传热学第五版课后习题答案

1、传热学习题建工版V0-14 大平板，高3m,宽2m,厚，导热系数为45W/,两侧表面温度分别为tw1 150 C及twi 285 C ，试求热流密度计热流量。解：根据付立叶定律热流密度为：qgradt二-tw2t245 285150-30375(w/m 2)x2x10.2负号表示传热方向与 x轴的方向相反。通过整个导热面的热流量为：q A 30375(32)182250(W)0-15空气在一根内经 50mm长米的管子内流动并被加热，已知空气的平均温度为85 C,管壁对空气的h=73(W/m2 .k),热流密度q=5110w/ m2 ,是确定管壁温度及热流量？。解：热流量qA=q( dl)=51

2、10(3.14=2005.675(W)0.052.5)又根据牛顿冷却公式hA t=h管内壁温度为：A(t wt f) qAtw tf q h85511073155( C)1-1 .按20c时，铜、碳钢(C、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导热 系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。解：(1)由附录7可知，在温度为20c的情况下，入铜=398 W/(m K),入碳钢=36W/(m K),入铝=237W/(m K),入黄铜=109W/(m K).所以，按导热系数大小排列为：入铜 入铝 入黄铜 入钢(2)隔热保温材料定义为导热系数最大不超过W

3、/(m K).(3)由附录8得知，当材料的平均温度为20c时的导热系数为膨胀珍珠岩散料：入=+ W/(m K)=+x 20= W/(m - K);矿渣棉：入=+ W/(m - K)=+x 20= W/(m - K);由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下,入=0. 038W/(m - K)。由上可知金属是良好的导热材料，而其它三种是好的保温材料。1-5厚度8为的无限大平壁，其材料的导热系数入=100W/(m K),在给定的直角坐标系中，分别画出稳态导热时如下两种情形的温度分布并分析x方向温度梯度的分量和热流密度数值的正或负。(1)t| x=0=400K, t| x=s=600K；(2) t| x=s

4、=600K, t| x=o=400K;解：根据付立叶定律tvtvt uvgradti j kxyztx无限大平壁在无内热源稳态导热时温度曲线为直线，并且工生 t23 tx tx 0qxx dx x 2 x 10(a)(1) t| x=0=400K, t| x=s=600K 时温度分布如图2-5(1)所示根据式(a),热流密度q x <0,说明x方向上的热流量流向x的反方向。可见计算值的方向符合热流量由高温传向低温的方向(2) t| x=s=600K, t| x=0=400K;图 2-5(1)温度分布如图2-5(2)所示 根据式(a),热流密度q x >0 ,说明x方向上的热流量流向

5、 x的正方向。可见计算值的方向也符合热流量由高温传向低温的方向21-6 一厚度为50mmi勺无限大平壁，其稳态温度分布为 t=a+bx (o C),式中a=200 o C, b=-2000o C/m。若平板导热系数为 45w/,试求：(1)平壁两侧表面处的热流密度；(2)平壁中是否有内热原？为什么？如果有内热源的话，它的强度应该是多大？解：方法一由题意知这是一个一维(_L-1=0 )、稳态(_L0 )、常物性导热问题。导热微分方程y z -图 2-5(2)式可简化为：d 2t q v 0(a)20因为t=a+bx(1)(2)dtdxd 2tdx 2根据式2bx2b(b)dt(b)(c)和付立叶

6、定律qxdx2bxqx-0q x=2b =-2(-2000)450.05=9000(w/m将二阶导数代入式（a)d2tdx 22b2( 2000)45=180000w/m该导热体里存在内热源，其强度为1.8 104w/m3。解：方法因为t=a+bx2,所以是一维稳态导热问题dtdx2bx (c)绝热根据付立叶定律qxdtdx2bx qx-00,无热流量qx=2b =-2(-2000)450.05=9000(w/mx)（2）无限大平壁一维导热时，导热体仅在边界x=0,体在单位时间内获取的热量为及x=处有热交换，由（1）的计算结果知导热in = q x=0 q x=Aarea0-(-2b)Aare

