化工原理课后习题答案第4章传热习题解答

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化工原理第四章习题及答案

化工原理第四章习题及答案
43、在管壳式换热器中,黏度大的液体或流量较小的流体宜走(),因流体在有折流挡板的壳程流
动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re值(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。
B
A管内;B管间;C管径;D管轴。
44、对于刚性结构的换热器,若两流体的温差较大,对流传热系数较大者宜走(),因壁面温度与
1传热系数K应
2空气岀口温度
3壁温
12、一定流量的液体在一
与物性都不变,改用一
增大
增大
增大
减小
减小 略有减小
AB
基本不变
基本不变
基本不变
■定,当空气
B
25>2.5mm的直管内作湍流流动,19X2mm的直管,则其 值将变为
其对流给热系数
=1000W/(m2-C)。如流量W/(m2C)。
1496
C 1585
A水平B垂直 ②已知某平壁外两层不等厚 导热率。
C管内D管外
(bivb2)保温材料的温度分布曲线如图示
,则A层导热率
C
B层的
A小于B不能确定是否大于
15、 稳定传热是指。
传热系统中各点的温度不随位置和时间而变。 传热系统中各点的温度仅随位置变,而不随时间变 传热系统中各点的温度不随位置变而随时间变。
,而蒸汽冷凝,其凝液的;且只有才有热阻。
导热率小、密度小,整个气体都呈现热阻导热率和密度都比气体大很薄的液膜
5、 在管式间壁换热器中,以外表面为基准的传热系数K的计算式为,与之对应的
传热量Q=。
6、 ① 已知传热系数K=1250kcaL/(m2?h?C),在SI制中,K=W/(m2?K);汽化潜热r=2200kJ/kg,
在工程单位制中r=kcaL/kg。

化工原理:传热习题(含答案)

化工原理:传热习题(含答案)

第四章 传热一、填空题:1、在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上,应该将 材料包在内层,其原因是 , 导热系数小的 减少热损失 降低壁面温度2、厚度不同的三种平壁,各层接触良好,已知321b b b >>;导热系数321λλλ<<。

在稳定传热过程中,各层的热阻R 1 R 2 R 3 各层的导热速率Q 1 Q 2 Q 3 在压强恒定的条件下,空气的粘度随温度降低而—————————— 。

解①R 1>R 2>R 3 , Q 1=Q 2=Q 3 ②降低 3、①物体辐射能力的大小与 成正比,还与 成正比。

②流体沸腾根据温度差大小可分为 、 、 、三个阶段,操作应控制在 。

因为40100⎪⎭⎫⎝⎛==T c E E b εε ∴E ∝T 4 ,E ∝ε ②自然对流 泡状沸腾 膜状沸腾 泡状沸腾段 4、①列管式换热器的壳程内设置折流的作用在于 ,折流挡板的形状有 等。

②多层壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差 ;若某层的平均导热面积最大,则通过该层的热流密度 。

解①提高壳程流体的流速,使壳程对流传热系数提高 , 园缺形(弓形),园盘和环形②最大 , 最小 5、①在确定列管换热器冷热流体的流径时,一般来说,蒸汽走管 ;易结垢的流体走管 ;高压流体走管 ;有腐蚀性液体走管 ;粘度大或流量小的流体走管 。

①外, 内 ,内 , 内 , 外 6、①在一卧式加热器中,利用水蒸汽冷凝来加热某种液体,应让加热蒸汽在 程流动,加热器顶部设置排气阀是为了 。

②列管换热器的管程设计成多程是为了 ;在壳程设置折流挡板是为了 ; 解 ①壳程 , 排放不凝气,防止壳程α值大辐度下降 ②提高管程值 α , 提高壳程值α 7、①间壁换热器管壁wt 接近α 侧的流体温度;总传热系数K 的数值接近 一侧的α值。

②对于间壁式换热器:mt KA t t Cp m T T Cp m ∆=-=-)()(122'2211'1等式成立的条件是 、 、 。

04化工原理第四章习题答案

04化工原理第四章习题答案

4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成:耐火砖的热导率为,K m W 05.111−−⋅⋅=λ厚度mm 230=b ;绝热砖的热导率为11K mW 151.0−−⋅⋅=λ;普通砖的热导率为11K m W 93.0−−⋅⋅=λ。

