第四版传热学第一、二章习题解答(19)

传热学第一、二章习题-解答 杨世铭-陶文铨第四版

2 l(t1 t2)ln(r0/r2)ln(r2/r1)11 h1r0 0 1h2r2

⑵

⑶

2 1 1000 200 5852.94W

1ln54/52ln52/401

0.02 50000.08420.027 100

2 l(t1 t2)

ln(r0/r2)ln(r2/r1)lnr1/ri11 h1r0 0 1 ih2ri

2 1 1000 200 5207.06W

1ln54/52ln52/40ln40/361

5000 0.0180.08421100 0.027

2-18 在一根外径为100mm的热力管道外拟包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为

0.06W/(m.K)，另一种为0.12W/(m.K)，两种材料的厚度都取为75mm，试比较把导热系

数小的材料紧贴管壁，及把导热系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响影响对于平壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内外表面的总温差保持不变。

解：将导热系数小的材料紧贴壁管

将导热系数大的材料紧贴壁管则

t1 t22 l t1 t2

19.19 50 75 50 75 75

ln ln 50 50 75 2 l 12 2l 2 l t1 t2 2 l t1 t2 ln2.5ln1.615.47

故导热系数大的材料紧贴管壁其保温效果好。

2 1

q

若为平壁，则平壁

t1 t2

1 2

1 2

由于 1 2所以不存在此问题。 2-19 一直径为30mm，壁温为100℃的管子向温度为20℃的环境放热，热损失率为100W/m。为把热损失减少到50W/m，有两种材料可以同时被应用。材料A的导热系数为

33

0.5W/(m.K)，可利用度为3.14 10m/m；材料B的导热系数为0.1W/(m.K)，可利

用度为4.0 10m/m。试分析如何敷设这两种材料才能达到上述要求。假设敷设这两种材料后，外表面与环境间的表面传热系数与原来一样。 解：根据题意有：

33

1 h(100 20) 100，解得 h＝13.2696 2 rlh(t1 t2) 0.03

按题意有：将导热系数大的放在内侧， (r12 0.0152) 3.14 10 3

解方程组得：

r1 0.035m， (r22 r12) 4 10 3r2 0.049m

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