傳熱習(xí)題-20151208

1、321231t2t3t4t多層平壁一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱已知41tt 試定性畫出溫度分布為減少圓管熱損失，采用三層保溫材料，厚度一致，包覆的順序依次為cba導(dǎo)熱系數(shù)小的放在里層比較下列不同對(duì)流傳熱過(guò)程的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的大小。空氣自然對(duì)流h1、空氣強(qiáng)制對(duì)流（u3m/s） h2 、水強(qiáng)制對(duì)流h3（u3m/s） 、水蒸氣冷凝h4 4321hhhh管內(nèi)強(qiáng)制湍流，如果流量增加一倍，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)變化多少。如果管徑減少一半，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)變化多少。74. 18 . 01212uuhh2 . 08 . 04 . 06 . 04 . 08 . 0023. 0duchp2 . 0218 . 01212dduuhh 48. 32

2、42 . 08 . 012hh單殼程無(wú)相變換熱器，管殼程質(zhì)量流量一定，均處于高度湍流區(qū)。現(xiàn)將單管程變?yōu)殡p管程，管程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)如何變化，壓降如何變化。74. 18 . 01212uuhh用飽和水蒸氣在套管換熱器中加熱冷空氣，此時(shí)壁溫接近于哪一側(cè)的溫度結(jié)論：壁溫接近表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大的一側(cè)流體溫度。結(jié)論：壁溫接近表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大的一側(cè)流體溫度。某換熱器，用循環(huán)冷卻水冷卻熱油，熱油入口流量、溫度不變。夏天冷卻水入口溫度升高，問(wèn)采用什么辦法保證熱油出口溫度不變。某換熱器，用0.4MPa飽和水蒸氣加熱工藝物流。由于操作不當(dāng)，造成換熱器結(jié)垢嚴(yán)重，使工藝物流出口溫度下降。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，不能除垢和換熱器改

3、造，問(wèn)可采用什么辦法。AttK,c2m1. 某爐膛的平壁由兩層厚度相等、材質(zhì)不同的耐火磚組成，若A層的熱導(dǎo)率為B層熱導(dǎo)率的2倍，則穩(wěn)態(tài)傳熱時(shí)A層的溫差是B層溫差的 倍；填 空 題2. 某管式換熱器的管內(nèi)、外兩側(cè)流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為5800 w/m2K和640 w/m2K，請(qǐng)選擇最有效的強(qiáng)化傳熱的措施 ； A在管內(nèi)側(cè)加擾流子； B在管外側(cè)加翅片； C提高管內(nèi)流體的流速。1/2 B3. 溫度為127 的黑體的發(fā)射能力為 ；4. 外加保溫層的蒸汽管道放置在20 空氣中，當(dāng)管內(nèi)蒸汽壓力升高時(shí)，其向外散熱的熱損失和保溫層外表面的溫度會(huì) ；（A升高；B降低；C不變）5. 氣體熱輻射的特點(diǎn)為 和具有波長(zhǎng)

4、選擇性；6. 計(jì)算傳熱效率時(shí)，應(yīng)使用熱容量流率相對(duì) 的流體；7. 列管換熱器中用飽和蒸汽加熱某腐蝕性液體，則腐蝕性液體一般應(yīng)通過(guò) 程；A整個(gè)體積內(nèi)進(jìn)行較小管8. 提高液體的過(guò)熱度，以及 都可以使大容積飽和沸騰更加劇烈；9. 列管式換熱器可以分為 、 、以及固定管板式等三種型式；10. 用飽和水蒸汽加熱水，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（短時(shí)間）后，發(fā)現(xiàn)傳熱的阻力迅速增大，這可能是由于所引起的；11. 某一套管換熱器用管間飽和水蒸汽加熱管內(nèi)空氣，已知蒸汽的溫度為100 0C，空氣進(jìn)口溫度為20 0C 、出口溫度為60 0C ，則此套管換熱器的內(nèi)壁溫度應(yīng)接近 ；12. 固定管板式列管換熱器中用飽和蒸汽加熱某高壓液體