若耐火砖内侧温度为C 10000,耐火砖与绝热砖接触面最高温度为C 9400,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过C 1300(假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等)。

试求:(1)绝热砖的厚度。

绝热砖的尺寸为:mm 230mm 113mm 65××;(2)普通砖外测的温度。

普通砖的尺寸为:mm 240mm 1200mm 5××。

(答:⑴m 460.02=b ;⑵C 6.344°=t )解:⑴第一层:1121λb t t AQ −=第二层:2232λb t t AQ −=⇒()()32222111t t b t t b −=−λλ⇒()()130940151.0940100023.005.12−=−b ⇒m446.02=b 因为绝热砖尺寸厚度为mm 230,故绝热砖层厚度2b 取m 460.0,校核:()()3940460.0151.0940100023.005.1t −=−⇒C 3.1053°=t ;⑵()()43332111t t b t t b −=−λλ⇒C 6.344°=t 。

4-2、某工厂用mm 5mm 170×φ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mm 30的矿渣棉,其热导率为11K m 0.065W −−⋅⋅;第二层为厚mm 30的石棉灰,其热导率为11K m 0.21W −−⋅⋅。

管内壁温度为C 3000,保温层外表面温度为C 400。

管道长m 50。

试求该管道的散热量。

(答:kW 2.14=Q )解:已知:11 K m 0.065W −−⋅⋅=λ,11 K m 0.21W −−⋅⋅=λ查表得:11K m W 54−−⋅⋅=钢λ()34323212141ln 1ln 1ln 12d d d d d d t t lQλλλπ++−=其中:0606.016.017.0ln ln 12==d d ,302.017.023.0ln ln 23==d d ,231.023.029.0ln ln 34==d d()1m W 28421.0231.0065.0302.0450606.0403002−⋅=++−=πlQ ,kW 2.14W 1042.1502844=×=×=Q 。

化工原理第四章题库与解答

化工原理第四章题库与解答

(一) 选择题:1、关于传热系数K 下述说法中错误的是( ) A 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值; B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异;C 、总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;D 、要提高K 值,应从降低最大热阻着手; 答案:C2、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是( )。

A 、斯蒂芬-波尔兹曼定律; C 、折射; B 、克希霍夫; D 、普郎克; 答案:B3、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有( ),走壳程的有( )。

A、高压流体; B、蒸汽; C、易结垢的流体;D、腐蚀性流体; E、粘度大的流体; F、被冷却的流体; 答案:A、C、D;B、E、F 4、影响对流传热系数的因素有( )。

A 、产生对流的原因; B 、流体的流动状况; C 、流体的物性; D 、流体有无相变; E 、壁面的几何因素; 答案:A 、B 、C 、D 、E5、某套管换热器,管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度,若需进一步提高空气出口温度,拟将加热管管径增加一倍(管长、流动状态及其他条件均不变),你认为此措施是:A 、不可行的;B 、可行的;C 、可能行,也可能不行;D 、视具体情况而定; 答案:A解:原因是:流量不变 2d u =常数当管径增大时,a. 2/u l d ∝,0.80.2 1.8/1/u d d α∝=b. d 增大时,α增大,d α∝综合以上结果, 1.81/A d α∝,管径增加,A α下降根据()21p mc t t KA -=m Δt对于该系统K α≈∴2112lnm t t KA t AT t T t α-∆≈--即121lnp mc AT t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式:0.80.023Re Pr nu N =,即物性一定时,0.80.2/u d α∝。

南工大化工原理第四章习题解答讲解学习

南工大化工原理第四章习题解答讲解学习

南⼯⼤化⼯原理第四章习题解答讲解学习南⼯⼤化⼯原理第四章习题解答第四章习题1)⽤平板法测定材料的导热系数,其主要部件为被测材料构成的平板,其⼀侧⽤电热器加热,另⼀侧⽤冷⽔将热量移⾛,同时板的两侧⽤热电偶测量其表⾯温度。

设平板的导热⾯积为0.03m2,厚度为0.01m。

测量数据如下:电热器材料的表⾯温度℃安培数 A 伏特数V ⾼温⾯低温⾯2.8 2.3 14011530020010050试求:①该材料的平均导热系数。

②如该材料导热系数与温度的关系为线性:,则λ和a值为多少?2)通过三层平壁热传导中,若测得各⾯的温度t1、t2、t3和t4分别为500℃、400℃、200℃和100℃,试求合平壁层热阻之⽐,假定各层壁⾯间接触良好。

