1.设有一窑墙，用粘土砖和红砖两种材料砌成，厚度均为230mm ，窑墙内表面温度为1200℃，外表面温度为100℃。
试求每平方米窑墙的热损伤。
已知粘土砖的导热系数为 λ1=0.835+0.00058tW/（m.℃），红砖的导热系数为λ2=0.467+0.00051tW （m.℃）。
红砖的允许使用温度为700℃以下，那么在此条件下能否使用？解：先假设交界面处温度为600℃，则粘土砖与红砖的导热系数分别为： λ1=0.835+0.00058*26001200+=1.357 λ2=0.465+0.00051*2100600+=0.642{W/(m.℃)}用q= △t/Rt(W/m 2) 计算热流为：q=642.023.0357.123.01001200+-=2084（W/m 2）由于交界面处温度是假设的，不一定正确，必须校验，因为： t 1-t 2 =q 11λδ 所以t 2=t 1-q11λδ=1200-2084*28.123.0=826（℃） 求出的温度与假设的温度不符合，表示假设的温度不正确，重新假设交界面温度为830℃，则 λ1=0.835+0.00058*28261200+=1.42 λ2=0.465+0.00051*2100826+=0.703{W/(m.℃)}q =703.023.042.123.01001200+-=2249（W/m 2）再校验交界面温度：t 2 =1200-2249*42.123.0=835（℃）求出的温度与假设温度基本相符，表示第二次计算是正确的。
由此可得出：1.通过此窑墙的热流量为2249W/m 2.红砖在此条件下使用不适宜。
2.设某窑炉的耐火砖壁厚0.5m ，内壁面温度为1000℃，外壁面温度为0℃，耐火砖的导热系数λ=1.16*（0.1+0.001t ）W(m.℃)试求通过炉壁的热流q 解：先计算炉壁的平均温度t av =2t t 21+=21000+=500（℃)根据平均温度t av 值代入q=δλav△t 得q=δλav △t=5.074.1*1000=3480（W/m 2） 3.两无限大平行平面，其表面温度分别为20℃及600℃，黑度均为0.8.试求这两块平行平面的1本身辐射，2投射辐射3.有效辐射4.净辐射热量 解：两无限大平行平面12ϕ=21ϕ=1 F1=F2 t 1=20℃ t 2=600℃ 1ε=2ε=0.8(1)1板的本身辐射E 1=1εE 0=1ε.C 0(1001T )4=0.8*5.669（10020273+）4=334.2W/m 2 2板的本身辐射E 2=2εE 0=2ε.C 0(1002T )4=0.8*5.669（100873）4=26342.3W/m 2（2+3）因为11ϕ=22ϕ=0 平面1辐射出总能量全面投射在2上 所以J 1=G 2 J 2=G 1 A ～ε R=1-ε～0.2J 1=εE 1,0+RG 1 J 2=εE 2,0+RG 2 J 1=εE 1,0+RJ 2 J 2=εE 2,0+RJ 1 J 1=εE 1,0+R(εE 2,0+RJ 1 ).J 1=22011RR -E +E ，，εεG 2=J 1=22.013.26342*2.02.334-+=5836.1W/m 2G 2=J 2=εE 2，0+RJ 1=26342.3+0.2*5836.1=2750.9W/m 2(4)Enet ，1=J 1-G 1=-21673.4W/m 2 Enet ，2=J 2-G 2=21673.4W/m 24. 试求直径为0.3m ，黑度为0.8的裸气管的辐射散热损失，已知裸气管的表面温度为440℃，周围环境温度为10℃。
解：裸气管在空气中对外窑墙辐射 因为ε2=1 ϕ12=1Qnet1,2=ε1,2C 0{（1001T ）4-(1002T )4}ϕ12F 1=ε1C 0{(1001T )4-(1002T)4}F 1= 0.8*5.669{(100440274+)4-(10010273+)4}*0.30*3.14=4.5352*(2584.39-64.14)*0.942=10766.9w 每米辐射换热q net1,2=LQ 2.1net =10766.9w/m 5.已知煤的收到基组成如下：组分 Car Har Oar Nar Sar Mar Aar 质量（%） 48 5 16 1.4 - 18 11.6 设1.燃烧时有机械不完全燃烧现象存在，灰渣中含 C 量为10% 2.要求还原焰烧成，干烟气分析中CO 含量为5% 计算，1.干烟气及湿烟气组成2.1Kg 煤燃烧所需空气量 3.1Kg 煤燃烧生成湿烟气量 解：基准：100Kg 煤。
落入灰渣中C 量为：11.6*1010010-=1.29Kg至烟气中C 量为：48-1.29=46.7kg127.46=3.89kmol 设其中x kmol C 生成CO ，则（3.89-x ）kmol C 生成CO 2 生成烟气的组成（kmol ）CO X CO 2 (3.89-X)H 2O 25+1818=3.5 O 2 -N 2 284.1+{2X +(3.89-X)+2*25-3216}*2179=17.5-1.88X总干烟气量为：x+（3.89-x ）+17.5-1.88x=21.39-1.88x 题中给出干烟气中含CO 为5%即：x88.139.21x-=0.05 x=0.981.烟气组成 CO CO 2 N 2 H 2O 烟气量 0.982.91 15.663.5 干烟气（%）5.0 14.9 80.1 湿烟气（%）4.2 12.6 68.0 15.22.空气量：{2x +（3.89-x ）+2*25-3216}*21100*1004.22=4.43(Nm 3/Kg) 3.湿烟气量：（0.98+2.91+15.66+3.5）*1004.22=5.16(Nm 3/Kg)6.已知煤的收到基组成如下：组分 Car Har Oar Nar Sar Aar Mar 质量（％） 72.0 4.4 8.0 1.4 0.3 4.9 9.0当α=1.2时，计算1KG 煤燃烧时所需要空气量，烟气量，及烟气组成。
