2019化工原理第三版?zhèn)鳠崃?xí)題

1、傳熱一、填空(1) 在傳熱實(shí)驗(yàn)中用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近于側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于側(cè)流體的溫度值。(2) 熱傳導(dǎo)的基本定律。間壁換熱器中總傳熱系數(shù)K的數(shù)值接近于熱社(大、小)一側(cè)的值。間壁換熱器管壁溫度接近于?值(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W中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，則該壁面的熱阻d(大、小)，其兩側(cè)的溫差愈(大、小)。(3) 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，其兩側(cè)的溫差愈。(4) 在無(wú)相變的對(duì)流傳熱過(guò)程中，熱阻主要集中在，減少熱阻的最有效措施是。(5) 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

2、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(qiáng)流體的湍動(dòng)程度以提高傳熱系數(shù)。(6) 厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知b>b>b，導(dǎo)熱系數(shù)？<?<?，在穩(wěn)定123123傳熱過(guò)程中，各層的熱阻，各層導(dǎo)熱速率。(7) 物體輻射能力的大小與_成正比，還與成正比。寫(xiě)出三種循環(huán)型蒸發(fā)器的名稱(chēng)中央循環(huán)管式、懸筐式、外加熱式。(9) 在大容積沸騰時(shí)液體沸騰曲線包括、和三個(gè)階段。實(shí)際操作應(yīng)控制在。在這一階段內(nèi)，傳熱系數(shù)隨著溫度差的增加而_。(10) 傳熱的基本方式、和三種。熱傳導(dǎo)的基本定律是?？其表達(dá)式為?。(11) 水在管內(nèi)作湍流流動(dòng)，

3、若使流速提高到原來(lái)的2倍，則其對(duì)流傳熱系數(shù)約為原來(lái)的倍；管徑改為原來(lái)的1/2而流量相同，則其對(duì)流傳熱系數(shù)約為原來(lái)的倍。(設(shè)條件改變后仍在湍流范圍)(12) 導(dǎo)熱系數(shù)的單位為，對(duì)流傳熱系數(shù)的單位為，總傳熱系數(shù)的單位為。二、選擇1已知當(dāng)溫度為T(mén)時(shí)，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度耐火磚的黑度。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(dòng))，使空氣溫度由20°C升至80°C，現(xiàn)需空氣流量增加為原來(lái)的2倍，若要保持空氣進(jìn)出口溫度不變，則此時(shí)的傳熱溫差應(yīng)為原來(lái)的倍。A1.149B1.74C2D不定3一定流量的液體在一?

4、25X2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù)？=1000W/m2°C；如流i量與物性都不變，改用一?19X2mm的直管，則其?將變?yōu)椤1259B1496C1585D16784對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中普蘭特準(zhǔn)數(shù)是表示的準(zhǔn)數(shù)。A對(duì)流傳熱B流動(dòng)狀態(tài)C物性影響D自然對(duì)流影響5在蒸氣一空氣間壁換熱過(guò)程中，為強(qiáng)化傳熱，下列方案中的在工程上可行。A提高蒸氣流速B提高空氣流速C采用過(guò)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6在兩灰體間進(jìn)行輻射傳熱，兩灰體的溫度差為50C，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高100C,則此時(shí)的輻射傳熱量與原來(lái)的輻射傳熱量相比，應(yīng)該。A減小B增大C不變?nèi)?/p>

5、、簡(jiǎn)答1熱傳遞有哪幾種基本方式？熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。2各種傳熱方式相比較，熱傳導(dǎo)的主要特點(diǎn)是什么？在熱傳導(dǎo)中，物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移。3各種傳熱方式相比較，對(duì)流的主要特點(diǎn)是什么？對(duì)流僅發(fā)生在流體中，流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移。4各種傳熱方式相比較，熱輻射的主要特點(diǎn)是什么？熱輻射不需要任何介質(zhì)，可以在真空中傳播。5流體與固體壁面間對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在何處？熱阻主要集中在緊挨固體壁面處的層流底層內(nèi)。6強(qiáng)化對(duì)流傳熱的主要途徑是什么？提高流體的湍動(dòng)程度，減小層流底層的厚度。7在一套管換熱器中，若兩流體的進(jìn)、出口溫度不變，應(yīng)選擇并流換熱還是逆流換熱？為什么？應(yīng)選擇逆流換熱，因?yàn)榇藭r(shí)的對(duì)數(shù)平均溫

