對流傳熱系數(shù)為10W（m2K）；爐內(nèi)熱氣體溫度為600℃，內(nèi)側(cè)對流傳熱系數(shù)為100W（m2K）。試通過計算確定爐體設(shè)計是否合理；若不合理，提出改進(jìn)措施并說明理由。（補充條件：有效管徑2.0m）解：設(shè)由耐火磚內(nèi)側(cè)表面和保溫材料外測表面的面積分別為A1和A4，耐火磚、鋼筒和保溫材料的對數(shù)平均面積分別為Am1、Am2、Am3。鋼板內(nèi)側(cè)溫度為T