1、【2-1】一食品冷藏室由內層為19 mm厚的松木，中層為軟木層，外層為51 mm厚的混凝土所組成。內壁面溫度為-17.8 ,混凝土外壁面溫度為29.4 。松木、軟木和混凝土的平均熱導率分別為0.151,0.043 3,0.762 W/(m·K)，要求該冷藏室的熱損失為15W/m2。求所需軟木的厚度及松木和軟木接觸面處的溫度。 解：三層平壁的導熱。1）所需軟木的厚度由 得 解得： 2）松木和軟木接觸面處的溫度 由 解得：解題要點：多層平壁熱傳導的應用?！?-2】為減少熱損失，在外徑為150 mm的飽和蒸汽管道外加有保溫層。已知保溫材料的熱導率=0.103+0.000 198 T(式中T

2、為),蒸汽管外壁溫度為180 ,要求保溫層外壁溫度不超過50 ,每米管道由于熱損失而造成蒸汽冷凝的量控制在1×10-4 kg/(m·s)以下,問保溫層厚度應為多少?(計算時可假定蒸汽在180 下冷凝)。解：保溫層平均熱導率為： 由于本題已知的是蒸汽管道外壁面溫度，即保溫層內壁面溫度，故為一層導熱。由 得： （1）式中：將其及其它已知數據代入式（1）得：解得：解題要點：單層圓筒壁熱傳導的應用?！?-8】烤爐內在烤一塊面包。已知爐壁溫度為175 ，面包表面的黑度為0.85,表面溫度為100 ,表面積為0.064 5 m2，爐壁表面積遠遠大于面包表面積。求烤爐向這塊面包輻射傳遞的

3、熱量。解：兩物體構成封閉空間，且，由下式計算輻射傳熱量： 負號表示爐壁向面包傳遞熱量。解題要點：輻射傳熱的應用，兩個灰體構成的封閉空間?！?-10】在逆流換熱器中，用初溫為20 的水將1.25 kg/s的液體比熱容為1.9 kJ/(kg·K)、密度為850 kg/m3由80 冷卻到30 。換熱器的列管直徑為25 mm×2.5 mm,水走管內。水側和液體側的對流傳熱系數分別為850 W/（m2·K）和1 700W/（m2·K）,污垢熱阻可忽略。若水的出口溫度不能高于50 ，求水的流量和換熱器的傳熱面積。解：傳熱量為 又 即冷水流量為。取管壁的熱導率 ，則有

4、傳熱面積由下式計算： （1） 熱流體： 冷流體： 將已知值代入式（1），得：解題要點：能量平衡方程與傳熱速率方程的綜合應用。【2-11】在一單程列管換熱器中用飽和水蒸氣加熱食用油。溫度為160 的飽和蒸汽在殼程冷凝，冷凝液在飽和溫度下排出。食用油在管程流動，并由20 加熱到106 。列管換熱器尺寸為：列管直徑為19 mm×2 mm、管長為4 m，共有25根管子。若換熱器的傳熱量為125 kW，蒸汽冷凝傳熱系數為7 000 W/（m2·K）,油側污垢熱阻為0.000 5 m2·K/W,管壁熱阻和蒸汽側污垢熱阻可忽略,求管內油側對流傳熱系數。又若油的流速增加一倍，此時

5、若換熱器的總傳熱系數為原來的1.75倍,求油的出口溫度。假設油的物性不變。解：（1）管內油側的對流傳熱系數對數平均溫差： 水蒸汽： 食用油： 傳熱面積：總傳熱系數： 而 解得： （2）油的流速加倍后的出口溫度由 得： 即 解得：解題要點：能量平衡方程與傳熱速率方程的綜合應用?！?-12】在列管換熱器中用冷水冷卻油。水在直徑為19 mm×2 mm的列管內流動。已知管內水側對流傳熱系數為3 490 W/（m2·K）,管外油側對流傳熱系數為258 W/(m2·K)。換熱器在使用一段時間后，管壁兩側均有污垢形成，水側污垢熱阻為0.000 26 m2·K/W,油側

6、污垢熱阻為0.000 176 m2·K/W。管壁的熱導率為45 W/（m·K）。求：（1）基于管外表面積的總傳熱系數；（2）產生污垢后熱阻增加的百分數。解：以外表面為基準。 （1）基于管外表面的總傳熱系數產生污垢前的總熱阻：（2）產生污垢后熱阻增加的百分數%產生污垢后的總熱阻：解題要點：傳熱系數的計算?！?-13】在套管換熱器中采用并流的方式用水冷卻油。水的進、出口溫度分別為15 和40 ，油的進、出口溫度分別為150 和100 ?，F因生產任務要求油的出口溫度降至80 ，假設油和水的流量、進口溫度及物性均不變，且仍為并流，換熱器除管長外，其他尺寸不變，若原換熱器的管長為1 m，求現在需要的管長。設換熱器的熱損失可忽略。解：熱量衡算（忽略熱損失）：情況改變前： （1）情況改變后： （2）（2）/（