传热第10次作业

大学课程考试《传热学》作业考核试题试卷总分:100 得分:100一、单选题(共30 道试题,共60 分)1.下列物质中，（）可以产生热对流。

A.钢板B.熔融的铁水C.陶瓷D.铜丝正确答案:B2.炉墙内壁到外壁的热传递过程为（）。

A.热对流B.复合换热C.对流换热D.导热正确答案:D3.（）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。

A.灰体B.磨光玻璃C.涂料D.黑体正确答案:D4.对流换热系数为1000W/（m2·K）、温度为77的水流经27的壁面，其对流换热的热流密度为（）。

A.80000W/m2B.50000W/m2C.70000W/m2D.60000W/m2正确答案:B5.暖气片外壁与周围空气之间的换热过程为（）。

A.纯对流换热B.纯辐射换热C.传热过程D.复合换热6.规定了边界上的热流密度值，称为（）。

A.第二类边界条件B.第一类边界条件C.第三类边界条件D.与边界条件无关7.气体的导热系数随温度的升高而（）。

A.减小B.不变C.增大D.无法确定8.单纯的导热发生在中。

A.气体B.液体C.固体D.以上三种物体9.A.AB.BC.CD.D10.蒸汽中若含有不凝结气体，将（）凝结换热效果。

A.大大减弱B.大大增强C.不影响D.可能减弱也可能增强11.下列说法错误的是（）。

A.准则表征了浮升力与黏滞力的相对大小，反映自然对流流态对换热的影响B.准则反映表征壁面法向无量纲过余温度梯度的大小，而梯度的大小，能反映对流换热的强弱C.准则反映了动量扩散和热量扩散的大小，准则也称为物性准则。

D.准则表征了惯性力与黏滞力的相对大小，反映自然对流流态对换热的影响12.若换热器中，一侧流体为冷凝过程（相变），另一侧为单相流体，下列说法正确的是（）。

A.逆流可获得比顺流大的换热温差B.顺流可获得比逆流大的换热温差C.逆流和顺流可获得相同的温差D.垂直交叉流可获得最大换热温差13.采用蒸汽和电加热器对水进行加热，下列说法正确的是（）。

《高等传热学》课程自学及作业安排2014届硕士研究生适用本课程教学方式：以自学为主，教师指导为辅。

考核方法：开卷笔试（50%）+平时成绩（作业及讲课30%）+两次大作业（20%）一、教学资料1.教材孙德兴编.高等传热学—导热与对流的数理解析.北京：中国建筑工业出版社，2005（图书馆均可借到）2.主要参考书张靖周编.高等传热学.北京：科学出版社，2009*王瑞金等编.Fluent技术基础与应用实例.北京：清华大学出版社，20073.参考资料[1]杨强生，高等传热学.上海：上海交通大学出版社，1996[2][美]E.R.G.埃克特，R.M.德雷克著，航青译.传热与传质分析.北京：科学出版社，1983[3][美]M. N.奥齐西克,俞昌铭主译.热传导.北京：高等教育出版社，1983[4]杨强生.对流传热与传质.北京：高等教育出版社，1985[5]赵镇南译.对流传热与传质（第4版）.北京：高等教育出版社，2007*[6][美]E.M.斯帕罗，R.D.塞斯著，顾传保，张学学译.辐射传热.北京：高等教育出版社，1982*[7]陶文铨编著.数值传热学.西安:西安交通大学出版社，1988[8]周俊杰等编. FLUENT工程技术与实例分析.北京：中国水力水电出版社，2010（除*外，均提供电子版）4.课件、教案、FLUENT软件及其他提供光盘！二、自学、收集整理资料及讲课1.自学根据教案及课件提前查资料并自学相关内容。

如：2.收集整理资料及讲课每三位同学负责一至二次课内容，具体分工自行商量。

内容包括：(1)收集整理资料按照教案要求，收集、整理、加工相关教学资料，如“典型一维稳态导热现象（参考文献[1]PP27-40）”，形成电子版提交到qq群，供全班同学共享。

