化工原理答案-第四章-傳熱

1、 傳 熱熱傳導(dǎo)【】有一加熱器，為了減少熱損失，在加熱器的平壁外表面，包一層熱導(dǎo)率為 ) 解t 75, t 3023，016W /(m).t1t tt t1223bb21t 75175300.0545t 1025753000.25005習(xí)題 4-1 附圖0.160.16【 ) 3解 0.3 ，t 1,t 28,=0043mb m20043003 328 358 W /m2q t t b12【2 和 解 28140392WQ IV AQ t t )b12Qb392002習(xí)題 4-3 附圖 t t ) 0.280100)12 .18W / m【 ) ) )。b 39 解 b2 q。q t t )1b

2、1121.050.231000940) 274 W /m2 b2習(xí)題 4-4 附圖q t t )2b223.b ) . m2 0.23 2 46 。mb 2m t4t32740460.151qbt t 9401052232 t3。t4q t t )3b3342740.240.93qbt t 105.334.3343【 38 mm mm2的熱導(dǎo)率 )。試計(jì)算水垢的熱阻是黃銅管熱阻的多少倍黃銅的熱導(dǎo)率 。解因2L bbR 銅11d LA1m11m10.002 1100036LbbR 垢22d LA2m22m20001 11630033L習(xí)題 4-5 附圖400.001R1.16300330.002

3、51.6 倍垢R銅1100036【 170mmmm )0.065W / m K .21W /(mK) 解t t )q 14111rrrlln ln ln42r3r3r3112230040)ln11518511145lnln45 80 0065 85 021 115 W /mQ ql .42W4l2 【 0.033 0t/ . 00023t W / mK / W m解 b dtdtq lr t r0.033 .00023 )drdr r 2 0.0 )qlt 2rr110.0023rq ln 2l 0( )t tt t( )22122r1122150,t , q 50W m160 /t 12r

4、054m,r r b 0054b1210.06631415050)000023314150 50 )22160b ln 10.054b 20731445ln 1.054160bm 41對(duì)流傳熱【 19 mm mms2解d 0 015m l 2m u m s/ t,15 t 25.,12t t12t m22查得 時(shí)水的密度，黏度3，熱導(dǎo)率 20 1 00 10 Pa s 2. m/.3l2W/(m . 。713360d 0.015 0.01519982duRe1.49 10441.004103 n0.5990.015 0.023 Re Pr.023.49 10 ) .)4844 8d )2【 4

5、 5mm375mm 5 m sm 。 W解 u 4m/s, d 0068m, l m t 5 ,32,t 6821 3 6 8t m2 50 ./，1 093 m3 1.96105 , 283102 /( 1 /( )c sW mp n4 0.06841.093duRe1.52104 1.96105l573560d 0068.Re Pr0 02384d2831020068 00231.5210 ) .698) .4/( )W m2484 為422u 0.8 0.818.432/( )W m 21 u W （ 。twQ A ttwm50t mW m 18.4 /()2A dl 0 06851 0

6、7m2.Q57879t t 5018.4107Aww【 / m s 192 2m 。mm mm解 .3 10,t 30，2kPat 11 3 0t m2 J1. / ()，1 128 m./c33p 2.76 10( 1.9110 Pas m254n0. 0 2240.1937019)4 0 9 370 9)2240.d 0 9370 9)el2784 60d00255eu m/sdu.0 .0 25 5 1 0 1 1 2 8R e= 1. 5 1 0流41. 91 1 05.7610200255 1.5110 ） .6990.8=0.023 Re Pr 00230.40.80.44de47

7、.5 W /(m )2【 38mm2.5mm 57mm mm3 2m 2530 / kg h為 43解T T,12T 72 T 38Tm2212 J/ ( 830 m3/1.83c3p 44 310 s.q m12530kg h/q qv1/ 3/.m3 h/m1 u038 d m0.051 ，2d 1m3.0. m/su 3600 0 0 )224 d d d 051 038 013me21l215460d 0.013du.00130933830Re.34104 e4.3104c1.8310 4.31034Pr 6.15p0.1283n 023 Re Pr83de 0.128023 2.34

8、104 0.8 6.150.30.0131222 W /(m )2【】 45mm.5 3mm 3/ 3m h解 70,T2T 17 3 0T m2甲苯在 時(shí)的物性數(shù)據(jù)為：密度 ，黏度 . ，熱導(dǎo)率4 410Pa s4836kg m/3 0. 12 )W mc 1.77 J / ( )3p 3 u/ d m. ，q 3 mh3v443/qV0.m/su 0.7850.04) 32d324 04221836duRe=1.68 1044.4104c.7710 .41034Pr.04p0.129d.040.3.124 11 77 11 77RR 3n 023 Re Pr 83dR0.1290.04 .

