傳熱習(xí)題練習(xí)

一填空在傳熱實驗中用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數(shù) K接近于空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于 飽和水蒸汽 側(cè)流體的溫度值。熱傳導(dǎo)的基本定律是傅立葉定廠。間壁換熱器中總傳熱系數(shù)K的數(shù)值接近于熱阻_大(大、小)一側(cè)的「值。間壁換熱器管壁溫度tw接近于「值大(大、小)一側(cè)的流體溫度。由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，則該壁面的熱阻愈大(大、小)，其兩側(cè)的溫差愈大(大、小)。由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈大，則該壁面的熱阻愈TOC\o"1-5"\h\z小 ，其兩側(cè)的溫差愈 小。在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在 滯離層內(nèi)(或熱邊界層內(nèi)) ，減少熱阻的最有效措施是 提高流體湍動程度 。消除列管式換熱器溫差應(yīng)力常用的方法有三種，即在殼體上加 膨脹節(jié)、采用浮頭式或U管式結(jié)構(gòu) ；翅片管換熱器安裝翅片的目的是 增加面積，增強流體的湍動程度以提高傳熱系數(shù) 。⑹厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知 bi>b2>b3，導(dǎo)熱系數(shù)，1<，2<，3,在穩(wěn)定傳熱過程中，各層的熱阻 丙>R2>R 各層導(dǎo)熱速率Q=Q2=Q?。物體輻射能力的大小與 黑度成正比，還與 溫度的四次方 成正比。寫出三種循環(huán)型蒸發(fā)器的名稱 中央循環(huán)管式、懸筐式、外加熱式。在大容積沸騰時液體沸騰曲線包括 自然對流 、 泡核沸騰 和 膜狀沸騰三個階段。實際操作應(yīng)控制在 泡核沸騰 。在這一階段內(nèi),傳熱系數(shù)隨著溫度差的增加而增加。二、 選擇1已知當(dāng)溫度為T時，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度— D—耐火磚的黑度。A大于 B等于 C不能確定 D小于2某一套管換熱器，管間用飽和水蒸氣加熱管內(nèi)空氣 (空氣在管內(nèi)作湍流流動)，使空氣溫度由20C升至80C，現(xiàn)需空氣流量增加為原來的 2倍，若要保持空氣進(jìn)出口溫度不變，則此時的傳熱溫差應(yīng)為原來的 A 倍。A1.149B1.74C2D 不定3一定流量的液體在一 25X2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動， 其對流傳熱系數(shù),=1000W/m「C；如流量與物性都不變，改用一 19X2mm的直管，則其「將變?yōu)镈。A1259B1496C1585D16784對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中普蘭特準(zhǔn)數(shù)是表示 _C 的準(zhǔn)數(shù)。A對流傳熱B 流動狀態(tài)C 物性影響D自然對流影響5在蒸氣一空氣間壁換熱過程中，為強化傳熱，下列方案中的— B_在工程上可行。A提高蒸氣流速 B提高空氣流速 C采用過熱蒸氣以提高蒸氣溫度 D在蒸氣一側(cè)管壁加裝翅片，增加冷凝面積三、 計算1試推導(dǎo)出表示具有內(nèi)部熱源的實心球體的溫度分布公式。 已知：Ro 球體半徑，m；T。球體表面的恒定溫度，C;q。 每單位球體體積在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生熱量， J/(m3h);'o 球體材料的導(dǎo)熱系數(shù)， J/(mhC)。