(2)讲课其中一位同学讲解该次课教学内容，时间为45分钟，重点讲解教案中提出的“重点需要理解的问题”；另一位同学讲解作业，时间15分钟，重点讲解分析思路。

《传热学》第2次作业交作业时间：下周一（10月21日）1. 由三层材料组成的加热炉炉墙。

第一层为耐火砖。

第二层为B级硅藻土绝热层，第三层为红砖，各层的厚度及导热系数分别为δ1＝240mm，δ2＝50mm，δ3＝90mm。

炉墙内侧耐火砖的表面温度为1000℃。

炉墙外侧红砖的表面温度为60℃。

试计算硅藻土层的平均温度及通过炉墙的热损失。

2. 某蒸汽管道，管内饱和蒸汽温度为340℃，管子外径273mm，管外包厚度为δ的水泥蛭石保温层，外层再包15mm的保护层。

按规定，保护层外侧温度为48℃，热损失为442W/m。

水泥蛭石和保护层的热导率分别为0.105W/(mK)。

求保温层的厚度3. 一高30cm的铝制圆锥台，顶面直径为8.2cm，底面直径为13cm；底面和顶面温度各自均匀且恒定，分别为520℃和120℃，侧面绝热。

试确定通过此台的导热量。

铝的热导率取为100W/(mK)4. 在用稳态平板法测定固定材料导热系数的装置中，试件做成圆形平板，试件厚度δ远小于其直径d。

通过试件的热流量为60W，用热电偶测定冷热表面的温度分别为t1=180℃，t2=30℃。

由于安装不好，试件与冷热表面之间均存在0.1mm的间隙，如下图所示。

试求试件的导热系数以及由于安装不好而带来的测量误差。

5. 焊接工人利用直径为3mm，长为0.4m，导热系数为40W/(mK)的焊条进行焊接，焊缝表面温度为800℃。

焊条周围空气温度为25℃，表面传热系数为4W/(m2K)。

假定人手能承受的温度为60℃，问人手至少应该握在离焊接点多远处？6. 假定人对冷热的感觉以皮肤表面的热损失作为衡量依据。

设人体脂肪层的厚度为3mm，其内表面温度为36℃且保持不变，在冬季的某一天，气温为-15℃，无风条件下，裸露的皮肤外表面与空气的表面传热系数为25W/(m2K)；有风条件下，表面传热系数为65W/(m2K)，人体脂肪层的导热系数为0.2W/(mK)(1) 要使无风天的感觉与有风天气气温-15℃时的感觉一样，则无风天气温是多少？(2) 在同样是-15℃的气温下，无风天和有风天，人皮肤单位面积上的热损失之比是多少？。

作业1答案1. 平壁的厚度为δ，两表面温度分别为t 1和t 2，且t 1＞t 2。

平壁材料之导热系数与温度的关系呈线性，即()01t λλβ=+。

试求热流密度和壁内温度分布的表达式。

解：由傅立叶定律 ()01dt dt t dx dxϕλλβ=−=−+()01dx t dt ϕλβ∴=−+两边积分 ()21001t t dx t dt δϕλβ=−+⎰⎰()()22021212t t t t βϕδλ⎡⎤=−−+−⎢⎥⎣⎦()2012121W/m 2t t t t λϕβδ+⎛⎫⎡⎤∴=+− ⎪⎣⎦⎝⎭由 ()1001xtt dx t dt ϕλβ=−+⎰⎰得 2211022x t t t t ϕββλ⎛⎫⎛⎫=+−+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解出[]1t β= ℃ 2. 考虑一个尺寸为10mm ×10mm ×0.7mm 的硅片，散热量为20W 。

电路印制在硅片的背面，硅片所有的热量传递给正面，经由正面散出。

如果硅的导热系数为125W/(m ·℃)，硅片背面与正面的温度差为多少？ 解：硅片的导热热阻 30.7100.056 [/W]1250.010.01t R A δλ−⨯===⨯⨯℃则硅片背面与正面的温差为：200.056 1.12 []t t R ∆=Φ⋅=⨯=℃3. 蒸汽管道的外直径为30mm ，准备包两层厚度均为15mm 的不同材料的热绝缘层。

第一种材料的导热系数λ1＝0.04W/(m ·℃)，第二种材料的导热系数λ2＝0.1W/(m ·℃)。

若温差一定，试问从减少热损失的观点看下列两种方案：⑴第一种材料在里层，第二种材料在外层；⑵第二种材料在里层，第一种材料在外层。

哪一种好？为什么？ 解：方案⑴的单位管长热损失：12312111ln ln 21160190ln ln 20.04300.1603.4l a b td d d d tt ϕπλλπ∆=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=方案⑵的单位管长热损失：22312111ln ln 21160190ln ln 20.1300.04602.72l b a td d d d tt ϕπλλπ∆=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=21 3.41.252.72l l ϕϕ== ∴方案⑴的热损失小，故方案⑴好。