6、差較大，可以節(jié)省換熱面積。8什么是黑體？吸收率等于1的物體稱(chēng)為黑體。9什么是白體？反射率等于1的物體稱(chēng)為白體。10什么是透熱體？透過(guò)率等于1的物體稱(chēng)為透熱體。11什么是灰體？能以相同的吸收率且部分地吸收由零到*所有波長(zhǎng)范圍的輻射能的物體稱(chēng)為灰體。12什么是物體的黑度？灰體的輻射能力與同溫度下黑體的輻射能力之比稱(chēng)為物體的黑度。13在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排不潔凈和易結(jié)垢的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管內(nèi)，因?yàn)楣軆?nèi)清洗比較方便。14在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排腐蝕性流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管內(nèi)，以免殼體和管子同時(shí)受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢修。15在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排壓

7、強(qiáng)高的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管內(nèi)，以免殼體受壓，可節(jié)省殼程金屬消耗量。16在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排飽和蒸氣的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管間，便于及時(shí)排出冷凝液。17在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排被冷卻的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強(qiáng)冷卻效果。18在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排粘度大的液體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管間，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re值（Re>100）下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。19.在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排流量較小的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管

8、間，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re值（Re>100）下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。20在列管換熱器中，擬用飽和蒸氣加熱空氣，傳熱管的壁溫接近哪一種流體的溫度？壁溫接近飽和蒸氣的溫度。21在列管換熱器中，擬用飽和蒸氣加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近哪一種流體的對(duì)流傳熱系數(shù)？總傳熱系數(shù)K接近空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)。22在列管換熱器中，擬用飽和蒸氣加熱空氣，如何確定兩流體在換熱器中的流徑？為什么？空氣走管內(nèi)，飽和蒸氣走管間，以便于冷凝液的排放。23污油與汽油換熱，如何安排兩流體的流徑?為什么?污油走管內(nèi)，汽油走管間，便于清洗。24為什么內(nèi)部孔隙多的材料保溫效果好

9、?因?yàn)榇罅康目紫吨邪鴮?dǎo)熱系數(shù)非常小的氣體，對(duì)導(dǎo)熱不利，從而起到了保溫的作用。25一鋼板的黑度為0.78,其反射率為多少?反射率為0.22。26在強(qiáng)化傳熱的過(guò)程中，為什么要想辦法提高流體的湍動(dòng)程度?由于對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在層流底層內(nèi)，提高流體的湍動(dòng)程度能減薄層流底層的厚度，可以提高傳熱效果。27在夏季人們?yōu)槭裁磹?ài)穿淺色衣服?由于在陽(yáng)光下淺色的衣服反射率較大，吸收的熱量少，使人們不至于感覺(jué)太熱。28換熱器的殼程為什么要安裝擋板?可以提高殼程流體的湍動(dòng)程度，增強(qiáng)傳熱效果。29雖然大氣層包圍著地球，但陽(yáng)光仍能照射到地球表面，因?yàn)榭諝馐峭笩狍w。此話對(duì)嗎？為什么？不對(duì)，只有單原子氣體和對(duì)稱(chēng)雙原子氣

10、體是透熱體，而空氣中的二氧化碳和水蒸氣都可以部分地吸收太陽(yáng)發(fā)射的輻射能。30間壁式換熱器與混合式換熱器的區(qū)別是什么？間壁式換熱器是由固體壁面將冷、熱兩種流體分開(kāi)，通過(guò)固體壁面?zhèn)鳠幔旌鲜綋Q熱器中則是將冷、熱兩種流體直接接觸、混合換熱。四、計(jì)算1.一臥式列管冷凝器，鋼質(zhì)換熱管長(zhǎng)為3m,直徑為?25X2mm。水以0.7m/s的流速在管內(nèi)流過(guò)，并從17°C被加熱到37°C。流量為1.25kg/s、溫度為72°C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(cè)得：蒸氣冷凝傳熱系數(shù)？=800W/（m2°C）,管內(nèi)側(cè)熱阻為外側(cè)的40%