解： 球體積根據(jù)傅立葉熱傳導(dǎo)公式:433球表面積解： 球體積根據(jù)傅立葉熱傳導(dǎo)公式:433球表面積4 3 dt 2dtrqo--，oA o4丁.r3 dr dr所以rdrdt積分上式得:q。Rorrdr-3oq。ToT所以rdrdt積分上式得:q。Rorrdr-3oq。ToTdt12—(Ro22-r)3o(T-To)6'o2(Ro2-r)q。2一臥式列管冷凝器，鋼質(zhì)換熱管長為 3m直徑為?25X2mm水以0.7m/s的流速在管內(nèi)流過，并從17C被加熱到37C。流量為1.25kg/s、溫度為72C烴的飽和蒸氣在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸氣的冷凝潛熱為315kJ/kg。已測得：蒸氣冷凝傳熱系數(shù):0=800W/（m2-°C）,管內(nèi)側(cè)熱阻為外側(cè)的 40%污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的 70%試核算：（1）換熱器每程提供的傳熱面積（外表面為基準(zhǔn)）；（2）換熱管的總根數(shù)；（3）換熱器的管程數(shù)。［計算時可忽略管壁熱阻及熱損失，水的比熱為 4.18kJ/（kg-C）］解：（1）換熱器每程提供的傳熱面積（外表面為基準(zhǔn)） ，S；由題意知，水以0.7m/s的流速在管內(nèi)流過，欲求 S，需先知道每程的管子數(shù)，每程的管子數(shù)等于所需冷卻水的總流量與單管內(nèi)水的流量之比。兩流體交換的熱量為：Q=Wh「h=1.25 315=394kw又 Q二WcCpc（t2—tj,Cpc=4.18kJ/kg■C,QCQCpc(t2 —tj4.713kg/s4.18(37 —17)單管內(nèi)水的流量為:Wc1 d2u=0.785 0.02120.71000=0.2423kg/s單管內(nèi)水的流量為:4W4713每程所需管子數(shù)為：厲二一=19.5Wd 0.2423取每程管子數(shù)為20,則每程所能提供的傳熱外表面積為:S1二二doln1二0.025 20 3二二4.71m（2）換熱管的總根數(shù)；由所需的總傳熱面積可求取換熱管的總根數(shù)。Q=K。S。Ltm由題給數(shù)據(jù),1 1-0.4 0.7 0.4 )a。 由題給數(shù)據(jù),1 1-0.4 0.7 0.4 )a。 a。K110.4 0.7 0.4 )800 800=476.2W/m2C.譏(72-17)--(72-37)—tm-—44.25C72-17lnInLt272-37則任務(wù)所需的傳熱外表面積為：Q3942So==18.7mKo，■-■:tm0.4762 44.25S。=二d。ln換熱管總根數(shù)為：So 18.7n 79.4ndol 兀x0.025x3取n二80（2）換熱器的管程數(shù)。20C20C和110C。在3在一單程逆流列管換熱器中用水冷卻空氣，兩流體的進(jìn)口溫度分別為換熱器使用的初期，冷卻水及空氣的出口溫度分別為 45C和40C，使用一年后，由于污垢熱阻的影響，在冷熱流體的流量和進(jìn)口溫度不變的情況下，冷卻水出口溫度降至 38C，試求：（1）空氣出口溫度為多少？（2）總傳熱系數(shù)為原來的多少倍？（ 3）若使冷卻水加大倍，空氣流量及兩流體進(jìn)口溫度不變，冷熱流體的出口溫度各為多少？（ ：?水>>:?空氣）（4）冷卻水流量加大后，換熱器的傳熱速率有何變化？變?yōu)槎嗌?解：使用初期110 解：使用初期110 C40C45C 20C（1）空氣出口溫度T2使用一年后110 C T238 C 0C題意可得：使用初期二W題意可得：使用初期二WcCpc(t2 -t1^WhCph(T1 -T2)=KSAtm(1)(2)(2)使用一年后Q=2WcCpc(t27)二WhCph(「-T2)=KS.lt(38-兩式相比（2）/（D，得 °1。