9、2 )0.023 (104)6 04 1 2437.9038【 80mm25mm W3.8 104 解 。tw ?tw 5000 15000 ( )W m.Q 3 8W4取 1000 ( )W mtwt .3。sQ t t)tswwQ3.8104t t 133.3128A100000.083ws128t wt t1 333 1 2 8t ws22 m3/ 2 , 6 W /(m)1s4t 1333r /J 3s g r230. d t04514934 9816.8610 ) 216810 2133.7252.1610 0.081333128)411558 W /(m )2Q t t) Q 值Q

10、 sw 0083 1333 W此 Q t w () t 。m 2wQ3.8104t t 1333=129A115580083ws129t wt t1333t sw22與前面計(jì)算的膜溫基本一樣，故冷凝水膜的物性數(shù)據(jù)也一樣，只是 計(jì)算式中的t t t 133.312943sw 14934 98168610 ) 216810 2133 072521610 0081333129)411216(m)用()m 2Qt t A381041333129112160083ws【p 200kPa 。q解2 0Pa, t .2 02 1 3 0p swt t t 130120.29.ws 0.123tp5 0123

11、98 20010 53112 (m )42qQAq 1. 9811tW m/ m/452246兩流體間傳熱過(guò)程的計(jì)算【 1500 / kg h的飽和水蒸氣冷凝成 的水；苯胺由 降溫至 ；比熱容為150；3.7kJ / (k 的 NaOH ； 解/k g sq m r 2258kJ /kg Q q r m333KT 2mc 219 K)./(p=2 913Q q c T Tmp12 NaOH ./c 3 Kp. Q q c T T mp12 t m2 /1.c p =1 54Q q c t tmp21 .r kJ /kg ，p 250kPat 127s127.2 t .4083.t2t2smc

12、p4. /Q q r（t tmps24 1272 1063【 2000 / kg h到 m h3.5 3/ T T解硝 基 苯 流 量kg h2000 / ， 平 均 溫 度=3275 , 比 熱 容q m1Tm2K122c 1.58 / Kp147Q q c T Tm1 p112. .3 t t 12t m=22. / 997kg /mc p2 3Q48.33600q m22080 kg /hc t t ) 4.17935)p221qq v2.09 m3 /hm2 /h？q 3.5mv2t 23 t2 知 與qt tv2212.0915t, t 26235 3515226.t 2t t269

13、2121t m224./ 998kg /mc 3pQQt2t t c qp2 v221c qp2 m248.336004.18235998t 15262【 解苯水80T 5035 tt26515T 1t 1342t65并15t lnlnt 11t1522t 65t 1512 苯8050t t 45/352/T 1T 212t 35t 15水t t 21 2t122逆t 45t 3512【】 在1 2 20，48 解 t 1205070t 602040t /t 70/40212212t tt 122逆T T12060 60R P 221t t5020 3021t t50203010.32T t

14、12020 10011 0. 9 1t t .915550mm逆【 80 m h 2kJ /( kg)955 /m3 ( / )；kg hm )(2解 kJ kg2168 / / ，q 80m hr 3v2 802.31 Q q c t t3v2p2135310 J h 3 310 kJ h/969.810 W5Q 3.531061628 /kg hq 1r2168 A )p 300kPa t 133。,.K 800W / (m2 80100t 53 t 3312t t 533333t 1243.22mQ98105A28.3 m2Kt800433m【】有一套管式換熱器，內(nèi)管為180的鋼管，內(nèi)管

15、中有質(zhì)量流量為mm10mm3000kg/h 從卻到 。環(huán)隙卻水從 升到 ?？倐?K W /(m )2解 qm249T T12,c 4 /()p1T m22t t12,c 4. ( )p2t m22q 4.m2 4191 377h338q 3012 kg /hm2 T 90T 6012t 20t 5021t 70 t 1012t 30.mlnQ.7710 /360081.7mA2Kt2000308m 90T 60T 12t 50t 20冷水21t 40t 4012t 40mQ3.7710 /36008m31 2AKt200040m【】 有 1 2 )W / m K2解 K ，T m22.6 J

16、/ Kc p13Q q cT T）m1 p 112習(xí)題 4-21 附圖203 .610 353313 57810 W353600 50c J /(K) pc J / K )p2。t2 Q q c t tm2 p22150Q578 5t 2t 309.6Kq cm2 p2130 3t t3096123Kt m22c tmp2tm逆t T t 353309.6.112t T t 3132932022143.420t =3043.4m逆ln20tmT T35331340R P 22411t t.6293 1663096293 16621t t10.2772T t1353293601.,t t 0 8

17、3 2 .mm逆Q.7810519.2 m2AKt120025.1m【】 的 A、B A 與 B .與0.05(mK) W / m )2解 A B 1K 1bd1b d233dd習(xí)題 4-22 附圖1m12m210.025.2.025.210150.125 0050.175 15 .1 W / m251()()Q KA t t K d L t t12312QL q K d t t3121.1 02 967 W /mB A 11K 10025020025021bd1b d2330050125 0.15.175 15dd1m12m20 W /(m2)Qq =K d t t ( ).2 .2/W m