班级: ; 姓名： ；学号：传热概述1. 按冷热流体的接触状况，传热过程有哪三种基本方式？2. 传热按机理分为哪几种？3. 若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几个过程？热传导1. 对于三层圆筒壁的定态热传导，若 Q 1、Q 2、Q 3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为____。

A. Q 1=Q 2=Q 3B.Q 3>Q 2>Q 1C.Q 1>Q 2>Q 3D. Q 1、Q 2、Q 3之间无法比较2. 导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。

3. 各种物体的导热系数大小顺序为 。

4. 双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ∆和2t ∆，若1t ∆>2t ∆，则1λ和2λ的关系为 。

A 1λ<2λB 1λ>2λC 1λ=2λD 无法确定5.圆筒壁的定态热传导与平壁的定态热传导有何区别？平壁的热传导6.平壁炉的炉壁由三种材料所组成，内层是耐火砖，()℃./07.11m W =λ，mm b 2001=；中间是绝缘砖，()℃./14.02m W =λ，mm b 1002=；最外层是钢板，()℃./453m W =λ，mm b 63=。

若耐火砖层内表面温度℃11501=t ，钢板外表面温度℃304=t 。

求（1）导热的热通量q 。

（2）实验测得热损失为300W/m 2，试分析原因并计算附加热阻附R 。

多层圆筒壁的热传导7. 外径为100mm 的蒸汽管，外面包有一层50mm 厚的绝缘材料A,λA=0.05W/(m.℃)，其外再包一层50mm 厚的绝缘材料B,λB=0.075W/(m.℃)，若绝缘A 的内表面及绝缘BB 的外表面温度各为170℃及38℃,试求：（1）每米管长的热损失；（2）A 、B 两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调位置，比较其保温效果。

假设传热推动力保持不变。

传热学与流体力学基础答案【篇一：计算流体力学与传热学作业】>作业题目：管壳式换热器内部流场数值模拟学生姓名：何嵘学号： 201511230134专业：化工机械院（系）：化工与能源学院2015年 1月3日管壳式换热器内部流场数值模拟何嵘（郑州大学化工与能源学院，郑州 450001）关键词：换热器；流动与传热；数值模拟引言1 物理及数学模型1.1 物理模型及网格划分在solidworks中建立模型换热器模型并导入comsol中如下：图1 换热器换热器主要尺寸如下：在comsol中显示如下：图2 换热器为了计算简单，选择换热器的一半进行网格划分和计算。

选择“物理场控制网格”和“极端粗化”，进行网格划分如下：图3 换热器网格网格信息如下：图4 换热器网格信息1.2 数学模型及边界条件基于不可压缩的牛顿型流体，在常物性和宏观热能守恒的假设下，管壳式换热器壳程流体流动和传热必须满足以下3 个控制方程：（1）质量守恒方程（连续性方程）若为不可压缩流动，为常数，则有：（2）动量守恒方程（运动方程）（3）能量守恒方程边界条件：空气的进口边界条件：速度入口，速度分别为0.1m/s和0.5m/s；温度为278.15k空气的出口边界条件：压力出口水的进口边界条件：速度入口，速度分别为1m/s和5m/s；温度为353.15k 水的出口边界条件：压力出口最后加入了温度耦合和流动耦合。

2 计算结果及分析2.1 空气的进口速度为0.1m/s，水的进口速度为1m/s的研究结果中心剖面上的速度分布：【篇二：流体流动与传热学习指导书】单元操作——指在化工生产过程中普遍使用的、遵循一定的物理学定律、所用设备相似、具有类似作用的物理操作，简称单元操作。

引入单元操作概念可以将化工生产过程分成单元操作过程与化学反应过程两部分研究，从而缩短化工产品的研发周期。

三传——包括：动量传递、热量传递和质量传递。

流体输送、过滤等在外力作用下进行的单元操作过程，由牛顿第二定律可知是涉及动量传递的过程；对象加热、汽化、冷却、冷凝等单元操作过程属于因温度差导致的热量传递过程；对于吸收、蒸馏、萃取、吸附等单元操作属于因浓度差导致的相际质量传递过程。