解 基准：100KG 煤。
列表计算如下： 1KG 煤燃烧所需要理论空气量V 0a ： V a 0=21100*10086.6*22.4=7.32(Nm3/kg) 实际空气量V a ：Va=αV 0a =1.2*7.32=8.78(Nm3/kg) 理论烟气量V 0: V 0=10056.34*22.4=7.74(Nm3/kg) 实际烟气量V ： V=1008.41*22.4=9.2（Nm3/kg ） 7.某倒焰窑所用煤的收到基组成为：组分 Car Har Oar Nar S ar M ar Aar 质量（%）72 6 4.8 1.4 0.3 3.6 11.9 高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为： 组分 CO 2 O 2 N 2体积（%）13.6 5.0 81.4灰渣分析：含c 为17%，灰分为83%。
高温阶段小时烧煤量为400Kg ，计算该阶段每小时烟气生成量（Nm 3）及空气需要量（Nm 3）解：（1）烟气量（Nm 3/h ）根据c 平衡：煤中c=烟气量+灰渣中C 基准：100kg 煤 煤中c 量：72Kg 灰渣中C 量为：11.9*8317=2.44（kg ） 设100kg 煤生成干烟气量为xNm 3，则：72=1006.13x*4.2212+2.44 x=954Nm 3/100kg 煤生成的水蒸气=（26+186.3）*22.4=71.7（Nm 3/100kg 煤） 湿烟气量=954+71.7=1026（Nm 3/100kg 煤） 小时湿烟气生成量为：100400*1026=4104（Nm 3/h ） （2）空气量（Nm 3/h ）根据N 2平衡：空气中N 2+燃料中N 2=烟气中N 2基准：100kg 煤 煤中N 2量为：284.1*22.4=1.12（Nm 3） 设100kg 煤需空气量为yNm 3，则空气中N 2量为=10079y （Nm 3）烟气中N 2量为=1004.81x=0.814*954=776.6（Nm 3）根据N 2平衡：1.12+0.79y=776.6 y=982（Nm 3/100kg 煤）从上面看出燃料中N 2量为空气中N 2量比较，很小，可以忽略，若忽略煤中N 2量，则0.79y=776.6Y=79.06.776=983（Nm 3/100kg 煤） 误差=982982983 *100%=0.1% 高温保温阶段小时空气需要量为：100400*982=3928（Nm 3/h ）8.如图，热空气在垂直等径的管道中流动，管内平均温度为546℃，管外空气温度为0℃，求：（1） 热空气自上而下流动在截面2-2处的静压，并绘出1-1与2-2截面间的压头转变图，已知1-1与2-2截面的摩擦阻力为4pa,截面1-1处的静压为-40pa.（2）热空气由下而上流动时在截面1-1处的静压，并绘出1-1与2-2截面间压头转变图，已知2-2与1-1截面间的摩擦阻力为2pa,截面2-2处的静压为-100pa.解（1）在1-1和2-2截面建立两流体伯努利方程，以1-1为基准面Hg1+hs1+hk1=hg2+hs2+hk2+hl1-2因为等管径，且垂直，所以W1=w2 hk1=hk2以1-1为基准面Hg1=0Hs1=hg2+hs2+hl1-2-40=Z2(ρa-ρ2)g+hs2+4Hs2=-40-10*(1.293-0.431)*9.8-4=-128.47pa1-1与2-2压头转变图为（2）热空气自下而上流动时：在1-1和2-2之间建立两流体伯努利方程以1-1为基准面所以hg1=0因为垂直等管径所以hk1=hk2Hg2+hs2=hs1+hl1-2Z2(ρa-ρ2)g-100=hs1+2Hs1=-17.53pa1-1与2-2截面压头转变图9.气体通过小孔的流出：在1-1与2-2截面建立两流体伯努利方程以小孔轴向0-0为基准面小孔截面为F 气流最小截面为F2h g1+h s1+h k1=h g2+h s2+h k2+∑h l∵1-1截面F1﹥﹥2-2截面F2∴W1﹤﹤W2 W1=0∴h k1=0∵Z1=Z2 ρ1=ρ2∴h g1=h g2∵P2=Pa ∴h s2 =0∴伯努利方程可简化成h s1=h k2+∑h lP1-Pa=W2=∵φ=∴W2=φ u=φ通过小孔F截面流出的气体体积流量V为V=F2W2=F2φ=φ=uF气体通过小孔的吸入：在1-1与2-2截面建立两流体伯努利方程以小孔轴向0-0为基准面小孔截面为F 气流最小截面为F1h g2+h s2+h k2=h g1+h s1+h k1+∑h l∵2-2截面F2﹥﹥1-1截面F1∴W2﹤﹤W1 W2=0∴h k2=0∵Z1=Z2 ρ1=ρ2∴h g1=h g2∵P2=Pa ∴h s2 =0∴伯努利方程可简化成h s1+h k1+∑h l=0P1-Pa+=0W1=∵φ=∴W1=φ U=φ通过小孔F截面流出的气体体积流量V为V=F1W1=F1φ=φ=uF。