一丁%!。_40）(38-貝T2=59.6C(2)總傳熱系數(shù)K/K(T1-t2)-(T2-t1)65-20."■：tm= = =34.2CT1—1265InInT2-^120(110-38)-(59.2-20)72-39.6."■：tm= = 54.2C110—3872InIn59.6-2039.6方程⑵式/（1）式，得：(38-20) K'54.2故 K 0.50%(45-20) K38.2K（3）冷熱流體的出口溫度t2”及T2一年后QjcCpc(t2-ti-W一年后QjcCpc(t2-ti-WhCph(TiJ)=K■:S\tm(3)Q2WcCpc(t2-tj二WhCph(Ti-T2)=KS.Stm(4)方程（4）式/（3），得:110 -T2110-59.62(t2“-20)K38—2054.2整理前半式的方程t2=39.6—0.179T2［空氣，由等比定理(110一T2)-(t110 -T2110-59.62(t2“-20)K38—2054.2整理前半式的方程t2=39.6—0.179T2［空氣，由等比定理(110一T2)-(t2-20)110一59.6—954.2In110-t241.4整理得,聯(lián)立（5）和(6)，(110-t2)-(丁2”-20)110-t2ln-T/-20:-1(5)(110_t2)_(T2_20)110—t；

lnT2-20—--T2■-2054.253-T2(6)可得:t2—29.4C，T2=57.5C（4）冷卻水流量加大后，換熱器的傳熱速率有何變化？變?yōu)槎嗌?(11029.4)(57.520)80.6—37.5in110“80.6In37.557.5—204有一蒸汽加熱器,熱方：為飽和蒸汽冷凝,T=100C；冷方：為生垢液體升溫,t2=60C。（1） 在測試中，維持以上溫度條件不變，發(fā)現(xiàn)蒸汽凝液流量，在清洗前后之比為 1:2。問:a那些是控制熱阻？管程宜走那一方流體？簡述理由；b清洗前，污垢熱阻約為該時總熱阻的多少分?jǐn)?shù)？（2） 在操作中，若要求改為維持該加熱器的熱負(fù)荷不變。 問：隨著污垢的增加，調(diào)節(jié)飽和蒸汽的溫度和生垢液體的流量，是否都能達(dá)到要求？簡述理由（定性分析） 。注：冷方流型為湍流、面積基準(zhǔn)和物性變化可不考慮以及清洗后的垢阻為零。解：（1）a垢層是主要控制熱阻，其次是垢層對液體的給熱過程，因傳熱過程的傳熱量取決于熱阻大的一方。管程宜走生垢液體，便于清洗，便于增大流速，可能減少垢層沉積在管子表面上，飽和蒸汽宜在管間（殼程）走，因流速對飽和蒸汽冷凝給熱系數(shù)幾乎無影響，而飽和蒸汽冷凝的表面又不要求清洗，且在殼程流動易于及時排除冷凝水和不凝性氣體。b維持A,Atm不變時：清洗前傳熱量=Wh=KA清洗前傳熱量=Wh=KA心(1)清洗后傳熱量 Q"二2Wh=KAAtm（1）式與（2）式比較得： K:』2KK2K12K一K2K12K清洗前后總熱阻的差值是污垢熱阻 Rs RsKK所以Rs所以RsR總=2K=0.5=50%1K（2）在操作中，調(diào)節(jié)生垢液體流量，企圖減少垢層厚度來增加換熱量，是不能滿足的，因為生垢液體以為湍流，再增加流量時，所增加的換熱量決不能與所需要的熱量相當(dāng)，這時會使出口溫度下降。只有調(diào)節(jié)飽和蒸汽的溫度來增加 .■:tm，使其滿足熱負(fù)荷的要求。假設(shè)垢層熱阻的增加，使其換熱量減少一半， （換熱量再減少即不能操作），這時蒸汽的溫度提高到160C即可滿足要求。假設(shè)垢層的生成，其傳熱面積的變化忽略不計，而傳熱系數(shù)下降一半，則推動力.160-20+160—60厶J 120增加一倍，這樣即可滿足其換熱器的熱負(fù)荷不變。25有一換熱器，管內(nèi)通90C的熱流體，膜系數(shù):-1為1100w/m2C,管外有某種液體沸騰,沸點為50C，膜系數(shù)-,2為5800w/m2■C。