11、，污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的70%，試核算：（1）換熱器0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(jì)算時(shí)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(guò)，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二WC(t-1)，cpc21C二4.18kJ/kg°C，pcQC(tt)pc213944.18(3717)4.713kg/s兀單管內(nèi)水的流量為：W二一d2u二0.785X

12、0.0212x0.7x1000二0.2423kg/sc14W4.713每程所需管子數(shù)為：n=19.51W0.2423c1取每程管子數(shù)為20，則每程所能提供的傳熱外表面積為+陽(yáng)x800由題給數(shù)據(jù)，K（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)。+0.4x丄+0.7x0.4丄)aa+0.7x0.4說(shuō))oo=476.2W/m2-°C則任務(wù)所需的傳熱外表面積為：換熱管總根數(shù)為：S18.7n=卄=79.4兀dl兀x0.025x3o?。?）換熱器的管程數(shù)。n=80由題意管程數(shù)為：N二-二4tn12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20C和110°

13、;C。在換熱器使用的初期，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38°C，試求：(1)空氣出口溫度為多少？(2)總傳熱系數(shù)為原來(lái)的多少倍？(3)若使冷卻水加大一倍，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？率有何變化？變?yōu)槎嗌?？解：使用初?10C40C45C20C(?>>?)(4)冷卻水流量加大后，換熱器的傳熱速水空氣使用一年后110CT'238C20C(1) 空氣出口溫度T2題意可得：使用初期Q二WC(t-1)二WC(T-T)二KSAt(1)cpc2

14、1hph12m2)(3820)/(4520)使用一年后Q'二2WC(tt)二WC(TT')二KSAfcpc21hph12m兩式相比(2)/(1),得(110-T%040)二則:T'=59.6C2(2)總傳熱系數(shù)K'/K方程(2)式/(1)式，得：(3820)_K'54.2(4520)K38.2故K；k=0.50%(3)冷熱流體的出口溫度t”及T''一年后22(TT')二KaSAt"12mQ"二WC(t"t)二WCcpc21hphQ"二2WC(tt)二WC(T巧二K"SAt”4)方程

15、(4)式/(3)，cpc21hph12得：整理前半式的方程t"二39.60.179T"25)又因a水加空氣'Kua,空氣由等比定理(110T")(t20)11059.69154K少空au1z空(110t)(T20)221110t''lnT"202110t41.4In亠=T"2054.2整理得，2t"二153T"22聯(lián)立(5)和6)，可得：t"二29.4°C,2T二57.5°C24)冷卻水流量加大后，換熱器的傳熱速率有何變化？變?yōu)槎嗌?？f-56.354.2=1.043有一蒸

16、汽加熱器，熱方:為飽和蒸汽冷凝,T=100°C；冷方:為生垢液體升溫，t=20oC,t=60oC。12（1）在測(cè)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(wèn):a那些是控制熱阻？管程宜走那一方流體？簡(jiǎn)述理由；b清洗前，污垢熱阻約為該時(shí)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(wèn):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(jiǎn)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(duì)液體的給熱過(guò)程，因傳熱過(guò)程的傳熱量取決于熱阻大的一方

17、。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(duì)飽和蒸汽冷凝給熱系數(shù)幾乎無(wú)影響，而飽和蒸汽冷凝的表面又不要求清洗，且在殼程流動(dòng)易于及時(shí)排除冷凝水和不凝性氣體。b維持A,At不變時(shí):m清洗前傳熱量Q二W二KAAthm（1）清洗后傳熱量Q'二2W二KAAthm（2）（1）式與（2）式比較得:K'=2K清洗前后總熱阻的差值是污垢熱阻RR二-1111RssKK'K2K2K所以R=0.5=50%R、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(lái)增加換熱量，是不能滿(mǎn)足的，因?yàn)樯敢后w以為湍流，再增加流量時(shí)，所增

