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练习三练习三第二章传热第二章传热一、填空题一、填空题1在沿球壁的一维定态传热过程中,热流量在沿球壁的一维定态传热过程中,热流量Q沿半径增 大方向沿半径增 大方向_,热流密度,热流密度q沿该方向沿该方向_,(增大, 减少,不变)。,(增大, 减少,不变)。不变减少不变减少定态下:定态下:常数=常数=rqrQ2 rq,r2在一维定态传热过程中,二层的热阻分别为R2在一维定态传热过程中,二层的热阻分别为R1 1和R和R2 2, 推动力为t, 推动力为t1 1和t和t2 2,若R,若R1 1, = , , = , 2 2,1 1=2 2,则应该将导热 系数为,则应该将导热 系数为 _的材料包于内层,更有利于保温。的材料包于内层,更有利于保温。2RtQ = =t R 当一定时,使最大,则Q最小保温效果最好.当一定时,使最大,则Q最小保温效果最好.2 )(12 105水在列管换热器的管程内流动,其Re104 4,当流量增 加一倍,管径不变,则为原来的,当流量增 加一倍,管径不变,则为原来的倍;将管径减小 一倍,流量不变,则为原来的倍;将管径减小 一倍,流量不变,则为原来的_倍;若流量、管径 不变,而将管程数增加一倍,则为原来的 _倍。 (忽略物性变化)倍;若流量、管径 不变,而将管程数增加一倍,则为原来的 _倍。 (忽略物性变化)7 . 0,104repR因:因:nNdqupv=24 bp8 . 0)c()dup(d023. 0 =8 . 08 . 0-8 . 18 . 0pVNndq 8 . 028 . 128 . 026用饱和水蒸气在套管换热器内加热冷空气,此时,管 壁温度接近于6用饱和水蒸气在套管换热器内加热冷空气,此时,管 壁温度接近于 _的温度。的温度。蒸汽蒸汽壁温趋近于大的一侧流体温度,数量级上壁温趋近于大的一侧流体温度,数量级上 1000100/= = 空气冷凝空气冷凝空气冷凝空气冷凝即:即: 管壁温度的计算管壁温度的计算空气冷凝空气冷凝 11T-TqWtttTwww = = =管壁热阻较小,故管壁热阻较小,故wwtT = =7蒸汽冷凝分7蒸汽冷凝分 _状冷凝和状冷凝和状冷凝,工业设计时按状冷凝,工业设计时按 _ 状冷凝考虑;大容积饱和沸腾分状冷凝考虑;大容积饱和沸腾分状沸腾和状沸腾和状 沸腾,操作应控制在状 沸腾,操作应控制在状沸腾下进行。状沸腾下进行。滴 膜膜核 核膜滴 膜膜核 核膜8某无相变逆流传热过程,已知T8某无相变逆流传热过程,已知T1 1=60,t=60,t2 2=30, (q=30, (qm mc cp p) )2 2/(q/(qm mc cp p) )1 1=1,则t=1,则tm m=_=_301)cq/()cq(2pm2pm= =c30)tT(ttt2121mo= = = = = = 9用饱和蒸汽加热冷流体(冷流体无相变),若保持加 热蒸汽压降和冷流体t9用饱和蒸汽加热冷流体(冷流体无相变),若保持加 热蒸汽压降和冷流体t1 1不变,而增加冷流体流量q不变,而增加冷流体流量qm2m2,则 t,则 t2 2,Q,Q,K,K,t,tm m。热冷热冷 ,=,=,104,物性的变化、管壁及垢层热阻可忽 略,试求新工况下,冷、热流体的出口温度物性的变化、管壁及垢层热阻可忽 略,试求新工况下,冷、热流体的出口温度.冷热流体的 进口温度及热流体的流量不变。冷热流体的 进口温度及热流体的流量不变。. 解:原工况:解:原工况:12211221ln)()(tTtTtTtTtm =205040100ln)2050()40100( = =4 . 05010020402211=pmpm CqCq22212()2 4180 (4020)154.5W / m25 43.28mpmq CttKA t= = =12111 K2/6 .2235001 5 .154 11mW= = 通过原工况,通过原工况,可以求出冷流体的给热系数通过热量衡算求通过热量衡算求K2221()mpmQq CttKA t=43.28qm1Cp1=0.4qm2Cp2=0.424180=3344W/通过进出口状态求出热量通过进出口状态求出热量新工况新工况=131.1W/m275. 01/28 . 0/2 . 1/=nqnq uuvv794. 075. 0)(8 . 08 . 022=uu 121 11+= +=K5001 794. 06 .22311+ + = =7839. 03344201 .13111= = = =pmCqAK32 41802 . 13344 2211=pmpm CqCq新工况下,冷流体的流量 发生变化导致了总传热系 数发生了变化求出新工况下的传热面积新工况下,冷流体的流量 发生变化导致了总传热系 数发生了变化求出新工况下的传热面积A=0.8A=0.825=20m2nNdqupv=24 热量衡算热量衡算100-t2=1.3T2-26得得T2=62.2t2=45.2261. 0)321(7839. 0)1( ln2211111221=pmpmpmCqCqCqAK tTtT32 22112112= pmpm CqCq TTtt32100322022Tt=求出新的传热速率方程求出新的传热速率方程30. 11221= tTtT4、在一传热面积为4、在一传热面积为50m2的再沸器中,用的再沸器中,用95的热水加热某 有机液体,使之沸腾产生一定量的蒸汽,液体的沸点为的热水加热某 有机液体,使之沸腾产生一定量的蒸汽,液体的沸点为 45。已知热水在管程的流速为。已知热水在管程的流速为0.5m/s(总流量为(总流量为 1.26105kg/h),出口水温为),出口水温为75,再沸器中列管的内径 为,再沸器中列管的内径 为20mm。试求:。试求: (1)该再沸器在上述条件下的传热量该再沸器在上述条件下的传热量Q和传热系数和传热系数K (2)热水侧的传热膜系数和沸腾侧的热膜系数各为多 少? 假定热水的物性与沸腾侧的传热膜系数可视不变。热水的 物性为:热水侧的传热膜系数和沸腾侧的热膜系数各为多 少? 假定热水的物性与沸腾侧的传热膜系数可视不变。热水的 物性为:=970kg/m3;=0.335mPa.s;Cp=4.2kJ/kg.K ;=0.677w/m.K,管壁热可忽略不计,管壁两侧的污垢 热阻各取为。,管壁热可忽略不计,管壁两侧的污垢 热阻各取为。WKm/.101 . 023 1 2 解:解: (1)mtKAQ = =11pmcq= =)()(21TT 11pmcqQ = =kW2940)7595(2 . 436001026. 15 =)()(21TT = = mt tTtTtTtT 2121ln)()( 15.3945754595ln)4575()4595(=KmWtAQKm./150215.3950100029402=(2) 热水被冷却热水被冷却 b=0.3 3 . 08 . 01PrRe023. 0d= =4 3102895510335. 09705 . 002. 0Re= du08. 2677. 010335. 0102 . 4Pr33 = pC3 . 08 . 01PrRe023. 0d= =KmW./359908. 22895502. 0677. 0023. 023 . 08 . 0=221 1111 +=+=RRK2331101 . 0101 . 035991 15021 +=+=KmW./53192 2= =
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