传热学第2次作业

《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?1＝240mm， ?2＝50mm，?3＝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?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? 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？

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