江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：备课组别化工组课程名称化工单元操作所在年级高二主备教师-授课教师-授课系部-授课班级-授课日期课题传热-认知传热装置的工艺流程教学目标1.了解换热器的分类2.掌握列管式换热器的结构及特点。

3.掌握单程、双程换热器的特点及应用。

重点列管式换热器的结构及特点难点单程、双程换热器的特点及应用教法以PPT展示和黑板讲授相结合为主，启发，讨论，提问等多种方式相结合教学设备多媒体、PPT教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容第一部分：组织教学、清点人数[组织教学、清点人数]点名、查看学生上课出勤情况[展示“复习提问"，找学生回答问题]传热基本方式有哪几种？第二部分：新课导入列管式换热器上节课我们学习了三种传热基本方式，那么在实际生产中是怎样实现传热的呢？我们这节课就来具体认识一下传热装置。

教学内容第三部分：新课讲授[展示课件、介绍学生在本节课需要掌握的知识、能力、素养目标][板书]一、概述[讲述]在工业生产中，实现热量交换的设备称为热量交换器，简称换热器。

换热器是化工、石油、动力、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

在化工生产中换热器可作为多种用途，应用非常广泛，故换热器的费用在总投资中所占比例很高。

换热器根据不同的标准，有不同的分类。

按换热方法分为直接接触式换热器、间壁式换热器和蓄热式换热器；按形状分为管式换热器、板式换热器和特殊形式换热器；按用途分为加热器、预热器、过热器、蒸发器、再沸器、冷却器和冷凝器。

化工生产中最常用的换热器类型是列管式换热器。

列管式换热器又称管壳式换热器，是一种通用的标准换热设备。

它具有结构简单、坚固耐用，造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点，应用最为广泛，在换热设备中占据主导地位。

1. 列管式换热器列管式换热器根据结构的不同，有多种类型：固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、填料函式换热器、釜式换热器。

武汉理工大学教学日历专业班：轮机1105，06，07，08图及其应用。

气体与蒸气的流动声速与马赫数。

一维稳定流动的基本方程。

气体与蒸气在喷管和扩压管中流动的基本特性。

喷管的计算。

有摩阻的绝热流动。

绝热节流及其在工程上的应用。

气体与蒸气的压缩压气机的型式及其工作原理。

定温、绝热和多变压缩时压缩机耗功的计算及在p-v、T-s图上的表示。

活塞式压气机余隙容积的影响。

多级压缩和中间冷却。

叶轮式压气机不可逆绝热压缩过程的分析。

气体动力循环分析循环的目的、任务及一般方法，分析循环的热效率法，分析循环中不可逆损失的熵方法。

活塞式内燃机的工作原理及热力学分析的方法。

内燃机的理想循环及分析计算。

燃气轮机装置循环。

循环功和效率的分析计算。

提高循环热效率的方法。

蒸汽动力循环朗肯循环及其热效率分析。

提高循环热效率的方法及途径（改变蒸汽参数，再热循环，回热循环）。

热电联产循环。

燃气-蒸汽联合循环。

制冷循环逆向卡诺循环。

空气压缩制冷循环。

蒸气压缩制冷循环。

热泵循环。

其它制冷循环。

传热学绪论传热学的研究对象及其在工程和科学技术中的应用。

热量传递的基本方式：导热、对流和热辐射。

传热过程及热阻概念。

导热基本定律律、导热系数及影响导热系数的主要因素。

温度场、等温面、等温线、温度梯度。

各向同性材料，具有内热源的导热微分方程。

定解条件--初始条件和边界条件、常见的边界条件。

导热问题的分析解通过单层、多层平壁、圆筒壁和球壁的导热。

通过具有内热源的单层平壁导热。

一维稳态导热问题的分析解及其讨论。

导热问题的工程计算。

对流换热原理公式与表面传热系数。

流动边界层及温度边界层的概念及其重要意义。

对流换热边界层微分方程组及定解条件。

相似原理及其在传热学实验中的应用。

对流换热的特征及其实验关联式圆管及非圆形通道内强制对流换热的特征及其实验关联式外掠平板、单管及管束强制对流换热的特征及其实验关联式。

大空间自然对流换热的特征及其实验关联式。

有限空间自然对流换热的概念。

1-9 一砖墙的表面积为122m ，厚为260mm ，平均导热系数为1.5W/（m.K ）。

设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。

解：根据傅立叶定律有：WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π＝49.33W/(m 2.k)1-20 半径为0.5 m 的球状航天器在太空中飞行，其表面发射率为0.8。

