圓筒壁導(dǎo)熱習(xí)題

1、【習(xí)題1】熱電廠(chǎng)有一外徑為100 mm的過(guò)熱蒸汽管道（鋼管），用熱導(dǎo)率為 W/(m×K)的玻璃綿保溫。已知鋼管外壁面溫度為400 °C，要求保溫層外壁面溫度不超過(guò)50 °C，并且每米長(zhǎng)管道的散熱損失要小于160 W，試確定保溫層的厚度。解：根據(jù)圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算公式： 解得 所以保溫層厚度為【習(xí)題2】某過(guò)熱蒸汽管道的內(nèi)、外直徑分別為150 mm和160 mm ，管壁材料的熱導(dǎo)率為45 W/(m×K)。管道外包兩層保溫材料：第一層厚度為40 mm，熱導(dǎo)率為0.1 W/(m×K)；第二層厚度為50 mm，熱導(dǎo)率為0.16 W/(m×K)。

2、蒸汽管道內(nèi)壁面溫度為400 °C，保溫層外壁面溫度為50 °C。試求：（1）各層導(dǎo)熱熱阻；（2） 每米長(zhǎng)蒸汽管道的散熱損失；（3）各層間的接觸面溫度。解： 根據(jù)圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算公式： 由得到： 【習(xí)題3】已知過(guò)熱器管內(nèi)、外直徑分別為50mm和60mm，熱導(dǎo)率為50 W/(m×K)，管內(nèi)、外壁溫分別為420和440，求：（1）單位管長(zhǎng)熱流密度；（2）若管外積上1mm的灰，灰的熱導(dǎo)率為0.08 W/(m×K)，管內(nèi)表面溫度和灰外表面溫度仍維持420和440，此時(shí)單位管長(zhǎng)的熱流密度；（3）比較（1）和（2）計(jì)算結(jié)果，說(shuō)明鍋爐定期吹灰的意義。解：積灰后可以發(fā)現(xiàn)

3、積灰后，單位管長(zhǎng)的熱流量變?yōu)樵瓉?lái)的8.8%，運(yùn)行中的換熱設(shè)備(如鍋爐受熱面)，由于管內(nèi)結(jié)垢及管外積灰，增加了導(dǎo)熱熱阻，熱流量大大下降，因而影響了導(dǎo)熱。若要維持熱流量不變，只有提高管外壁溫度，即增加溫差。當(dāng)結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)，則管外壁溫度必然顯著升高，甚至導(dǎo)致爆管停爐事故。因此，對(duì)鍋爐給水品質(zhì)要求較高。同時(shí)也要求運(yùn)行人員注意定期吹灰和排污，確保受熱面清潔。此外，對(duì)凝汽器銅管內(nèi)的污垢，也應(yīng)定期清洗?！玖?xí)題4】一鋼管，內(nèi)、外直徑分別為100mm和110mm，熱導(dǎo)率為1=60W/(m×K)，外面包覆兩層厚度相同的保溫層，厚度2=3=40mm，相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)為若2=0.05 W/(m×K)、 3=0.1 W/(m×K)；保溫層外壁溫度為t4=50，鋼管內(nèi)壁溫度為t1=350。求（1）單位管長(zhǎng)的熱損失量及保溫層交界面處的溫度t3；（2）將兩保溫層互換位置，厚度仍不變，保溫層外表面溫度也不變，重復(fù)以上計(jì)算；（3）比較（1）和（2）的計(jì)算結(jié)果可得到什么結(jié)