18、加的換熱量決不能與所需要的熱量相當(dāng)，這時(shí)會(huì)使出口溫度下降。只有調(diào)節(jié)飽和蒸汽的溫度來(lái)增加At，使其滿(mǎn)足熱負(fù)荷的要求。m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(shí)蒸汽的溫度提高到160C即可滿(mǎn)足要求。假設(shè)垢層的生成，其傳熱面積的變化忽略不計(jì)，而傳熱系數(shù)下降一半，則推動(dòng)力At，二16020+16060二120增加一倍，這樣即可滿(mǎn)足其換熱器的熱負(fù)荷不變。m24. 有一換熱器，管內(nèi)通90C的熱流體，膜系數(shù)«為1100w/m2-°C，管外有某種液體沸騰，沸點(diǎn)1為50C，膜系數(shù)«為5800w/m2-°C。試求以下兩種情況下的壁溫：（1）管

19、壁清潔無(wú)垢；（2）外2側(cè)有污垢產(chǎn)生，污垢熱阻為0.005m2-oC/w解：忽略管壁熱阻，并假設(shè)壁溫為T(mén)w1）當(dāng)壁很薄時(shí)，根據(jù)壁兩側(cè)的對(duì)流傳熱方程式可得T二56.4°Cw2) 同理則T二84OCw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。5. 流量為2000kg/h的某氣體在列管式換熱器的管程流過(guò)，溫度由150°C降至80°C；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(dòng)，兩者均處于湍流。已知?dú)怏w側(cè)的對(duì)流傳熱膜系數(shù)遠(yuǎn)小于冷卻水側(cè)的對(duì)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(jì)，氣體平均比熱為1.02kJ/kg°C，水

20、的比熱為4.17kJ/kg°C，不計(jì)溫度變化對(duì)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(shí)對(duì)數(shù)平均溫差為多少？(3)此時(shí)的出口水溫將為多少？(4)此時(shí)的冷卻水用量為多少？解：(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(shí)對(duì)數(shù)平均溫差為多少？原情況Q二WC(t-1)二WC(T-T)二KSAt二aSM(1)cpc21hph12imiim新情況Q，=W'C(廠廠)二WC(T-T)二KSAt，=/S'At'(2)cpc21hph12imiim因aa，K，

21、換熱器與氣體的情況未變，水空氣空氣則Q=Qa=a'S'=S，故At'=Atiiiimm則t'=60OC，(At'At'<2，則At'用算術(shù)平均值合適)212m對(duì)新情況下的熱量進(jìn)行衡算，Q'二W'x4.17x(60-20)二2000x1.02x(150-80)故W'=856kg/hc6在套管換熱器中用120°C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/(m2°C),

22、換熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻為4X104m2C/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(zhǎng)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(duì)流傳熱系數(shù)?.；(3)當(dāng)苯的流量增加50%、但其他條件維持不變時(shí)，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(jì)算。解：(1)飽和蒸汽流量；(2)管內(nèi)苯的對(duì)流傳熱系數(shù)?；i整理得In1=(1)T-1WC2cpcdoadiid+Ro+sidi3) 苯的流量增加50%，苯的出口溫度為若干將其代入(2)式得K'=535.7w/(m2°C)o2

23、)代入(1)式得1120-30535.7x2.036x3600In0.3444120-14000x1.5x1.9x10002解得t'=56.2OC2(4)若想維持苯的出口溫度仍為60°C應(yīng)采取哪些措施？作出定量計(jì)算。(a)將管子加長(zhǎng)，由(1)式得(b)提高加熱蒸氣壓強(qiáng)(溫度)解得廠=133OC7.一廢熱鍋爐，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)？=300W/m2K,水側(cè)？=10000W/m2K,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/mK,若忽略污垢熱阻，試求：1°(1) 以?xún)?nèi)壁面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)K;

24、(2) 單位面積上的熱負(fù)荷q(W/m2);(3) 管內(nèi)壁溫度T及管外壁溫度T;Wi(4) 試以計(jì)算結(jié)果說(shuō)明為什么廢熱鍋爐中轉(zhuǎn)化氣溫度高達(dá)500C左右仍可使用鋼管做換熱管。解：(1)Ki所以K=289.2W/m2Ki(2)q(3) 管內(nèi)壁溫度T及管外壁溫度TWi575+472_T因?yàn)?-TwT-TT-227二j二1b1oT貢aSiim00由上述方程可解出T二237.8OC，T二2340CWi(4) 由計(jì)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。8水以一定流速