3)某燃烧炉的平壁由耐⽕砖、绝热砖和普通砖三种砌成,它们的导热系数分别为1.2W/(m·℃),0.16 W/(m·℃)和0。

92W/(m·℃),耐⽕砖和绝热转厚度都是0.5m,普通砖厚度为0.25m。

已知炉内壁温为1000℃,外壁温度为55℃,设各层砖间接触良好,求每平⽅⽶炉壁散热速率。

4)在外径100mm的蒸汽管道外包绝热层。

绝热层的导热系数为0.08W/(m·℃),已知蒸汽管外壁150℃,要求绝热层外壁温度在50℃以下,且每⽶管长的热损失不应超过150W/m,试求绝热层厚度。

5)Φ38×2.5mm的钢管⽤作蒸汽管。

为了减少热损失,在管外保温。

50第⼀层是mm厚的氧化锌粉,其平均导热系数为0.07 W/(m·℃);第⼆层是10mm厚的⽯棉层,其平均导热系数为0.15 W/(m·℃)。

若管内壁温度为180℃,⽯棉层外表⾯温度为35℃,试求每⽶管长的热损失及两保温层界⾯处的温度?解:①r0 = 16.5mm = 0.0165m ,r1 =19mm = 0.019 mr2 = r1+δ1 = 0.019+0.05 = 0.069 mr3 = r2+δ2 = 0.069+0.01 = 0.079 mλ0 = 45 W/(m·℃)W/m②即∴ t2 = 41.8 ℃6)通过空⼼球壁导热的热流量Q的计算式为:,其中,A1、A2分别为球壁的内、外表⾯积,试推导此式。

管国峰第三版南京工业大学化工原理第四章传热及换热器习题解答

管国峰第三版南京工业大学化工原理第四章传热及换热器习题解答
19)设有A、B两平行固体平面,温度分别为TA和TB(TA>TB)。为减
少辐射散热,在这两平面间设置n片很薄的平行遮热板,设A所有平面的 表面积相同,黑度相等,平板间距很小,试证明设置遮热板后A平面的 散热速率为不装遮热板时的
倍。 20)用热电偶测量管内空气温度,测得热电偶温度为420℃,热电偶
黑度为0.6,空气对热电偶的给热系数为35 W/(m·℃),管内壁温度为 300℃,试求空气温度。
11)苯流过一套管换热器的环隙,自20℃升至80℃,该换热器的内 管规格为φ19×2.5mm,外管规格为φ38×3mm。苯的流量为1800kg/h。 试求苯对内管壁的给热系数。
12)冷冻盐水(25%的氯化钙溶液)从φ25×2.5mm、长度为3m的管 内流过,流速为0.3m/s,温度自-5℃升至15℃。假设管壁平均温度为 20℃,试计算管壁与流体之间的平均对流给热系数。已知定性温度下冷 冻盐水的物性数据如下:密度为1230kg/m3,粘度为4×10-3Pa·s,导热 系数为0.57 W/(m·℃),比热为2.85kJ/(kg·℃)。壁温下的粘度为 2.5×10-3Pa·s。 解:d = 0.025-0.0025×2 = 0.02 m
’ 36)在一单管程列管式换热器中,将2000kg/h的空气从20℃加热到 80℃,空气在钢质列管内作湍流流动,管外用饱和水蒸汽加热。列管总 数为200根,长度为6m,管子规格为φ38×3mm。现因生产要求需要设计 一台新换热器,其空气处理量保持不变,但管数改为400根,管子规格 改为φ19×1.5mm,操作条件不变,试求此新换热器的管子长度为多少 米? 37)在单程列管换热器内,用120℃的饱和水蒸汽将列管内的水从 30℃加热到60℃,水流经换热器允许的压降为3.5Pa。列管直径为 φ25×2.5mm,长为6m,换热器的热负荷为2500kW。试计算:①列管换 热器的列管数;②基于管子外表面积的传热系数K。 假设:列管为光滑管,摩擦系数可按柏拉修斯方程计算,