航天器内电子元件的散热总共为175W 。

假设航天器没有从宇宙空间接受任何辐射能量，试估算其表面的平均温度。

解：电子原件的发热量＝航天器的辐射散热量即：4T Q εσ=4A QT εσ=∴ =187K 热阻分析 ;;2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A 及B 组成，且B A δδ2=(见附图)。

已知)./(1.0K m W A =λ,)./(06.0K m W B =λ,烘箱内空气温度4001=f t ℃，内壁面的总表面传热系数)./(501K m W h =。

为安全起见，希望烘箱炉门的 外表面温度不得高于50℃。

设可把炉门导热作为一维问题处理，试决定所需保温材料的厚度。

环境温度=2f t 25℃，外表面总传热系数)./(5.922K m W h =。

解：热损失为()()22111f f BBA A fwf t t h t t h t t q -+-=+-=λδλδ又50=fw t ℃；B A δδ=联立得m m B A 039.0;078.0==δδ2-9 双层玻璃窗系由两层厚为6mm 的玻璃及其间的空气隙所组成，空气隙厚度为8mm 。

教科版5年级下科学第四单元第6课《哪个传热快》优质课教案一. 教材分析《哪个传热快》是教科版五年级下科学第四单元第6课的内容。

本节课主要通过实验探究，让学生了解不同材料传热性能的差异，从而培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。

教材以实验为主线，引导学生动手动脑，积极参与探究活动，使学生在实践中体验科学探究的过程，提高科学素养。

二. 学情分析五年级的学生已经具备一定的实验操作能力和观察能力，对科学探究有较高的兴趣。

但在实验设计和数据分析方面，学生还需加强指导。

此外，部分学生可能对传热现象的理解较为抽象，需要通过实验和实例使其形象化。

三. 教学目标1.知道不同材料传热性能的差异。

2.能设计简单的实验，观察和比较不同材料的传热性能。

3.学会用控制变量法进行科学探究。

4.培养合作、交流、归纳总结的能力。

四. 教学重难点1.重点：不同材料传热性能的差异。

2.难点：实验设计和数据分析。

五. 教学方法1.采用实验探究法，让学生在动手动脑中学习科学知识。

2.运用小组合作学习，培养学生的团队精神和交流能力。

3.采用启发式教学，引导学生思考和发现问题，提高解决问题的能力。

六. 教学准备1.实验器材：铁块、铝块、铜块、木块、热水、温度计、秒表等。

2.教学课件：实验演示、图片、动画等。

3.学习材料：实验记录表、作业纸等。

七. 教学过程1.导入（5分钟）利用课件展示不同材料的图片，引导学生思考：这些材料有什么共同点和不同点？进而引出本节课的内容：探究不同材料的传热性能。

2.呈现（5分钟）展示实验装置，向学生介绍实验器材和实验目的。

明确实验要求：比较铁、铝、铜、木块的传热性能。

3.操练（15分钟）学生分组进行实验，记录实验数据。

在实验过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问。

4.巩固（10分钟）学生汇报实验结果，教师引导学生分析和总结：不同材料的传热性能有何差异？为什么会有这样的差异？5.拓展（10分钟）学生分组讨论：如何运用控制变量法设计实验，探究其他因素对传热性能的影响。

传热学大作业班级:２０１21515 学号:201215１531 姓名：张永宽第一题:如图所示,一个无限长矩形柱体，其横截面的边长分别为L 1和L 2,常物性。

该问题可视为二维稳态导热问题,边界条件如图中所示,其中Ｌ１=０.６m,L 2=0.4m,T w １=60℃，T w ２=2０℃,λ=200W ／(m·K ）。

（１) 编写程序求解二维导热方程。

(2） 绘制x =Ｌ１／２和y =L 2/2处的温度场,并与解析解进行比较。

已知矩形内的温度场的解析解为()()()()1211w2w1sh sh sin ,L L L y L x t t y x t πππ+=。

（１）根据课本164页公式（b ）Tm ，ｎ=(Tm ＋1，ｎ+T ｍ—1,n ＋Tm,ｎ+1+Ｔm ，n-1）/4;取步长为1cm 。

编出以下程序迭代求解内部个点温度。

a=ｚeros(41，６1）; ％生成４1＊60的矩阵. k=0:6０； ａ（4１，：）=２0＊s ｉn(pi.＊k/６０）；％矩形上边温度满足Tw2=sin （pi*x ／L １）。