試求以下兩種情況下的壁溫： （1）管壁清潔無垢；（2）外側(cè)有污垢產(chǎn)生，污垢熱阻為 0.005m2.C/w解：忽略管壁熱阻，并假設(shè)壁溫為 Tw（1）當(dāng)壁很薄時，根據(jù)壁兩側(cè)的對流傳熱方程式可得：T-Tw Tw_t90-TwTw-501-11-1：'1 -：i211005800則Tw=56.4C（2）同理T-Tw Tw-t90-TwTw-501-11-1 R°0.005>1:-211005800貝UTw=84C由此可知，壁溫總是比較接近熱阻小的那一側(cè)流體的溫度。6流量為2000kg/h的某氣體在列管式換熱器的管程流過，溫度由150C降至80C；殼程冷卻用水，進(jìn)口溫度為 15C，出口溫度為65C,與氣體作逆流流動，兩者均處于湍流。已知氣體側(cè)的對流傳熱膜系數(shù)遠(yuǎn)小于冷卻水側(cè)的對流傳熱膜系數(shù)， 管壁熱阻、污垢熱阻和熱損失均可忽略不計，氣體平均比熱為 1.02kJ/kgG，水的比熱為4.17kJ/kgG,不計溫度變化對比熱的影響，試求：（1）冷卻水用量；（2）如冷卻水進(jìn)口溫度上升為 20C，仍用原設(shè)備達(dá)到相同的氣體冷卻程度，此時對數(shù)平均溫差為多少？（ 3）此時的出口水溫將為多少？（ 4）此時的冷卻水用量為多少？解：（1）冷卻水用量；Q二WcCpc（t2-⑺二WhCphB-丁2）Q=Wc4.17（65-15）=2000 1.02（150-80）Wc=685kg/h（2）如冷卻水進(jìn)口溫度上升為 20C，仍用原設(shè)備達(dá)到相同的氣體冷卻程度，此時對數(shù)平均溫差為多少？原情況 Q=WcCpc（t2十）=WhCph（「-丁2）=KS「：tm（1）新情況Q、WcCpc（t2-t」=WhCph（「-T2）=KS「：tm（2）K-：；空氣，換熱器與氣體的情況未變，比J5?！?5)(80—15)=75C2(150—12)+(80—20) 210—t；22則t則t2=60c,（.比〔.過2<2,則.\tm用算術(shù)平均值合適）對新情況下的熱量進(jìn)行衡算,Q 4.17 (60-20)=2000 1.02 (150-80)對新情況下的熱量進(jìn)行衡算,故 W「=856kg/h7在套管換熱器中用 120C的飽和蒸汽于環(huán)隙間冷凝以加熱管內(nèi)湍流的苯。苯的流量為4000kg/h，比熱容為1.9kJ/（kg?C），溫度從30C升至60C。蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為 1x104W/（m?C），換熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻為 4x10「4m?C/W,忽略管壁熱阻、換熱管外側(cè)污垢熱阻及熱損失。換熱管為 '54x2mm的鋼管，有效長度為12m=試求：（1）飽和蒸汽流量（其冷凝潛熱為2204kJ/kg）;（2）管內(nèi)苯的對流傳熱系數(shù)a;（3）當(dāng)苯的流量增加50%但其他條件維持不變時，苯的出口溫度為若干？（ 4）若想維持苯的出口溫度仍為 60C應(yīng)采取哪些措施？作出定量計算。解：（1）飽和蒸汽流量；5Q=Whr二WcCpc(t2-tj=4000 1.9 (60-30)=2.28 10kJ/h5Q2.25^10Wh 103.4kg/hr2204(2)管內(nèi)苯的對流傳熱系數(shù) :-i;整理得Q二WcCpc(t27)=K°S。LtmTJKoS整理得Q二WcCpc(t27)=K°S。