5、，則高壓液體應(yīng)通過(guò) 程；14. 當(dāng)流體橫向流過(guò)管束時(shí)，錯(cuò)列排列的管束的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)直列排列的管束的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；13. 大容積飽和沸騰的壁面如果被油脂玷污，則其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)會(huì)；15. 黑體的發(fā)射能力與絕對(duì)溫度的次方成正比；四、（30分）有一新的單管程單殼程列管式換熱器，傳熱管規(guī)格為 25 2.5 mm的鋼管，總數(shù)為161根，L/d 50?，F(xiàn)用該換熱器以0.2MPa的飽和水蒸汽將流量為4000kg/h 的CO2氣體由20加熱到80，飽和水蒸汽走殼程，CO2氣體走管程。已知0.2MPa飽和水蒸汽的溫度為120，汽化潛熱為2205kJ/kg，冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 1.0 104 W/（m2）。CO2氣

6、體的密度為3.4 kg/m3，定壓比熱容為 0.9 kJ/（kg），粘度為 0.0165 10-3 Pas，熱導(dǎo)率為 0.0206 W/（m）。假設(shè)管壁熱阻忽略不計(jì)，忽略熱損失試求：1、蒸汽的消耗量；（6分）2、該換熱器的總傳熱系數(shù)和換熱管管長(zhǎng)；（8分）3、當(dāng)CO2氣體的流量加大一倍時(shí)，CO2氣體的出口溫度為多少？（8分）4、在原工況下，換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，由于管內(nèi)壁產(chǎn)生污垢而影響傳熱效果（殼程污垢熱阻仍可忽略），測(cè)得CO2氣體出口溫度為70C（假設(shè)冷熱流體物性參數(shù)不變），此時(shí)總傳熱系數(shù)為多少？污垢熱阻為多少？如果需要維持CO2氣體的出口溫度為80，可采取哪些措施（定性指出兩個(gè)）？（8分）r

7、qttcqmccpcmc)(12kWqm602205)2080(9 . 04000skghkgqm/0272. 0/0 .98解答：解答：1、蒸汽的消耗量；2、該換熱器的總傳熱系數(shù)和換熱管管長(zhǎng)；、該換熱器的總傳熱系數(shù)和換熱管管長(zhǎng)； K=?; hi =?4 . 08 . 0Re023. 0prdhii4432101066. 2100165. 002. 020002. 0785. 036004000ReiiiidGud721. 00206. 00165. 09 . 0prcp)/(72Re023. 024 . 08 . 0CmWprdhii iiiiddhhddhK0001111)/(3 .572

8、CmWK Ctm5 .658012020120ln)80120()20120(230 .165 .652 .481060mtKAmldnA0mdnAl26. 1025. 014. 31610 .160 0011hdhdKii20251ihK熱阻主要集中在管程當(dāng)流量增加一倍時(shí)，uu24 . 08 . 0023. 0reiiPRdh8 . 0)(uuhhii同樣可以認(rèn)為20251ihKKKuuhhKKii741. 1即741. 12)(8 . 08 . 0分析一下K如何變化？iihhKK2212020120ln)120()20120(tttm22212020120ln)120()20120(741

9、. 1)20(2ttKAtCpcqmccpcmcCqKAt741. 112020120ln2Ct028 .74 Ctm01 .727012020120ln)70120()20120(mmctAKCpcq )2070()/(3 .431 .72163600409004000)2060(2CmWtACqKmpcmc idiiiddRhddhK000111 3 .5713 .43111)11(1000 KKhddhKddRiiidiWCmRdi/0044.024、總傳熱系數(shù)為多少？污垢熱阻為多少？總傳熱系數(shù)為多少？污垢熱阻為多少？ 4、如果需要維持、如果需要維持CO2氣體的出口溫度為氣體的出口溫度為80，可采取哪些，可采取哪些措施（定性指出兩個(gè)）？措施（定性指出兩個(gè)）？定性分析：定性分析：措施1，增大飽和蒸汽溫度，推動(dòng)力 增大，增大傳熱速率，使