傳熱試卷答案

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一、選擇題（每題2分，共20分）

（此題為單項(xiàng)選擇）

1、不同溫度的等溫面是A。

A）不能相交的B）相交的C）可以相交或不相交。

2、已定準(zhǔn)則是指_____B____。

A）包含定型尺寸的準(zhǔn)則；B）全部由已知量構(gòu)成的準(zhǔn)則；C）不隨時(shí)間而變化的準(zhǔn)則。

3、對(duì)于普朗特?cái)?shù)Pr>11的流體，假使?jié)L動(dòng)邊界層和熱邊界層都從同一地點(diǎn)開始發(fā)展，滾動(dòng)邊界層的厚度δ㎝，熱邊界層厚度δt間的關(guān)系是____B_____。A）δt=δ；B）δt>δ；C）δt2300時(shí)為湍流。

解：

（1）對(duì)流換熱系數(shù)：

Ref?ud??2?0.024?5.4645?10?2300，屬湍流。?60.732?10??f?0.80.4Nuf?0.023RefPrf??????w?

0.11?0.023?5.4645?10?40.8??727.4??4.8650.4???355.1??0.11?289.0h?Nu?d?289.0?0.6265?9052.9W2℃

m0.02（2）傳熱量

??d2?'\???Gcpftf?tf???uct?tfpfff?4???

2???0.024?????993.95??2?4174?50?20?7.82?10W??4???'\???（3）所需管長(zhǎng)由牛頓冷卻公式

??hA?tw?tf?，且A??dL，得：

?7.82?104L???3.06m

???dhtw?tf??0.02?9052.9??80?35?4、（10分）廠房?jī)?nèi)有一水平的未加保溫的蒸汽管道，其外徑d＝0.3m，壁面溫度

tw＝200℃，管道表面發(fā)射率ε＝0.8，廠房?jī)?nèi)環(huán)境溫度為t=27℃，試求每米長(zhǎng)管道的輻射散熱損失，并繪出輻射熱阻網(wǎng)絡(luò)圖。

解：屬空腔（廠房?jī)?nèi)表面2）與內(nèi)包壁（管道外表面1）間的輻射換熱，且A1??A2。

?1,2??1A1?Eb1?Eb2??0.8???0.3?1?5.67?10?8?4734?3004?1793.6W??m

輻射熱阻網(wǎng)絡(luò)圖為：

5、（13分）一傳熱面積為1.25m2的逆流式換熱器，初運(yùn)行時(shí)，熱水質(zhì)量流量為0.12kg／s，進(jìn)、出口溫度分別為95℃和55℃，冷水進(jìn)、出口溫度分別為30℃和70℃。在水質(zhì)量流量及進(jìn)口水溫不變的狀況下，經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)熱水出口溫度只能達(dá)到65℃，試計(jì)算這時(shí)換熱器的實(shí)際傳熱量及污垢熱阻。(水的比熱容可取為4.18kJ/(kg·K))

解：

（1）確定結(jié)垢前的傳熱系數(shù)確定LMTD：

?t'?95?70?25℃，?t\?55?30?25℃

?t'??t\?tm??25℃

2確定傳熱量：

??M1c1?t1'?t1\??0.12?4180??95?55??20234W

M2??20234??0.12kg

sc2(t2\?t2')4180?(70?30)確定結(jié)垢前的傳熱系數(shù)：

K??20234??642.05W2

m℃A?tm1.25?25（2）確定結(jié)垢后的傳熱系數(shù)

確定冷水的出口溫度：

??M1c1?t1'?t1\??0.12?4180??95?65??15048W

t2\??15048?t2'??30?60℃M2c20.12?4180確定LMTD：

?t'?95?60?35℃，?t\?65?30?35℃?t'??t\?tm??35℃

2確定結(jié)垢后的傳熱系數(shù)：

K??15048??343.95W2

m℃A?tm1