南工大化工原理第四章习题解答

南工大化工原理第四章习题解答

第四章习题1)用平板法测定材料的导热系数,其主要部件为被测材料构成的平板,其一侧用电热器加热,另一侧用冷水将热量移走,同时板的两侧用热电偶测量其表面温度。

设平板的导热面积为0.03m2,厚度为0.01m。

测量数据如下:电热器材料的表面温度℃安培数 A 伏特数V 高温面低温面2.8 2.3 14011530020010050试求:①该材料的平均导热系数。

②如该材料导热系数与温度的关系为线性:,则λ和a值为多少?2)通过三层平壁热传导中,若测得各面的温度t1、t2、t3和t4分别为500℃、400℃、200℃和100℃,试求合平壁层热阻之比,假定各层壁面间接触良好。

3)某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成,它们的导热系数分别为1.2W/(m·℃),0.16 W/(m·℃)和0。

92 W/(m·℃),耐火砖和绝热转厚度都是0.5m,普通砖厚度为0.25m。

已知炉内壁温为1000℃,外壁温度为55℃,设各层砖间接触良好,求每平方米炉壁散热速率。

4)在外径100mm的蒸汽管道外包绝热层。

绝热层的导热系数为0.08W/(m·℃),已知蒸汽管外壁150℃,要求绝热层外壁温度在50℃以下,且每米管长的热损失不应超过150W/m,试求绝热层厚度。

5)Φ38×2.5mm的钢管用作蒸汽管。

为了减少热损失,在管外保温。

50第一层是mm厚的氧化锌粉,其平均导热系数为0.07 W/(m·℃);第二层是10mm厚的石棉层,其平均导热系数为0.15 W/(m·℃)。

若管内壁温度为180℃,石棉层外表面温度为35℃,试求每米管长的热损失及两保温层界面处的温度?解:①r0 = 16.5mm = 0.0165m ,r1 =19mm = 0.019 mr2 = r1+δ1 = 0.019+0.05 = 0.069 mr3 = r2+δ2 = 0.069+0.01 = 0.079 mλ0 = 45 W/(m·℃)W/m②即∴ t2 = 41.8 ℃6)通过空心球壁导热的热流量Q的计算式为:,其中,A1、A2分别为球壁的内、外表面积,试推导此式。

化工原理答案 第四章 传热

化工原理答案  第四章  传热

第四章 传 热热传导【4-1】有一加热器,为了减少热损失,在加热器的平壁外表面,包一层热导率为(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。

已测得绝热层外表面温度为30℃,另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃,如习题4-1附图所示。

试求加热器平壁外表面温度。

解 2375℃, 30℃t t ==计算加热器平壁外表面温度1t ,./()W m λ=⋅016℃ (1757530025005016016)t --= ..145025********t =⨯+=℃【4-2】有一冷藏室,其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。

软木的热导率λ= W/(m·℃)。

若外表面温度为28℃,内表面温度为3℃,试计算单位表面积的冷量损失。

解 已知.(),.123℃, 28℃, =0043/℃ 003t t W m b m λ==⋅=, 则单位表面积的冷量损失为【4-3】用平板法测定材料的热导率,平板状材料的一侧用电热器加热,另一侧用冷水冷却,同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。

若所测固体的表面积为0.02m 2,材料的厚度为0.02m 。

现测得电流表的读数为2.8A ,伏特计的读数为140V ,两侧温度分别为280℃和100℃,试计算该材料的热导率。

解 根据已知做图热传导的热量 .28140392Q I V W =⋅=⨯=.().()12392002002280100Qb A t t λ⨯==-- 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成:耐火砖层,热导率λ=(m·℃),厚度230b mm =;绝热砖层,热导率λ=(m·℃);普通砖层,热导率λ=(m·℃)。

耐火砖层内侧壁面温度为1000℃,绝热砖的耐热温度为940℃,普通砖的耐热温度为130℃。

(1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度,然后计算绝热砖层厚度。

若每块绝热砖厚度为230mm ,试确定绝热砖层的厚度。

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习 题1. 如附图所示。

某工业炉的炉壁由耐火砖λ1=(m·K )、绝热层λ2=(m·K )及普通砖λ3=(m·K )三层组成。

炉膛壁内壁温度1100o C ,普通砖层厚12cm ,其外表面温度为50 o C 。

通过炉壁的热损失为1200W/m 2,绝热材料的耐热温度为900 o C 。

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。

已知:λ1=m·K ,λ2=m·K ,λ3=m·K ,T 1=1100 o C ,T 2=900 o C ,T 4=50o C ,3δ=12cm ,q =1200W/m 2,Rc =0求: 1δ=2δ= 解: ∵δλTq ∆=∴1δ=m q T T 22.0120090011003.1211=-⨯=-λ 又∵33224234332322λδλδδλδλ+-=-=-=T T T T T T q∴W K m q T T /579.093.012.01200509002334222⋅=--=--=λδλδ 得:∴m 10.018.0579.0579.022=⨯==λδ习题1附图 习题2附图2. 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t 2=300 o C ,t 3=50 o C 。

