2019化工原理第三版传热习题
化工原理传热习题及答案
化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=,则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。
化工原理--传热习题及答案
传热习题及答案一、选择题：1、关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ）CA 、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；2、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。
Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、ＦＡ、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；3、影响对流传热系数的因素有( )。
A 、B 、C 、D 、EA 、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；4、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：AA 、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；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≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即 121ln p mc A T 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 n u N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。
根据连续性方程，流量不变时，24V d u π==常数，所以管径变化，管内流速也发生变化。
管间用饱和水蒸气加热，热阻小，可以忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即K α≈5、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。
化工原理传热练习题
化工原理传热练习题传热概念：1、传热的三种基本方式2、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K4、如何强化传热计算公式（1）热量衡算（有相变、无相变）K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算（判别是否合用）（例4－8）（2）流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式（公式、条件），粘度μ对α的影响。
（3）实验测K (例4－9)（4）换热器操作型问题（求流体出口温度，例4－10）二实验题（10）1．利用过热蒸汽进行传热实验的过程中，若运行一段时间后，传热膜系数下降，可能的原因是什么？如何解决？2.蒸汽冷凝传热时，为什么要排放不凝性气体？内管壁温接近于哪一侧流体的温度？3.为了提高换热器的总传热系数K，应提高空气侧，还是水侧的和S？为什么？换热器中冷热流体的流动方向有几种，当选择流向时应如何考虑？4．阐述液体沸腾曲线的基本形状，一般沸腾应处于什么状态才能达到较好的换热效果？1、（4分）换热器中冷热流体的流动方向有：逆流，并流，折流和错流。
（1分）当采用逆流时，在传热量和总换热系数一定的情况下，换热器的传热面积较小，另外，采用逆流还可以节省加热介质或冷却介质的用量。
通常，换热器尽可能采用逆流操作。
（1分）当某些特殊工艺要求时，对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不能超过某一温度，或热流体被冷却时不能低于某一温度时，可采用并流。
（1分）采用折流或错流时，主要是为了满足换热器的结构要求，或提高总传热系数。
（1分）2、（6分）液体沸腾曲线主要包括自然对流、泡状沸腾和膜状沸腾。
（3分）一般沸腾应处于泡状沸腾状态才能达到较好的效果，此时传热系数和热通量都较大。
（3分）5．灰体的定义及特点6、设计一套实验装置要求既可以测量总传热系数，又可同时测量对流传热系数，标注仪表、仪器名称。
并简要说明试验步骤，需要测量那些参数。
？三计算题（60分）3 （20分）在一列管式换热器内用水冷却苯。
苯走管程，流量为1.5kg/s，由80o C 被冷却至30o C。
化工原理第三版答案杨祖荣
解：图中1、2为等压面，即p1?p2
p1?pa??gh1p2?p3??0gr1
3
?pa??gh1?p3??0gr1(1)又p5?p6?pb??gh3??0gr2p3?p4?p5??g(h4?h2)
r1?r钢?0.00234?0.016% 14.471
4.332?29.94% 14.471
10137.?70.05% 14.471r2?r石棉?r3?r软木?