LtmTJKoSoln-T-t2WcCpcSo(T7)-(T-t2)t2't1InT7T-t2(1)lnT7T-t2So-二doL=0.054 12二-2.036m2T7 120-30ln In 0.4055T-t2 120-600.4055X4000漢1.9 2Ko 0.4205kw/(m -C)3600汽2.036Rsidi1 454 544 10-420.5 10000 50 :「502:-i=585w/(mC)(3)苯的流量增加50%苯的出口溫度為若干=(1.5)0.8二二1 454 544 10-420.5 10000 50 :「502:-i=585w/(mC)(3)苯的流量增加50%苯的出口溫度為若干=(1.5)0.8二二(1.5)0.8 585=809.1w/(m2■C)將其代入(2)式得Ko"=535.7w/(m2，P)代入(1)式得120-30 535.7 2.036 3600ln120 = =0.3444—t2 4000 1.5 1.9 1000解得12：=56.2C(4)若想維持苯的出口溫度仍為將管子加長，由(1)式得(a)In(b)解得60C應(yīng)采取哪些措施？作出定量計算。120-30 KoSo0.4055120-60 WcCpc0.4055 1.5 4000 1.9 1000 2 =2.4m3600 535.7=S；/(二d。)=2.4/(0.054二)=14.15m提高加熱蒸氣壓強(溫度)T-30 535.7 2.036 3600ln 0.3444T一60 4000 1.5 1.9 1000T=133C8一廢熱鍋爐，由'-25X2鍋爐鋼管組成，管外為水沸騰，溫度為 227C，管內(nèi)走合成轉(zhuǎn)化氣，溫度由575C下降到472C。已知轉(zhuǎn)化氣一側(cè):i=300W/m?K,水側(cè)"=10000W/m?K,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/m?K,若忽略污垢熱阻，試求：(1)以內(nèi)壁面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù) K;⑵單位面積上的熱負(fù)荷q(W/m2);⑶管內(nèi)壁溫度Tw及管外壁溫度T;500C左右仍可使用鋼管做換熱500C左右仍可使用鋼管做換熱解：(1)KKi:i'dm：odo0.0211 0.0020.0210.021— + +300 450.023 10000 0.025所以2所以2K. 289.2W/m(2)qQ*Si：tm二K(2)qQ*Si：tm二Ki-tm(575—227)—(472—227)=289.2575—227In472-227=289.2 293.522=84880.2W/m=84.9kW/m管內(nèi) Tw及管外壁溫度T因為575 -4722-TwTW-TiTi-2271-b-1aSii■Sm0S0575472-TW2TW-Ti Ti-22710.0021300 21 45 23 10000 25由上述方程可解出Tw由上述方程可解出Tw=237.8C,Ti=234.2C(4)由計算結(jié)果可知，鋼管的內(nèi)外壁溫度接近水側(cè)沸騰的溫度，即接近于熱阻小的一側(cè)流體的溫度。盡管廢熱鍋爐中轉(zhuǎn)化氣溫度高達(dá) 500C左右，而鋼管的溫度小于 238C,故仍可在此高溫下使用鋼管做換熱管。9水以一定流速在直管中作湍流流動，若管壁溫度不變?yōu)?350K，水的進(jìn)出口溫度分別為290K及295K，若水的流速增加一倍，則水的出口溫度變?yōu)槎啻螅拷猓呵?u/=2,12=?以知 tw=350K,t!=290K,t^295K,水湍流流動，需對水側(cè)作熱量恒算可求t2。一般情況，水的進(jìn)出口溫差小于 10C，那么溫度對物性參數(shù)影響較小，由題意知，流速改變前:由題意知，流速改變前:流速改變后:(1)(2)Q=WcCpc(t2-t1)二WcC“(295-290)=：S)t(1)(2)QJ2WcCpc(t27)=2WcCpc(t2-290)hJSWm流速改變前 流速改變后350K >350K 350K——-350K290K 295K 290K t?