求内壁温度t 1。

设炉壁由单层均质材料组成。

已知:T 2=300o C ,T 3=50o C求: T 1= 解: ∵δλδλ31323T T T T q -=-=∴T 1-T 3=3(T 2-T 3)T 1=2(T 2-T 3)+T 3=3×(300-50)+50=800 o C3. 直径为60×3mm 的钢管用30mm 厚的软木包扎,其外又用100mm 厚的保温灰包扎,以作为绝热层。

现测得钢管外壁面温度为–110o C ,绝热层外表面温度10o C 。

已知软木和保温灰的导热系数分别为和 W/(m·o C ),试求每米管长的冷量损失量。

解:圆筒壁的导热速率方程为()23212131ln 1ln 12r r r r t t LQλλπ+-=其中 r 1=30mm ,r 2=60mm ,r 3=160mm 所以()2560160ln 07.013060ln 043.01101002-=+--=πLQ W/m 负号表示由外界向系统内传热,即为冷量损失量。

4. 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的平均直径为内层的两倍。

其导热系数也为内层的两倍。

若将二层材料互换位置,假定其它条件不变,试问每米管长的热损失将改变多少说明在本题情况下,哪一种材料包扎在内层较为合适解:设外层平均直径为d m,2,内层平均直径为d m,1,则 d m,2= 2d m,1 且 λ2=2λ1 由导热速率方程知 11111122114522λππλπλλλb Ld t Ld bL d b tS bS b t Q m m m m m ⨯⨯∆=+∆=+∆=两层互换位置后 11111122λππλπλbLd t Ld bL d b tQ m m m ⨯∆=+∆='所以25.145=='='q q Q Q即 q q 25.1='互换位置后,单位管长热损失量增加,说明在本题情况下,导热系数小的材料放在内层较适宜。

5. 在长为3m ,内径为53mm 的管内加热苯溶液。

苯的质量流速为172kg/(s·m 2)。

苯在定性温度下的物性数据:μ=·s ;λ= W/(m·K );c p =(kg·o C )。

试求苯对管壁的对流传热系数。

已知:L =3m ,d =53mm ,G=172 kg/(s·m 2),被加热苯物性,μ=·s ,λ= W/(m·K );c p =(kg·o C ) 求: α 解: Re =431086.11049.0172053.0⨯=⨯⨯=-μdG> 410 3.614.01049.0108.1Pr 33=⨯⨯⨯==-λμp c >6.56053.03==d L >40 故可用N u =公式4.08.044.08.03.6)1086.1(053.014.0023.0Pr Re 023.0⨯⨯⨯⨯==dλα=330W/m 2·o C 6. 在常压下用列管换热器将空气由200 o C 冷却至120 o C ,空气以3kg/s 的流量在管外壳体中平行于管束流动。

换热器外壳的内径为260mm ,内径25×2.5mm 钢管38根。

求空气对管壁的对流传热系数。

已知:T 1=200 o C ,T 2=120 o C ,空气q m =3kg/s 走管外壳程,D=260mm ,n =38,d =25mm 求: α解: 空气平均温度C T T t m ︒=+=+=1602120200221 查160 o C 空气:ρ=0.815kg/m 3,μ=×10-5Pa·s ,Pr =,λ=m·Km nd D nd D d n D d n D S A de 036.0025.03826.0025.03826.0)44(44222222=⨯+⨯-=+-=+-⨯==ππππ s m kg A q G m ⋅=⨯-⨯==222/1.87)025.03826.0(785.03331029.11045.21.87036.0Re ⨯=⨯⨯==-μdeG>104 K m W d⋅=⨯⨯⨯⨯==24.08.034.08.0/254682.0)1029.1(036.00364.0023.0Pr Re 023.0λα7. 油罐中装有水平蒸汽管以加热罐内重油,重油的平均温度t m =20o C ,蒸汽管外壁温度t w =120o C ,管外径为60mm 。