由以上计算可知钢管热阻很小，且r软木?r石棉。
(3)若将?1和?2互换，厚度不变，且认为t1和t4不变。
q?2???110?10???37.94w/m 130160190ln?ln?ln45270.0430016.60
?m??1?1??1?2????n?n
式中，?i为气体混合物中i组分的体积分率。
或?m?pmm rt
其中mm?m1y1?m2y2???mnyn
1-1-2压力
流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，又称为压力。在静止流体中，作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。
压力的单位
（1）按压力的定义，其单位为n/m2，或pa；
?p?pa?0.3?9.81?(998?920)?0.003?920?9.81 ?256.6pa (表压)
9．为了排出煤气管中的少量积水，用附图所示的水封装置，水由煤气管道中的垂直支管排出。已知煤气压力为10kpa（表压），试求水封管插入液面下的深度h。
解:煤气表压p??gh
p10?103
h??3?1.02m
化工原理传热习题及答案
化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=.K ).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。
化工原理(上册)—化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案
化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章：引言习题1.1答案：该题为综合性问题，回答如下：根据流体力学原理，液体在容器中的自由表面是一个等势面，即在平衡时，液体表面上各点处的压力均相等。
所以整个液体处于静止状态。
习题1.2答案：该题为计算题。
首先，根据流速的定义：流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比，可得流速的公式为：v = Q / A，其中v表示流速，Q表示流体通过该截面的体积，A表示截面积。
已知流速v为10m/s，截面积A为0.5m²，代入公式计算得：Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。
所以，该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3答案：该题为基础性知识题。
流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。
根据流体的静压力与流体的高度关系可知，流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。
由于重力势能的单位可以表示为m·g·h，其中m为流体的质量，g为重力加速度，h为高度。
而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的，即流体静压力除以流体的质量。
所以，流体静压头是等于流体的高度。
第二章：流体动力学方程习题2.1答案：该题是一个计算题。
根据题意，已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³，截面积A为0.4 m²，流速v为2 m/s，求流体的质量流量。
根据质量流量公式：Q = ρ × A × v，代入已知数值计算得：Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。
所以，流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2答案：该题为综合性问题，回答如下：流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程，其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。
陈敏恒《化工原理》(第3版)课后习题(含考研真题)(热、质同时传递的过程 课后习题详解)
13.2 课后习题详解（一）习题过程的方向和极限13-1 温度为30℃、水汽分压为2kPa的湿空气吹过如表13-1所示三种状态的水的表面时，试用箭头表示传热和传质的方向。
表13-1解：已知：t＝30℃，P＝2kPa，与三种状态水接触。
求：传热、传质方向（用箭头表示）查水的饱和蒸汽压以Δt为传热条件，为传质条件，得：表13-213-2 在常压下一无限高的填料塔中，空气与水逆流接触。
入塔空气的温度为25℃、湿球温度为20℃。
水的入塔温度为40℃。
试求：气、液相下列情况时被加工的极限。
（1）大量空气，少量水在塔底被加工的极限温度；（2）大量水，少量空气在塔顶被加工的极限温度和湿度。
解：已知：P＝101.3kPa，，逆流接触。
求：（1）大量空气，少量水，（2）大量水，少量空气，（1）大量空气处理少量水的极限温度为空气的湿球温度（2）大量水处理少量空气的极限温度为水的温度且湿度为查40℃下，过程的计算13-3 总压力为320kPa的含水湿氢气干球温度t＝30℃，湿球温度为t w＝24℃。
求湿氢气的湿度H（kg水/kg干氢气）。
已知氢-水系统的α/k H≈17.4kJ/（kg·℃）。
解：已知：P＝320kPa，t＝30℃，氢水-水系统，求：H（kg水/kg干氢气）查得24℃下，13-4 常压下气温30℃、湿球温度28℃的湿空气在淋水室中与大量冷水充分接触后，被冷却成10℃的饱和空气，试求：（1）每千克干气中的水分减少了多少？（2）若将离开淋水室的气体再加热至30℃，此时空气的湿球温度是多少？图13-1解：已知：P＝101.3 kPa，求：（1）析出的水分W（kg水/kg干气）（1）查水的饱和蒸汽压（2）设查得与所设基本相符，13-5 在t1＝60℃，H1＝0.02kg/kg的常压空气中喷水增湿，每千克的干空气的喷水量为0.006kg，这些水在气流中全部汽化。
若不计喷入的水本身所具有的热焓，求增湿后的气体状态（温度t2和湿度H2）。
化工原理(管国锋主编-第三版)课后习题答案4-传热及换热器
第4章 传热及换热器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0.03m 2，厚度为0.01m 。
测量数据如下：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λ0和a 值为多少？001825.0)/(4786.0]2/)50200(1[5878.0]2/)100300(1[6533.0)/(6206.02/)()/(5878.01153.201.0/03.0)50200()/(6533.01408.201.0/03.0)200300(/)(1][000002102201121=⋅=++=++=∴⋅=+=⋅=⨯=⨯-⋅=⨯=⨯-∴=-=a C m w a a C m w C m w C m w VIL S t t Q m λλλλλλλλλλλ得）解2）通过三层平壁热传导中，若测得各面的温度t 1、t 2、t 3和t 4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 ·℃)。