(350-290) (350_295) 小 =57.5€(350-290) (350-t2) 410-12—0.021Q)0.8(H)0.4di因物性參數(shù)不變，則:U0.8a—=（一）

因物性參數(shù)不變，則:U0.8a—=（一）

au（1）/（2），并將各參數(shù)帶入，可得:0.8=1.742(t22(t2-290)57.5411.740-t212=294.4K420K降到370K,420K降到370K,水進(jìn)口溫度為285K,出口溫度為310K。設(shè)油和水的流率、進(jìn)口溫度保持不變，將冷卻器長度增加一倍（其它尺寸不變），求油及水的出口溫度。解:420K370K(420-301) (370-285)解:420K370K(420-301) (370-285)97.5310K對體系進(jìn)行熱量恒算,285KWoCpo(420—370)=WwCpw(310—285)=KS.ltm所以,WoKS.?Cpo(420-370)KS97.5 KS1.9550 CpoCpo(1)Ww97.5KS所以,WoKS.?Cpo(420-370)KS97.5 KS1.9550 CpoCpo(1)Ww97.5KSKS3.9—Cpw(310 -285) Cpw(2)冷卻器長度增加一倍后，420Kt2T2285K假設(shè):_丄色_135T2-t2WoCpo(420-T2)=WwCpw(t2_285)=2KSAtm所以,KS(135-丁2J?)Cpo(420-T2)Cpo(420-t2)20心(3)poWw二2KS.：tmWw二2KS.：tmCpw(t2_285KS(350T2_t2) xCpw(t2一285(1)=(3)1.95=(135T"J420-T2(2)=((2)=(4)39=(135+T2-12)(6)t2—285解（5）和（解（5）和（6）方程，得:T2=341.74Kt2=324.13K.￡=420-324.13=95.87.￡=420-324.13=95.87：t2：=341.74-285=56.74.■■；t/.\t2<2,則.\tm用算術(shù)平均值合適。11某工廠有一臺列管式換熱器，每小時將一定量的氣體從80C冷到60C,冷卻水溫度由20C升到30C，氣體在管內(nèi)流過，冷卻水在管外與氣體成逆流。經(jīng)核算，該換熱器的傳熱系數(shù)2K=40w/（m C），現(xiàn)生產(chǎn)需要氣體出口溫度更低， 有人提出將一結(jié)構(gòu)及大小與已用一臺完全一樣的換熱器并聯(lián)使用，氣體量與原一臺時相同，只是分成相等的兩股送入，冷卻水進(jìn)出每個換熱器的溫度仍與原來的一樣。試計算： （1）此時氣體的出口溫度為多少？（2）兩臺換熱器應(yīng)如何安排才能把氣體冷卻到更低的溫度？設(shè)：氣體處理量與冷卻水進(jìn)出口溫度都不變， 忽略管壁與冷卻水熱阻，氣體溫度改變引起的物性改變也忽略不計。解：一臺換熱器情況：- (「—12)—仃2—t」 (80—30)+(60—20)十?:tm 4522所以 Q=KS=tm=40S45=1800S又因 WgCpg(人-T2)二WgCpg(80-60)=20WgCpg氣體放出的熱量與冷卻水得到的熱量相等，所以：1800S=20Wg1800S=20WgCpgWgCpg90(1)（1）兩臺相同換熱器并聯(lián)使用_(T-t（1）兩臺相同換熱器并聯(lián)使用_(T-t2)-仃27)m—_(80-30)(T2-20)_30T22Wg=0.5叫由于管間為水，管內(nèi)為氣體,氣膜控制所以聯(lián)立1）(2)聯(lián)立0.8:g二AWg=K=40:'g二A(Wg/2)0.8二K0.8AWg400.8A(Wg/2)由于管間為水，管內(nèi)為氣體,氣膜控制所以聯(lián)立1）(2)聯(lián)立0.8:g二AWg=K=40:'g二A(Wg/2)0.8二K0.8AWg400.8A(Wg/2)0.8(0-5)08K=40 (0.5). =23Q=KS.