计算题

如附图所示。为测量炉壁内壁的温度，在炉外壁及距外壁1/3厚度处设置热电偶，测得t₂=300℃，t₃=50℃。求内壁温度t₁。设炉壁由单层均质材料组成。

问答题如附图所示。某工业炉的炉壁由耐火砖λ1=1.3W （m·K）、绝热层λ2=0.18W （m·K）及普通砖λ3=0.93W （m·K）三层组成。炉膛壁内壁温度1100℃，普通砖层厚12cm，其外表面温度为50℃。通过炉壁的热损失为1200W m2，绝热材料的耐热温度为900℃。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。

问答题在一传热面积为50m2的单程列管换热器中，用水冷却某种溶液。两流体呈逆流流动。冷却水的流量为36000kg h，其温度由20℃升高到38℃。溶液温度由110℃降到60℃。若换热器清洗后．在两流体流量和进口温度不变的情况下，冷却水的出口温度升到45℃。试估算换热器在清洗前传热面两侧的总污垢热阻。假设：（1）两种情况下，流体物性可视为不变。水的平均比热容可取为4.187kJ （kg·℃）；（2）可按平壁处理，两种工况下αi、αo分别相同；（3）忽略管壁热阻和换热器的热损失。

问答题某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成，两层的厚度均为100mm，其导热系数分别为0.9W （m·℃）与0.7W （m·℃）。待操作稳定后，测得炉膛的表面温度为700℃，外表面温度为130℃。为了减少燃烧炉的热损失，在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为0.06W （m·℃）的保温材料。操作稳定后，又测得炉表面温度为740℃，外表面温度为90℃。设两层砖的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几？

问答题恒压下用板框压滤机过滤某悬浮液，已知正常生产时过滤面积为2.6m2，2小时后得滤液100m3。由于某种原因生产进度临时发生变化，要求2小时完成200m4滤液的生产，请计算说明可以采取那些措施在2小时完成临时生产任务。（假设滤饼不可压缩，且过滤介质阻力忽略不计）。

问答题用离心泵将水以12m3 h的流量由水池打到敞开的高位槽，两液面保持不变，液面高差为20m，管路总长度（包括所有当量长度）为100m，管路摩擦系数为0.025，管子径为0.05m，水的密度为1000kg m3，泵的效率为80%。（1）计算泵的有用功；（2）计算泵的轴功率；（3）分析如将泵的转速提高8%，则泵的流量Q、压头H、以与功率N将如何变化？