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1、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
2、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
3、. 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
4、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
5、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 . 0
6、5010020402211=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 . 0
7、22=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=pmpmpmC
8、qCqCqAK 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
9、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= =）（）（21
10、TT 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= =
