第二章传热过程分析
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1题
解：
由题意已知水蒸气：T 1＝100℃，T 2＝100℃，
盐溶液：t 1＝20℃，t 2＝50℃
操作时的平均温度差计算：T 1－t 2＝100－50＝50℃，T 2－t 1＝100－20＝80℃
取 801=∆t ℃，502=∆t ℃
83.635080ln 50-80ln 2
121=∆∆∆-∆=∆ t t t t t m ℃
5815
152.460025.0930111121++=++=αλδαK ，122.769--⋅⋅=k m W K 盐溶液W t t C q p m 332111072.8)2050(100935.23600
500)(⨯=-⨯⨯⨯=
-⨯=Φ m t KA ∆=Φ 23
1776.083
.632.7691072.8m A =⨯⨯=
21776.0038.014.3m l A =⨯⨯= 所需加热钢管长度m l 49.1038
.014.31776.0=⨯=
2题
解：解：
由题意已知溶剂苯：T 1＝80℃，T 2＝50℃，
水溶液：t 1＝20℃，t 2＝30℃
操作时的平均温度差计算：T 1－t 2＝80－30＝50℃，T 2－t 1＝50－20＝30℃
取 501=∆t ℃，302=∆t ℃
14.393050ln 30-50ln 2
121=∆∆∆-∆=∆ t t t t t m ℃ 苯W t t C q p m 432111064.5)5080(1088.136003600)(⨯=-⨯⨯⨯=
-⨯=Φ m t KA ∆=Φ
124
65.32114
.3948.41064.5--⋅⋅=⨯⨯=k m W K
3题 解：11567.02
52.0614.0--⋅⋅=+=
k m W λ W t A 8.20048
.0302001567.0=-⨯⨯=∆=Φδλ
4题
解： 221130-30
-75δλδλT A A =Φ==Φ
W T 7.1462
.030-1163.005.030-751163.021=⨯⨯=Φ=⨯⨯=Φ
壁面温度T=210℃
5题
解：
钢管面积m m lr A π2=
222111
2
1t -m m A A t λδλδ+=Φ
m r m 0285.0027
.003.0ln 027.003.01=-= 21179.00285.0114.322m lr A m m =⨯⨯⨯==π
m r m 0472.003
.007.0ln 03.007.02=-= 222296.00472.0114.322m lr A m m =⨯⨯⨯==π
W A A t m m 93.79296.012.004.0179.050003.020110t -222111
2
1=⨯+⨯-=+=Φλδλδ
每秒每米管路散失热量为79.93J
6题
解：空气侧给热速率方程()15-111T A α=Φ
总传热速率方程m t KA ∆=Φ
综合题目已知1α=K ；连续稳态传热过程1Φ=Φ；T t m -=∆134
假定1A A =
则联立方程得：T=74.5℃
另仿5题：
钢管面积m m lr A π2=
222111
2
1t -m m A A t λδλδ+=Φ
m r m 0475.0045
.005.0ln 045.005.01=-= 212983.00475.0114.322m lr A m m =⨯⨯⨯==π
m r m 0638.005
.008.0ln 05.008.02=-= 222401.00638.0114.322m lr A m m =⨯⨯⨯==π
5.1-1104
.005.003.02983.050005.0110t -222111
2
1T T A A t m m =⨯+⨯-=+=Φλδλδ 空气侧给热速率方程()()()1502.415-08.012815-111-=⨯⨯⨯==ΦT T T A πα 连续稳态传热过程1Φ=Φ
则联立方程得：T=28.5℃
对比两种方法，方法2更精确合理。
习题7
解：反应釜直径较大且壁薄，因此可按平面壁处理。
[]
22.185.00005.050005.0130150-⋅=+-=∆=Φ=∑m kW t A q λδ 若没有污垢，其他条件不变
[]
220050005.0130150-⋅=-=∆=Φ=∑m kW t A q λδ 若釜体为不锈钢（有污垢）
[]
27.145.00005.014005.0130150-⋅=+-=∆=Φ=∑m kW t A q λδ 若釜体为铜（有污垢）
[]
28.195.00005.0400005.0130150-⋅=+-=∆=Φ=∑m kW t A q λδ 计算表明：热阻主要存在于污垢层，即使材料的导热系数有几倍的变化，对热传导的影响也不起重大作用。
8题
解（图略）
本题目属于热负荷计算问题
溶剂单位时间内吸收热量为
W t t C q p m 52111087.2)2075(9.23600
10806)(⨯=-⨯⨯⨯=-⨯=Φ 134.2℃饱和水蒸气的凝结热r=2165kJ/kg
故每秒所消耗的水蒸气的量为：
[]
12
m 133.021651087.2-⋅=⨯=s kg q