第4章传热过程题解介绍.ppt

4-17某炉壁由下列三种材料组成：耐火砖1=1.4W.m-1-1,1=240mm，保温砖2=0.15W.m-1-1,2=120mm，建筑砖3=0.8W.m-1-1,3=240mm，若其内部温度t1=900，外壁温度t4=80，求单位面积的热损失及保温砖和建筑砖之间缝隙处的温度。,解4-17,4-18蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍，其导热系数为内层的二分之一。若将两层材料位置互换，而假定其它条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少？（设改变前后管道内外壁温度不变）,解4-18,4-19某单程管壳式蒸汽冷凝器内管为100根252.5mm钢管，管长2m。冷却水在管内的流速为1m.s-1，冷却水的进口温度为20，出口温度为50，求管壁对水的膜系数。（水在定性温度下的物性数据为=997kg.m-3，CP=4.174kJ.kg-1K-1，=0.6257W.m-1K-1，=0.7225mPas）,解4-19,4-20如果将上述冷凝器改为双管程，而水流量不变，管壁对水的膜系数为多少？（假设忽略水的物性随水出口温度的改变）,解4-20,4-21列管式换热器，由50根252.5mm钢管组成，管长为2m。CO2在管程流动，i=50W.m-2K-1，冷却水在壳程流动，o=2500W.m-2K-1。管内外均为强制湍流。管壁导热系数取45W.m-1K-1，污垢热阻RO=0.5810-3m2K.W-1，Ri=0.510-3m2K.W-1。求：(1)Ko，Ki；(2)CO2流速增大一倍，Ko增加多少？(3)i增大一倍，Ko增加多少？(4)o增大一倍，Ko增加多少？,解4-21,4-22一套管换热器，用196kPa水蒸汽加热某料液，料液在542mm的管道中流动，蒸汽在管外冷凝，已知料液进口温度为30，出口温度为60，流量为4000kg.hr-1，已知料液对管壁的传热系数为500W.m-2-1，蒸汽对管壁的传热系数为10000W.m-2-1，管内壁的污垢热阻为0.0004m2K.W-1，忽略管壁及管外污垢的热阻，则：（1）换热面积多大？（2）管壁平均温度为多少（3）若蒸汽改为150kPa，料液出口温度为多少已知：196kPa时水蒸汽饱和温度为120，150kPa时水蒸汽饱和温度为109，料液的定压比热容Cp=1.9kJ.kg-1K-1，水蒸汽汽化潜热2200kJ.kg-1，改变条件后认为液体物性不变，传热系数不变。,解4-22,4-23某生产过程中需用冷却水将油从105冷却至70，已知油的流量为6000kg.hr-1，水的初温为22，流量为2000kg.hr-1。现有一传热面积为10m2的套管换热器，问在下列两种流动形式下，换热器能否满足要求。（1）两流体呈逆流流动；（2）两流体呈并流流动。（3）要完成此生产任务，冷却水进口的最高允许温度是多少？设换热器的总传热系数在两种情况相同，均为300W.m-2K-1；油和水的平均比热容分别为1.9kJ.kg-1K-1和4.17kJ.kg-1K-1，热损失可以忽略。,解4-23,4-2480热水在管道流动中自然冷却，环境温度为15，若距管道入口100米处的温度为40，距管道入口50米处的温度为多少？,解4-24,4-25一双管程列管换热器中，壳侧饱和水蒸汽加热管内空气，110的饱和水蒸汽冷凝成同温度的水，将空气由20加热至80。则换热器第一管程出口温度为多少？,解4-25,4-26容积为2.5升的保温瓶内装满95热水，镀银壁的黑度=0.02，环境温度25，保温瓶外表面积为0.1m2，并假设瓶盖绝热。求经过多长时间水温降到80。水的密度以1000kg.m-3计，比热容为4200J.kg-1K-1提示:,解4-26,4-27车间内有一高和宽各为0.5m的炉门（黑度=0.8），其表面温度为400，室内温度为20。试求：（1）由于炉门辐射而引起的散热速率；（2）若在炉门前20mm出放置一块和炉门尺寸相同而黑度为0.1的铝板作为热屏，则散热速率可降低多少？,解4-27,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思