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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、已知熱-冷流體的進、出口溫度 °C、 °C、 °C、 °C,試計算下列流動布置時換熱器的對數(shù)平均溫差:(1) 順流;(2) 逆流;(3) 一次交叉流(兩種流體各自不混合);(4) 一次交叉流(一種混合,另一種流體不混合) 解:(1)對順流: , (2)對逆流: , (3)一次交叉流(一種混合,另一種流體不混合) , 查圖1015得到: 所以 (4)對一次交叉流(兩種流體各自不混合) , 查圖1015得到: 所以 2、有一臺逆流式油-水換熱器,已知油的進口溫度 °C,出口溫度 °C,油的密度 kg/m3,比
2、熱容 kJ/(kg×K);冷卻水的進口溫度 °C,出口溫度 °C,流量 kg/s。換熱器的傳熱系數(shù) W/(m2×K),試求:(1) 油的流量;(2) 換熱器的換熱量;(3) 換熱器的傳熱面積。解:先計算換熱器的換熱量,在該溫度范圍內(nèi)水的比熱容 由得到: 由可以計算油的流量: , 由得到: 3、某蒸發(fā)器的管壁厚3mm,材料是鋼。長久使用后其表面覆蓋一層厚為0.5mm的水垢。試求傳熱系數(shù)的變化,并就計算結(jié)果討論水垢對傳熱系數(shù)的影響。已知:沸2791 W/(m2·K),冷凝11630 W/(m2·K),鋼=46.5 W/(m·K)
3、,水垢=1.745 W/(m·K)。解: 假定各傳熱面面積相等,則: (1) 結(jié)垢前:(2) 結(jié)垢后: 所以,結(jié)垢前后變化: 可見結(jié)水垢后傳熱效率大大下降。 答:水垢使總傳熱系數(shù)下降了36。4、一蛇管熱交換器是用外徑20mm,厚2mm的銅管裝置在水槽中。CO2氣體以24kg/h的流量在管內(nèi)流動,其溫度由50降到20,CO2的平均Cp=0.83kJ/(kg·K)。冷卻水自槽底進入,以110kg/h的流量緩緩流進,自槽頂離去,這樣冷卻水可以當作以自然對流的方式與CO2進行熱交換。水的進入溫度為10。已知CO2對壁的158.2W/(m2·K),管壁對水的258.2W/(
4、m2·K),管壁w=383.8 W/(m·K),試計算冷卻水的出口溫度和熱交換器的傳熱膜系數(shù)。解:(1) 熱量衡算:水升溫吸收的熱量CO2降溫釋放的熱量即 水的物性值先以10的情況計算:查水的物性值,則 所以:to=11.3驗證水的物性值假設(shè):水的平均溫度: 以10的水計算是可以的。所以冷卻水的出口溫度為11.3。(2) 求K根據(jù)熱阻疊加規(guī)律:同理可得: 答:冷卻水的出口溫度為11.3,熱交換器的傳熱膜系數(shù)為45.05W/(m2.K)。(如以圓筒壁的平均面為基準,則傳熱膜系數(shù)為 50.05W/(m2.K); 如以圓筒壁的內(nèi)表面為基準,則傳熱膜系數(shù)為56.31W/(m2.K)
5、。一般沒有特別指明,應(yīng)以外表面為基準計算傳熱系數(shù)K。)練習題 1. 設(shè)有一管殼式換熱器,熱流體的進、出口溫度57、35,冷流體的進、出口溫度28、30。試求在順流、逆流和一流程交叉流熱流體橫向混合、冷流體橫向不混合時三種情況下的對數(shù)平均溫差。2. 管殼式冷油器的冷卻水在雙管程中流動,其進、出口溫度為20、60,水流量為每分鐘70公斤,將熱油從110冷卻到60,冷油器的總傳熱系數(shù)為300W/m2,試計算冷油器的傳熱面積。(設(shè)管程為2管程,水在40的比熱容為Cp=4.174kJ/kg ,)3. 某一換熱器總換熱面積為60m2,用來冷卻質(zhì)量流量為1000kg/h、溫度為200的油,設(shè)該油的比熱為1.9kJ/kg.,水的進口溫度為30、流量為6000kg/h。該換熱
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