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某工厂用一
170mm×5mm的无缝钢管输送水蒸气。为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料，第一层为厚30mm的矿渣棉，其热导率为0.065W/(m·K)，第二层为厚30mm的石棉灰，其热导率为0.21W/(m·K)。管内壁温度为300℃，保温层外表面温度为40℃，管道长50m。试求该管道的散热量。
有一蒸汽管外径25mm，管外包有两层保温材料，每层厚均为25mm。外层与内层保温材料的热导率之比为λ2/λ1=5，此时的热损失为Q。今将内、外两层材料互换位置，且设管外壁与外层保温层外表面的温度均不变，则热损失为Q'。求Q'/Q，说明何种材料放在内层为好。
[分析]空气温度低于管道外表面温度，依据题意可以借助式Φ=q·A=h(tw-tf)A(W)(0-2)计算管道表面的对流换热量。
水平放置的蒸汽管道，保温层外径d0=383mm，壁温tw=48℃，周围空气温度tf=24℃。试计算保温层外壁的对流散热量。
温材料的λ与t的关系为λ=0.1+0.0002t[t的单位为℃，λ的单位为W/(m·℃)]，若要求每米管长的热损失Q/L不大于450W/m，试求保温层的厚度以及保温层中温度分布。