25、在直管中作湍流流動(dòng)，若管壁溫度不變?yōu)?50K，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?？解：求Uu=2，t；=?以知t=350K，wt=290K，t=295K，水湍流流動(dòng)，需對(duì)水側(cè)作熱量恒算可12求t'。一般情況，水的進(jìn)出口溫差小于10C，那么溫度對(duì)物性參數(shù)影響較小，因此可以認(rèn)為水的2物性參數(shù)保持不變。由題意知，流速改變前：Q=WC(t-1)=WC(295-290)=aSAt(1)cpc21cpcm流速改變后：Q'=2WC(t-1)=2WC(t-290)=aSAt'(2)cpc21cpc2m又九dupC卩a=0.023()0.8

26、(p)0.4(3)d卩九i因物性參數(shù)不變，則：a=()0.8=20.8=1.74(4)au則（1）/（2），并將各參數(shù)帶入，可得：9現(xiàn)有一逆流冷卻器，用冷水冷卻油，使油溫從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(zhǎng)度增加一倍（其它尺寸不變），求油及水的出口溫度。解：420K370K310K"285K對(duì)體系進(jìn)行熱量恒算，At(420-301)+(370-285)二97.5所以，KSAtmC(420-370)poKS97.5xC50po二1.95KCpo1）KS97.5KSx=3.9C(310285)Cpwpw2）冷卻器長(zhǎng)

27、度增加一倍后，假設(shè)：420K*T2t285K2,At'+At'135+Tt"=12=22-m22WC(420T)二WC(t285)二2KSAt'opo2wpw2m所以，2KSAtKS(135+Tt)oC(420T)C(420t)po2po22KSAtKS(350+Tt)W=m=X22wC(t285)C(t285)pw2pw23）4）1）=（3）1.95=(135+Tt)420-T22）=（4）3.9=(135+Tt)22t2855）6）流速改變前流速改變后350K一350K350K350K290K295K290Kt'2(350-29°)+(3

28、5。-295)二57壯m22解(5)和(6)方程，得：T=341.74Kt=324.13K22AtIAt'<2,則At'用算術(shù)平均值合適。12m10.某工廠有一臺(tái)列管式換熱器，每小時(shí)將一定量的氣體從80°C冷到60°C，冷卻水溫度由20°C升到30°C,氣體在管內(nèi)流過(guò)，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)K二40w/(m2-°C)，現(xiàn)生產(chǎn)需要?dú)怏w出口溫度更低，有人提出將一結(jié)構(gòu)及大小與已用一臺(tái)完全一樣的換熱器并聯(lián)使用，氣體量與原一臺(tái)時(shí)相同，只是分成相等的兩股送入，冷卻水進(jìn)出每個(gè)換熱器的溫度仍與原來(lái)的一樣。試計(jì)

29、算：(1)此時(shí)氣體的出口溫度為多少？(2)兩臺(tái)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(jì)。解：一臺(tái)換熱器情況：所以Q二KSAt=40xSx45二1800Sm又因WC(T-T)=WC(80-60)=20WCgpg12gpggpg氣體放出的熱量與冷卻水得到的熱量相等，所以：S1即=(1)WC90gpg(1)兩臺(tái)相同換熱器并聯(lián)使用由于管間為水，管內(nèi)為氣體，aaw故有K=ag氣膜控制a=AW0.8=K=40gg所以AW0.8K=K=A(W/2)0.8(0.5)0.8g=40=KK'=40x(0.5)0.8=2380-T2SWC23(30+T')gpg22)聯(lián)立1)式和(2)式解得：T=57.6°C22)兩臺(tái)相同換熱器串聯(lián)使用時(shí)80-T2SWC40(30+TJgpg2聯(lián)立(1)式和(3)式解得：T=46.15°C2因此兩臺(tái)串聯(lián)使用可使氣體出口溫度降低到更低。11某車(chē)間需要安裝一臺(tái)換熱器，將流量為30ms/h、濃度為10%的NaOH水溶液由20C預(yù)熱到60。加熱劑為127°C的飽和蒸汽。該車(chē)間現(xiàn)庫(kù)存一臺(tái)兩管程列管式換熱器，其規(guī)格為25