传热课时习题讨论课.doc

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1、传热章习题讨论课1)在外径100mm的蒸汽管道外包绝热层。绝热层的导热系数为0.08W/(m·℃),已知蒸汽管外壁150℃,要求绝热层外壁温度在50℃以下,且每米管长的热损失不应超过150W/m,试求绝热层厚度。2)水流过φ60×3.5mm的钢管,由20℃被加热至60℃。已知,水流速为1.8m/s,试求水对管内壁的给热系数。3)空气流过φ36×2mm的蛇管,流速为15m/s,从120℃降至20℃,空气压强4×105Pa(绝压)。已知蛇管的曲率半径为400mm,,试求空气对管壁的给热系数。空气的密度可按理想气体计算,其余物性可按常压处理。4)苯流过一套管换热器的环隙,自20℃

2、升至80℃,该换热器的内管规格为φ19×2.5mm,外管规格为φ38×3mm。苯的流量为1800kg/h。试求苯对内管壁的给热系数。5)为保证原油管道的输送,在管外设置蒸汽夹。对一段管路来说,设原油的给热系数为420W/(m·℃),水蒸气冷凝给热系数为104W/(m·℃)。管子规格为φ35×2mm钢管。试分别计算Ki和K0,并计算各项热阻占总热阻的分率。6)某列管换热器,用饱和水蒸汽加热某溶液,溶液在管内呈湍流。已知蒸汽冷凝给热系数为104W/(m·℃),单管程溶液给热系数为400W/(m·℃),管壁导热及污垢热阻忽略不计,试求传热系数。若把单管程改为双管程,其它条件不变,

3、此时总传热系数又为多少?7)一列管换热器,管子规格为φ25×2.5mm,管内流体的对流给热系数为100W/(m·℃),管外流体的对流给热系数为2000W/(m·℃),已知两流体均为湍流流动,管内外两侧污垢热阻均为0.0018m·℃/W。试求:①传热系数K及各部分热阻的分配;②若管内流体流量提高一倍,传热系数有何变化?③若管外流体流量提高一倍,传热系数有何变化?8)120℃饱和水蒸汽将空气从20℃加热至80℃,空气流量1.20×104kg/h。现有单程列管换热器,f25×2.5mm钢管300根,管长3m,蒸汽的对流传热系数a0=104W/(m2℃),污垢及管壁热阻不计。问此换

4、热器能否满足要求。9)在一单管程列管式换热器中,将2000kg/h的空气从20℃加热到80℃,空气在钢质列管内作湍流流动,管外用饱和水蒸汽加热。列管总数为200根,长度为6m,管子规格为φ38×3mm。现因生产要求需要设计一台新换热器,其空气处理量保持不变,但管数改为400根,管子规格改为φ19×1.5mm,操作条件不变,试求此新换热器的管子长度为多少米?10)一列管换热器,管外用2.0×105Pa的饱和水蒸汽加热空气,使空气温度从20℃加热到80℃,流量为20000kg/h,现因生产任务变化,如空气流量增加50%,进、出口温度仍维持不变,问在原换热器中采用什么方法可完成新

5、的生产任务?

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