a ＝ａ+６0; ％使四周都为给定的边界条件。

ｆor x ＝1：１00０0%迭代10000次（估计能满足要求精度）。

for i=2：４0for j ＝２：６0 a(i ，j)=（a （i —1,ｊ)+a （ｉ，ｊ－1）+a （ｉ+1，ｊ)＋a （i,j+1))/4； ％内部每一个点都为周围四个点温度和的四分之一。

en ｄ e ｎd ｅndmes ｈ（a ）t ｉtle(’第一题（张永宽作请勿抄袭）’,’Ｆonts ｉze ＇,18） x ｌabel('x 轴张永宽作请勿抄袭，单位cm ＇，＇Fontsi ｚｅ＇，１４) ylabe ｌ（’y 轴，单位ｃm ’,'F ｏntsize'，1４） zlabel(＇t 轴，单位℃'，＇Fon ｔsize ’,1４） 迭代一万次后个点温度数据：迭代法温度分布图：x 轴张永宽作请勿抄袭,单位cmy 轴,单位cmt 轴,单位℃（2)Y=L2/２时的温度曲线即把第一问中第21行数据画出图即可.x 轴,单位cmt 轴,单位℃Y ＝L2／2处的温度误差,即用第一问中行列式第2１行与解析式算出结果做差。

传热过程计算6-18热气体在套管换热器中用冷水冷却，内管为φ25mm×2.5mm钢管，热导率为45W/(m・K). 冷水在管内湍流流动，给热系数α1=2000W/(m2・K)。

热气在环隙中消流流动. α2= 50W/(m2・K). 不计垢层热阻，试求：（1)管壁热阻占总热阻的百分数;(2)内管中冷水流速提高一倍，总传热系数有何变化？(3)环隙中热气体流速提高一倍，总传热系数有何变化？[答：(1) 0.3%： (2) 49.0W/(m2• *C) (3) 82.lW/(m2•℃)]6-19 φ68mm×4mm的无缝钢管，内通过表压0.2MPa的饱和蒸汽。

管外包30mm 厚的保温层λ= 0.080W/(m・K).该管设置于温度为20℃的大气中，已知管内壁与蒸汽的给热系数α1=5000W/ (m2・K),保温层外表面与大气的给热系数α2 = 10W/(m2・K).试求,蒸汽流经毎米管长的冷凝量及保温层外表面的温度.[答：3. 47×103kg/m・s. 38.7℃]6-20 外径 1.2m的球形贮罐内放-196℃的液氯,罐外覆以λ=0.02W/(m・K)的绝热材料以减少向大气的冷量损失。

保温层外壁的温度不低28℃,以免露水凝结。

大气温度32℃,大气与保温层外壁的给热系数为12W/(m2・K).罐内液氯对壁的给热热阻以及壁的热阻均可忽略，计算绝热材料应有的厚度。

注' 球壁导热公式参见习題6.6.[答: 82mm]6-21 用不同的水流速度对某列管式冷凝器作了两次试验.第一次冷凝器是新的，第二次冷凝器已使用过一段时期之后.试验結果如表所示.表中传热系致均以外表面为基准。

管于尺寸为φ28mm×2.5mm,热导率为45W/(m2・℃).水在管内流动是高度湍流，饱和蒸汽在管外冷凝。

两次实验条件相同。

试求，(1)第一次试验中，管外给热系数α1，以及当水速为2m/s时管内给热系数α2,(2)试分析在相冋的水流速下，两次实验的传热系数数值不同的原因,并得岀定量计算的结果.[答： (1) 1.29×10,W/(m2・℃), 3. O5×103 W/(m2•℃)(2)污垢 R=7.58×10-3m2•℃/W]6-22 一内径为0.34m的空心球形銅壳容器，其内壁我兩温度为38℃，外壁外面用100℃热水加热。