水以um=1.5m/s的速度流过内径为d=25mm的加热管。管的内壁温度保持tw=100℃,水的进口温度为。若要使水的出口温度达到,求单位管长换热量(计算中不考虑管长修正)。
[分析]本题考察重点为管内受迫对流紊流换热的计算,注意传热温差的选用。
第1题
水以um=1.5m/s的速度流过内径为d=25mm的加热管。管的内壁温度保持tw=100℃,水的进口温度为。若要使水的出口温度达到,求单位管长换热量(计算中不考虑管长修正)。
[分析]本题考察重点为管内受迫对流紊流换热的计算,注意传热温差的选用。
第2题
在常温下用套管换热器将空气由20℃加热至120℃,空气以0.15m/s的流速在管内流动。换热器内管为体积为100×4mm的钢管,长为2.5m,假设管外壁温度为100℃,求空气对管壁的对流传热。
第3题
在一套管式换热器中,内管为180×10mm的钢管,内管中热水被冷却,热水流量为2000kg/h,进口温度80℃,出口温度50℃,环隙中冷却水进口温度为20℃,出口温度40℃,
第4题
某套管式换热器,内管内径为100mm、外径为108mm,管壁导热系数λ=36W/(m·K)。流量为M=0.4kg/s的冷水在内管内流过,温度从20℃被加热到45℃,其对流换热表面传热系数h1=3000W/(m2·K);套管内流过流量为0.42kg/s的热水,其进口温度为68℃、对流换热表面传热系数h2=1500W/(m2·K)。冷水与热水流动方向为逆流。
求:(1)换热器内管长度1;(2)换热器最大可能传热量ψmax;(3) 换热器效能ε,已知水的定压比热取
第5题
某单壳程单管程列管换热器,用1.8×105Pa饱和水蒸气加热空气,水蒸气走壳程,其给热系数为105W/(m·℃),空气走管内,进口温度20℃,要求出口温度达110℃,空气在管内流速为10m/s。管子规格为25mm×2.5mm的钢管,管数共269根。试求换热器的管长。若将该换热器改为单壳程双管程,总管数减至254根。水蒸气温度不变,空气的质量流量及进口温度不变,设各物性数据不变,换热器的管长亦不变,试求空气的出口温度。
第6题
有一套管式换热器,内管为57mm×3mm,外管为114mm×4mm。内管中有流量为4000kg/h的苯被加热,进口温度为50℃,出口温度为80℃。套管的环隙中有绝对压力为200kPa的饱和水蒸气冷放热,冷凝的对流传热系数为104W/(m2·K)。已知内管的内表面污垢热阻为0.0004m2·K/W,管壁梁及管外侧污垢热阻均不计。试计算:
第7题
有一单壳程双管程列管式换热器,管外用120℃饱和蒸汽加热,常压干空气以12m/s的流速在管内流过,管径为38mm×2.5mm。总管数为200根,已知空气进口温度为26℃,要求空气出口温度为86℃,试求:
第8题
在套管换热器中,一定流量的水在内管流动,温度从25℃升高到75℃,并测得内管水侧的对流传热系数为2000 W/(m2·℃)。若相同体积流量的油品通过该换热器的内管而被加热,试求此时内管内油侧对流传热系数。假设两种情况下流体呈湍流流动。已知定性温度下流体物性如下:
ρ,kg/m3μ,Pa·s cp,kJ/(kg·℃) λ,W/(m·℃)
水 1000 0.54×10-34.17 0.65
油品 810 5.1×10-32.01 0.15
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