18、L312【 .5 m解 5000kg /h, T 80T 50，q m112, c1 86 J /(K).T m32p1 1 =775 WQ 33T 80T 5012t30t 15t 42.21t 50 t 352m12A2.5m2 Q775103K 729 W / mK2t.5425m【1m K)(2 ()m K22 解 200(m K), 350m K )2212 u u11 0.8u .8 2 / W m K02111 u 152200350K =127 W /(m K)122 20035012 348350348350K2174 W / m K12 12KK . K 0.8u , 2u

19、 u 3 0.8 m K22222 u 2200843200843K162 W /(m K)122 12KK 0. K K 【】 573 1144mm mmmm mm 4000 / kg h ) W / (m K42 .0004 2 / m K W 。 解 苯50,80, , c J / K)qkg h4000 /t 1t 2t2mp2m2Q q c t t )Wm2 p221 qm1p 200kPa,T 120,r 2205 kJ /kgQrq m10.0278 /s /h103 , 0. s W m K / , 0. m3u 0. m/s 23600832 .4 00510654832du

20、Re73104.38103c1840381030.13Pr .38p4n53 023 Re Pr84d .13 00237310 ) 538 . 893 W / m K04482.051l 10W m/, 893 , 0.0004m2 /R K W42KW m2K211 A 111K 1621 W /(m K)21111 0.051dR 0.00041189310 0.0574dd122t T t 120.25070., t T t 120.280.11270.240222t 55.mQ61330A1.8 m2Kt62155.21.8mAl .2 md .051 t2。p 140kPap 14

21、0kPaT . 109.250 109.2t40001840 t 50 =621.82360022t 【 5000 / 的kg h 2500kg/h 解200kPa, T 120.p t 120.23090,t 120.27050.129025022t 70mkg h5000 /q m 與 Q q5000Qm 5000 0.8 與 qmkg h2500 / ，q m Q2500, 25000.8, K K 54t A tQmmQ Kt A tmm 0.8 70.2=t . 2500) t0.8mm T30 T70t =61.1m2T111p 143kPa.【3 3000mhp 325，T 15

22、K. 25mm.5 mmW / (m K)。2t t解12t m22./.1093kg m， 19 610 Pas36 ， 2.83W m K/,1 P 0 . 9 82c3J Kp3000q /293884 kg hm 22.4q q / 38841093mh3Vm 867 104Q q c t t 1 3Wmp21200kPa，T 120.p 120210110t T t 11t T t 1202903022t t110.2302t 2621t110.2mlnln1t30.22qv116 m/su 3600 d n 3600 0) 2244 021161093duRe12910419.61

23、062.83102002 =0.023 Re Pr =0.02312910 ) 06984 54.8 W /(m K)8n482dK .8 /( )W mK255Q867104A25.5 m2Kt54.862mA dln0.02 16 271 272 2 m【 2000 / kg h ，600(m K)2W /(m K)2 解 K 2 600, 1000 / m KW m K21260010006001000K 375 W /(m K)122 12苯,T=50, T T 122mc 1.86p1J / K , q 2000 /h3m1Q q c T Tm1 p112. .1 W34 qm2t

24、，t ，t 212mc 4.p2J / K3Q3.14q m kghc t t ) 4. )23p221 At T t 801565, t T t 503515111222t t6515t 34.12t65mlnln1t152Q31104A.42 m2Kt375341m At T t 803545, t 501535112256t m2Q31104A207 m2Kt37540m【】 2 由 t t8020 54.6t21T t11020mlnln1t11080T2 q c t t250004000 8020 /36002054.6Q K 115262m2 p22ttmmt t752011020

25、11075t 21 58.2mT tln1lnTt2Qq c t t250004000 7520 /36002058.21313 K 1m2 p22ttmm1111m R d1.0631042K K 1313 1526 q c t t250004000 8020 /3600201313Qt 163.5 2AKAmKt t8020T20即 63.5t21Ttmlnln1TtT802118.2T【 25mm2.5mm 3m， CS2在管外冷凝，其流量為 300 / 350 / 5CSkg hkJ kg2 CSK 291(m K)221和/( K)K W m2257解/ ，q 300kg hm1CS

26、2，T 46 CSr 350 10 J/ kg312Q q r W31m1T , T ，T 212m習(xí)題 4-30 附圖c 997J /(K)p Q q c T TW2m1 p1125，t 18.t 1t 22mc 4.19J /(K)3pQ Q2920029900.285kg s/q m212c t t ) 41910 32)3p221 Qt2 q c t5 Qm2 p222990028541910Qt 5572q c3m2 p2 4632 4675 t24 4632 m1n467.5 4675 105 t16.467 5m2n10529200Q=1.15m21.05m2A1KKt2912421m12990QA22t1741642m2.A A A 4 151 055 20m212 .02 3 37 6.97 2A dln m【 3000 / 4500 / kg hkg h 4500 / Kkg h m K)(258 。解 / 時(shí)q 3000kg hmt 20t 80100苯65.t 12t 100t 40m12苯時(shí)q hmt 20t 76100t 6812t 100t 44m12 Q KAt q c t tmmp21q c t t )Q Ktmp21mQtq c t t )mmp21450