布为1.85、0.45和40W/(mK)。已知QN-1.0轻质粘土砖最高使用温度问1300℃，求炉墙散热的热流密度；并确定QN-1.0轻质粘土砖是否在安全使用温度范围。（16分） 解：设单位面积计算的炉墙各层导热热阻分别为r1、r2和r3 1）q?Q?A????????1212tw1?tw4?331600?802 ?2000W/m0.460.230.005??1.850.4540 2）界面温度tw2 ?tw?tw1?tw2?q?1?2000??10.46?497.3℃ 1.85
tw2?tw1??tw?1600?497.3?1102.7?1300℃
因此，QN-1.0轻质粘土砖最高温度小于它的最高允许使用温度，在安全适用范围之内。
3、在两块发射率均为0.8的大平板间插入一块发射率为0.05的薄金属板，试求金属板的遮热作用。（9分）
解：1）无遮热板时的热流量为：
Q1,2??b(T1?T2)A144?1?1?2?1244??b(T1?T2)A 3 2）有遮热板时的热流量为：
Q1,3,2?1?b(T1?T2)A?144?1?3?1?1?3?1?3?1?0.02469?b(T1?T2)A
44 3）
Q1,3,2Q1,2?0.024691? 2273 4）总结：用发射率为0.05的遮热板，可使辐射热流量减少为无遮热板时的1/27。遮热板的表面发射率对遮热作用有较好的效果。
4、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tkong=23℃, 试计算保温层外壁的对流散热量。（9分）（可能用到的参数和经验公式：
?m?0.027W/m?K;?m?16.53?10m/s;(GrPr)m??623gav?td0?2mPrm;h?0.48(GrPr)1/4m?md0；Prm?0.7）
解：1）特征温度
tm?(tw?t?)?(48?23)?35.5℃ 2）根据特征温度确定空气的物性参数 ?m?0.0272W/(m?K) ?v?11??3.24K?1 Tm(273?35.5)1212 ?m?16.53?10?6m2/s;Prm?0.7 (GrPr)m?g?v?td0?2m9.81?3.24?10?3?(48?23)?0.3833Prm??0.7?1.14?108 ?62(16.53?10) 3）求换热系数
h?0.48(GrPr)1/4m?md0?0.48?(1.14?108)1/4?0.0272?3.53W/(m2?K) 0.383 4）单位管长的对流换热量
Ql?h?d0(tw?t?)?3.53?3.14?.0383?(48?23)?106W/m