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[主观题]
一根水平放置的蒸汽管道,其保温层外径为583mm,保温层外表面的实测温度为48℃,空气温度为22℃。此时空气与保温
层外表面的自然对流传热系数为3.43W/(m2·K),保温层外表面的黑度是0.9。试求此管道每米长度的总散热量(此时,辐射传热的角系数为1,总辐射系数为C1-2=εC0)。
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[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。
蒸汽管道的外径为80mm,壁厚3mm,外侧包有厚40mm的水泥珍珠岩保温层,其热导率为λ2=0.075W/(m·K)。管内蒸汽温度tf1=150℃,环境温度tf2=20℃,保温层外表面对环境的复合换热系数h2=7.6W/(m2·K),管内蒸汽与管壁间的换热系数为h1=116W/(m2·K),钢管壁的热导率λ1=46.2W/(m·K)。求每米管长的热损失。
68mm×4mm的无缝钢管,内通过表压为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t外=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)。求蒸汽流经每米管长的冷凝量W及保温层外表面的温度tw。
A.41mm
B.54mm
C.91mm
D.104mm
热系数λ与温度t的关系为λ=0.1+0.0002t(t的单位为℃,λ的单位为W/(m·℃))。若要求每米管长热损失造成的蒸汽冷凝量控制在9.86×10-5kg/(m·s),试求保温层外侧面温度。