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問答題內(nèi)外徑各為0.5m及0.6m的球罐，其中裝滿了具有一定放射性的化學廢料，其容積發(fā)熱率為Φ=10⁵/m³。該罐被置于水流中冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=1000W/(m².K)，流體溫度t_f=25℃。計算球罐的外表面溫度

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1.問答題有一批置于室外的液化石油氣儲罐，直徑為2m，通過使制冷劑流經(jīng)罐外厚為1cm的夾層來維持罐內(nèi)的溫度為-40℃。夾層外厚為30cm的保溫層，保溫材料的導熱系數(shù)為0.1W/（m.K）。在夏天的惡劣條件下，環(huán)境溫度為40℃，保溫層外表面與環(huán)境間的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可達30W/(m².K)。試確定為維持液化氣-40℃的溫度，對10個球罐所必須配備的制冷設(shè)備的容量。罐及夾層鋼板的壁厚可略略而不計。

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2.問答題一個儲液氨的容器近似的看成為內(nèi)徑為300mm的圓球。球外包有厚為30mm的多層結(jié)構(gòu)的隔熱材料。隔熱材料沿半徑方向的當量導熱系數(shù)為1.8×10^-4W/(m.K)，球內(nèi)液氨的溫度為-195.6℃，室溫為25℃，液氨的相變熱為199.6kJ/kg。試估算在上述條件下液氨每天的蒸發(fā)量。

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3.問答題一直徑為20mm，長300mm的鋼柱體，兩端分別與溫度為250℃及60℃的兩個熱源相接。柱體表面向溫度為30℃的環(huán)境散熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10W/(m².K)。試計算該鋼柱體在單位時間內(nèi)從兩個熱源所獲得的熱量。鋼柱體的λ=40W/(m.K)。

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根據(jù)上題結(jié)果得：

4.問答題在一根外徑為100mm的熱力管道外擬包覆兩層絕熱材料，一種材料的導熱系數(shù)為0.06W/(m.K)，另一種為0.12W/(m.K)，兩種材料的厚度都取為75mm，試比較把導熱系數(shù)小的材料緊貼管壁，及把導熱系數(shù)大的材料緊貼管壁這兩種方法對保溫效果的影響，這種影響影響對于平壁的情形是否存在？假設(shè)在兩種做法中，絕熱層內(nèi)外表面的總溫差保持不變。

參考答案：

將導熱系數(shù)小的材料緊貼壁管

5.問答題一蒸汽鍋爐爐膛中的蒸發(fā)受熱面管壁受到溫度為1000℃的煙氣加熱，管內(nèi)沸水溫度為200℃，煙氣與受熱面管子外壁間的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10W/（m².K），沸水與內(nèi)壁間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為5000W/（m².K），管壁厚6mm，管壁λ=42W/（m.K），外徑為52mm。試計算下列三種情況下受熱面單位長度上的熱負荷求當內(nèi)表面上有一層厚為2mm的水垢，其λ=1W/(m.K)

參考答案：

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