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传热一、填空(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于____ 侧的对流传热系数，而壁温接近于______ 侧流体的温度值。
(2) 热传导的基本定律是_。
间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻— (大、小)一侧的：值。
间壁换热器管壁温度t w接近于值_ (大、小)一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 (大、小)，其两侧的温差愈______________ 大、小)。
(3) 由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈 ______ ，其两侧的温差愈______ 。
(4) 在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 __________ ，减少热阻的最有效措施是_______ 。
(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或U管式结构；翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数。
(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b i>b2>b a，导热系数：1<：2<：3,在稳定传热过程中，各层的热阻________ ，各层导热速率________ 0(7) 物体辐射能力的大小与—成正比，还与 ________ 成正比。
(8) 写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式°(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 ________ 、_______ 和_______________ 三个阶段。
实际操作应控制在________ 0在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而_0(10) 传热的基本方式有—、—和—三种。
热传导的基本定律是爲：其表达式为m 0(11) 水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的__________ 倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)(12) 导热系数的单位为 __________ ，对流传热系数的单位为______________ ，总传热系数的单位为___________ 0二、选择1已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度—耐火砖的黑度。
A大于B 等于C 不能确定 D 小于2某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动) ，使空气温度由20C升至80C，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的_________ 倍。
A 1.149B 1.74C 2D 不定3 一定流量的液体在一：25X 2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数y=1000W/m-C；如流量与物性都不变，改用一：19X 2mm勺直管，则其将变为___________ 。
A 1259B 1496C 1585D 16784对流传热系数关联式中普兰特准数是表示________ 的准数。
A对流传热 B 流动状态 C 物性影响 D 自然对流影响5在蒸气一空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的___ 在工程上可行。
A提高蒸气流速B 提高空气流速C 采用过热蒸气以提高蒸气温度D 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积6在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50C，现因某种原因，两者的温度各升高100C, 则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该___________ 。
A 减小B 增大C 不变简答1 •热传递有哪几种基本方式？热传导、对流、辐射。
2•各种传热方式相比较，热传导的主要特点是什么？在热传导中，物体各部分之间不发生相对位移。
3•各种传热方式相比较，对流的主要特点是什么？对流仅发生在流体中，流体各部分之间发生相对位移4 •各种传热方式相比较，热辐射的主要特点是什么？热辐射不需要任何介质，可以在真空中传播。
5•流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处？热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。
6 •强化对流传热的主要途径是什么？提高流体的湍动程度，减小层流底层的厚度7 •在一套管换热器中，若两流体的进、出口温度不变，应选择并流换热还是逆流换热？为什么？应选择逆流换热，因为此时的对数平均温差较大，可以节省换热面积。
8•什么是黑体？吸收率等于1的物体称为黑体。
9•什么是白体？反射率等于1的物体称为白体。
10. 什么是透热体？透过率等于1的物体称为透热体。
11. 什么是灰体？能以相同的吸收率且部分地吸收由零到％所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。
12. 什么是物体的黑度？灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。
13. 在设计换热器时，如何安排不洁净和易结垢的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管内，因为管内清洗比较方便。
14. 在设计换热器时，如何安排腐蚀性流体的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。
15. 在设计换热器时，如何安排压强高的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管内，以免壳体受压，可节省壳程金属消耗量。
16. 在设计换热器时，如何安排饱和蒸气的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管间，便于及时排出冷凝液。
17. 在设计换热器时，如何安排被冷却的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。