已知在定性温度70 o C 下重油的物性数据:ρ=900kg/m 3;c p =(kg·o C );λ= W/(m·o C );运动黏度ν=2×10-3m 2/s ;β=3×10-41/ o C 。

试问蒸汽对重油的热传递速率为多少,(单位为kW/m 2 )已知:水平管加热外部重油,d =60mm , t m =20o C ,t w =120o C ,70o C 下,ρ=900kg/m 3;c p =(kg·o C );λ= W/(m·o C ),ν=2×10-3m 2/s ;β=3×10-4/ o C 。

求: q=解: 属大容积自然对流,9.15)102(06.0)20120(81.9103233423=⨯⨯-⨯⨯⨯=∆=--νβtd g Gr 4331094.1174.09001021088.1Pr ⨯=⨯⨯⨯⨯===-λρλμv c c p p541009.31094.19.15Pr ⨯=⨯⨯=Gr 查教材可得:A =,b =C m W Gr dA b ︒=⨯⨯⨯==225.05/9.36)1009.3(060.0174.054.0Pr)(λα23/1069.3)20120(9.36)(m W t t q m w ⨯=-⨯=-=α8. 室内水平放置两根表面温度相同的蒸汽管,由于自然对流两管都向周围空气散失热量。

已知大管的直径为小管直径的10倍,小管的(GrPr )=109。

试问两管路单位时间、单位面积的热损失比值为多少解:∵3Pr d Gr ∝⋅∴129323211101010Pr)()(Pr)(=⨯=⋅=⋅Gr d d Gr 查表6-5,两者均在3区域,A=,31=b ∵b Gr dq Pr)(1⋅∝∴1)1010(10]Pr)(Pr)([3191213121122121=⨯=⋅⋅==-Gr Gr d d q q αα 9. 饱和温度为100o C 的水蒸气在长3m 、外径为0.03m 的单根黄铜管表面上冷凝。

铜管竖直放置,管外壁的温度维持96 o C ,试求:(1)每小时冷凝的蒸汽量;(2)又若将管子水平放,冷凝的蒸汽量又为多少已知:t s =100o C ,t w =96 o C ,L =3m ,d =0.03m 求: (1)W 竖放;(2)W 水平 解: 查100o C ,水,r =2258kJ/kg C t t t w s m ︒=+=+=982961002 查98 o C ,水,ρ=960kg/m 3,μ=,λ=m·K(1) 设凝液为层流,则竖放时K m W tL gr ⋅⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆⋅⋅=234132/1042.713.1μλρα 验5441022581029.0431042.744Re 333=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-r t L μα<2000计算有效 s kg r t d L r Q q m /1072.3102258403.014.331042.7333-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆==πα (2) 水平放,仍设层流02.203.0364.064.04141=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛='d L αα ∴K m W ⋅⨯=⨯⨯='243/1050.11042.702.2α∵α∞m q∴s kg q q m m /1051.71072.302.233--⨯=⨯⨯='='αα 验5.341029.031051.744Re 33=⨯⨯⨯⨯=⋅'=--μL q m <2000计算有效10. 在列管式换热器中用冷水冷却油。

水的直径为19×2mm 的列管内流动。

已知管内水侧对流传热系数为3490 W/(m 2·o C ),管外油侧对流传热系数为258 W/(m 2·o C )。

换热器在使用一段时间后,管壁两侧均有污垢形成,水侧污垢热阻为0.00026m 2·o C/ W ,油侧污垢热阻为0.000176 m 2·o C/ W 。

管壁导热系数λ为45 W/(m 2·oC ),试求:(1)基于管外表面积的总传热系数;(2)产生污垢后热阻增加的百分数。

解:(1)总传热系数K 0ii i Si m S d d d d R d d b R K αλα000011++++=15349019151900026.0171945002.0000176.025811⨯+⨯+⨯++=2080048.01==W/(m 2·oC ) (2)产生污垢后热阻增加百分数为%8.11%100151900028.0000176.00048.0151900026.0000176.0=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+-⨯+11. 热气体在套管换热器中用冷水冷却,内管为25×2.5mm 钢管,热导率为45W/(m·K )。

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