：tm=232S30T2=23S(30T2)280_T2=WgCpg(80J)WgCpg式和（2）23(30T2)式解得:T2"=57.6C兩臺相同換熱器串聯(lián)使用時(Tit2)-仃27)(80-30)(Tf-20)30T2=40ST：tm=402S80-T2WgCpg40(30T2)（1）式和（3）式解得:30T2丁=40S(30…gCpgUT2 46.15C(3)因此兩臺串聯(lián)使用可使氣體出口溫度降低到更低。312某車間需要安裝一臺換熱器， 將流量為30m/h、濃度為10%勺NaOH水溶液由20C預(yù)熱到60。加熱劑為127C的飽和蒸汽。該車間現(xiàn)庫存一臺兩管程列管式換熱器，其規(guī)格為 $25X2mm長度為3m；總管數(shù)72根。試問庫存的換熱器能否滿足傳熱任務(wù)？ 操作條件下，NaOHQ=1100kg/m3「=0.58w/mC;Cp=3.77kJ/kgC;溶液的物性參數(shù)為J=1.5mPas;蒸汽冷凝膜系數(shù)4 2、丄2=1 10w/mC鋼的導(dǎo)熱系數(shù)■=46.5w/m■C污垢熱阻總和'R二0.0003m2C/w解：對庫存換熱器進(jìn)行傳熱能力核算其中So=n二d。(L_0.1)=72 3.14 0..025 (3_0.1)=16.4其中二tm(T-t」-(T-t2二tm(T-t」-(T-t2)60「20=85.4CIn—T7InZT-t2127In127「20-60蒸汽冷凝宜走殼程，NaOH水溶液走管程。求管內(nèi)NaOH水溶液一側(cè)的:.1-0.67m/s30-0.67m/s23600 0.785 0.021 72/2Re0.。21 0.67 1100Re0.。21 0.67 1100才03001041.5 10-PrCpJ3 33.77 10 1.5 10-=9.750.58=14360=143600.021=0.023=2560w/'0.8(Re)

dm2C(Pr)0.4=0.023=2560w/'0.8(Re)

dm2C(Pr)0.40.58=0.0230.0210.8 0.4(10300) (9.75)Ko1 d。 bd。-：：。 J? dj1 0.025 + 10000 2560 0.0210.002 0.025+ 46.50.0230.00031097換熱器的傳熱速率=1097 16.485.4=換熱器的傳熱速率=1097 16.485.4=1536kw該換熱器的熱負(fù)荷30X1100QL二WcCpc(t2-J) 3.77 (60-20)=1382kw3600因為Q因為QQl所以庫存的換熱器能夠完成傳熱任務(wù)。另一種解法：由傳熱方程式求得完成傳熱任務(wù)所需要的傳熱面積為:S。同上，換熱器的熱負(fù)荷 Ql=1382kwKo=1097w/m2C,.〉tm=85.4C138214.75m1097 85.4該庫存換熱器所提供的傳熱面積的傳熱面積為:So=n二do(L_0.1)=72 3.14 0..025 (3_0.1)=16因為SoS； 所以庫存的換熱器能夠完成傳熱任務(wù)。13熱氣體在套管換熱器中用冷水冷卻，內(nèi)管為25mm2.5mm■=45W/mK。冷水在管內(nèi)湍流流動，給熱系數(shù) 二=2000W/m2.4鋼管，導(dǎo)熱系數(shù)K，熱氣在環(huán)隙中K總熱阻K總熱阻管壁熱阻—=0.021m2■/WK湍流流動，給熱系數(shù)「2=50W/m2K。不計垢層熱阻，試求：（1）管壁熱阻占總熱阻的百分?jǐn)?shù)；（2）內(nèi)管中冷水流速提高一倍，總傳熱系數(shù)