18. 在设计换热器时，如何安排粘度大的液体的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管间，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，在低只6值（Re> 100）下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
19•在设计换热器时，如何安排流量较小的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。
走管间，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，在低只6值（Re > 100）下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
20•在列管换热器中，拟用饱和蒸气加热空气，传热管的壁温接近哪一种流体的温度？壁温接近饱和蒸气的温度。
21 •在列管换热器中，拟用饱和蒸气加热空气，总传热系数K接近哪一种流体的对流传热系数？总传热系数K接近空气的对流传热系数。
22. 在列管换热器中，拟用饱和蒸气加热空气，如何确定两流体在换热器中的流径？为什么？空气走管内，饱和蒸气走管间，以便于冷凝液的排放。
23. 污油与汽油换热，如何安排两流体的流径？为什么？污油走管内，汽油走管间，便于清洗。
24. 为什么内部孔隙多的材料保温效果好？因为大量的孔隙中包含着导热系数非常小的气体，对导热不利，从而起到了保温的作用。
25. —钢板的黑度为0.78,其反射率为多少？反射率为0.22。
26. 在强化传热的过程中，为什么要想办法提高流体的湍动程度？由于对流传热的热阻主要集中在层流底层内，提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度，可以提高传热效果。
27. 在夏季人们为什么爱穿浅色衣服？由于在阳光下浅色的衣服反射率较大，吸收的热量少，使人们不至于感觉太热。
28. 换热器的壳程为什么要安装挡板？可以提高壳程流体的湍动程度，增强传热效果。
29•虽然大气层包围着地球，但阳光仍能照射到地球表面，因为空气是透热体。
此话对吗？为什么？不对，只有单原子气体和对称双原子气体是透热体，而空气中的二氧化碳和水蒸气都可以部分地吸收太阳发射的辐射能。
30.间壁式换热器与混合式换热器的区别是什么?间壁式换热器是由固体壁面将冷、 热两种流体分开，通过固体壁面传热，而混合式换热器 中则是将冷、热两种流体直接接触、混合换热。
四、计算1. 一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为 3m 直径为?25X 2mm 水以0.7m/s 的流速在管内流过， 并从17C 被加热到37C 。
流量为1.25kg/s 、温度为72C 烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。
烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg 。
已测得：蒸气冷凝传热系数：°=800W/（m 「C ），管内侧热阻为外侧 的40%污垢热阻又为管内侧热阻的70%试核算：（1）换热器每程提供的传热面积（外表面为基 准）；（2）换热管的总根数；（3）换热器的管程数。
［计算时可忽略管壁热阻及热损失，水的比热为 4.18kJ/（kg -C ）］解：（1）换热器每程提供的传热面积（外表面为基准），S;由题意知，水以0.7m/s 的流速在管内流过，欲求S,需先知道每程的管子数，每程的管子数等 于所需冷却水的总流量与单管内水的流量之比。
两流体交换的热量为： 又Q =W c C pc （t 2 -"t i ） ， C pc = 4.18kJ / kg - C ，取每程管子数为20,则每程所能提供的传热外表面积为: （2）换热管的总根数；由所需的总传热面积可求取换热管的总根数。
=476.2W/m 2 C则任务所需的传热外表面积为:取n =80（2）换热器的管程数。
2在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为 20C 和110C 。
在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45C 和40C ，使用一年后，由于污垢热阻的影响，单管内水的流量为：11： 2 2W c1= ：d 2u =0.785 0.02120.7 1000 = 0.2423kg /sW cQ394C pc 山-J) = 4.18 (37_17 )= 4.713 kg / s每程所需管子数为:4.713 =19.5由题给数据,换热管总根数为:S o ■dol18.7 -0.025 3= 79.4由题意管程数为:N t0.2423 0.4 丄 0.7 0.4 丄)800 800n（4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少?在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至 38C ，试求：（1）空气出口温 度为多少？ （ 2）总传热系数为原来的多少倍？（ 3）若使冷却水加大一倍，空气流量及两流体进口 温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？（：水＞＞：空气）（4）冷却水流量加大后，换热器的传率有何变化？变为多少？ 解： 使用初期使用一年后110C ——40-110C -------- T 2 45 C -―20-38C -__20C（1）空气出口温度T 2题意可得：使用初期 Q =W c C pc （t 2 -切=W h C ph （「-T 2）=KS A t m（ 1） 使用一年后 Q 丄 2W c C pc (t 2 -t i ) =W h C ph (T i -T 2 H KS ：tm(2)两式相比（2）/（ 1），得 (110 -T 2 )_(38 -20) /(110-40)一 /(45-20)则：T 2 =59.6 C（2）总传热系数K /K 方程⑵式/（1）式，得：(38 -20) K 54.2 (45 -20厂 K 38.2故 K K 二 0.50%（3）冷热流体的出口温度t 2及T 2一年后Q =W c C pc (t 2 7) =W h C ph (「-T 2)= K : S ：t m (3) Q =2W c C pc (t 2 -11)二W h C ph (T 1 _T 2)=K S 「：t m(4)方程（4）式/ （3），得： 整理前半式的方程t 2 =39.^0.17912(5) 又因 ［水〉空气，K "「空气， 由等比定理(110-T 2)-(t 2 -20) 1 (110-t 2)-仃2 -20) 110-59.6-954.2 110-t 2lnT 2 -20整理得,ln"414T 2 - 2054.2t 2 =153-T 2 (6)联立（5）和（6），可得:t 2 二 29.4 C ， T 2 二 57.5 C：a3有一蒸汽加热器，热方：为饱和蒸汽冷凝，T=100C ；冷方：为生垢液体升温，1 = 20 C , t 2 = 60 C （1） 在测试中，维持以上温度条件不变，发现蒸汽凝液流量，在清洗前后之比为 1： 2。