7、ain =2bA area0(d)负值表示导热体通过边界散发热量。如果是稳态导热，必须有一个内热源来平衡这部分热量来保证导热体的温度不随时间变化即实现稳态导热。 内热源强度：qv厂 volumeinV volume2b A areaA area2bqv80%已知科的导热系数入=(m K),灰泥的入=(m - K),硬泡沫塑料的入=(m K),试求加贴硬泡沫塑料层的厚度。 解：未贴硬泡沫塑料时的热流密度 t1q1R 1 R 2加硬泡沫塑料后热流密度q2 3R 1 R 12 R 2(2)tw1tw2? ,/；又由题意得，(80%t w1?A/V-&)qi Rq12R) 2t w2 &quo

8、t;./、八一墙壁内外表面温差不变 A t1 At2,将(1)、 (2)代入(3),20%R入 i + R" + R入3)32 ( 2000) 45=180000w/m 32-9某教室的墙壁是一层厚度为240mmB勺砖层和一层厚度为 20mmW灰泥构成。现在拟安装空调设备,并在内表面加一层硬泡沫塑料，使导入室内的热量比原来减少0.240.0220%0.70.580.240.02 0.70.580.063=加贴硬泡沫塑料的厚度为2-19 一外径为100mm内彳仝为85mm勺蒸汽管道，管材的导热系数为入=40W/(m - K),其内表面温度为180C,若采用入=(m K)的保温材料进行保

9、温，并要求保温层外表面温度不高于40 C,蒸汽管允许的热损失 ql = W/m。问保温材料层厚度应为多少?解：根据给出的几何尺寸得到：管内径d=85mm=,管外径，d2=,管保温层外径dq d9 20.1 232qitw 1 d2-?1n2兀入1 d1tw 3ln 2兀入2d3d252.3tW3=40C时，保温层厚度最小，此时，1801? ln2冗 400.140-10.0852 冗 0.05352.3ln (0"2 )0.1解得,0.072 m所以保温材料的厚度为72mm.2-24. 一铝制等截面直肋，肋高为 25mm肋厚为3mm铝材的导热系数为入=140W/(m K),周围空22

10、气与肋表面的表面传热系数为h= 75 w / ( m gk)。已知肋基温度为80 c和空气温度为30C,假定肋端的散热可以忽略不计，试计算肋片内的温度分布和每片肋片的散热量。解一肋端的散热可以忽略不计,可用教材式(2-35)、(2-36)、(2-37)求解。hU入A l75( L 0.003 )21400.00 3 L18 .9m -1(1)肋片内的温度分布ch m (le e 0 -x)ch (ml )(8030)ch 18.9(0.025x)ch (18.90.025)温度分布为044 .96ch 0.472518.9 x)、JhU AL80th(ml)J75 ( L 0.003 ) 2

11、140L 0.0030 0th(ml)B、'7521400.003 L( 8030 )th(18.90.025)B396.9Lth(0.4725)从附录 13 得，th(ml)=th=B 396.9 0.44=174.6L(W)单位宽度的肋片散热量qL / L=174.6(W/m)解二1、如果肋片上各点的温度与肋基的温度相同，理想的导热量hA t=h2(Ll)752 0.025(80-30)02、从教材图187.5L(W)2-17上查肋片效率l 3/ 21/ 22h0.0253/ 22 751/ 2=0.4988140 0.003 0.025f=0.93、每片肋片的散热量187.5L0

12、.9168.8L(W)单位宽度上的肋片散热量为qL 168.8(W/m)2-27 一肋片厚度为3mm长度为16mm是计算等截面直肋的效率。(1)铝材料肋片，其导热系数为140W/(m . K),对流换热系数 热系数 h=125W/(m2 . K)。 解： (1)h=80W/(m2 . K); (2)钢材料肋片，其导热系数为 40W/(m . K),对流换80 2( 1 口003)19.54m 11401 0.003ml19.540.0160.3127th(ml)=th(0.3127)0.3004fMl典二96.1%f ml0.3127(2)钢材料肋片例题3-1mlhUA45.911252( 1

13、0.003 )1 45.91m401 0.0030.016 0.7344th(ml)=th(0.734)0.6255th( ml )0.6255ml0.734485.2%无限大平壁厚度为,已知平壁的热物性参数=(m k), c=,=1500kg/m3 ,壁内温度初始时均为一致为 18o C,给定第三类边界条件：壁两侧流体温度为8 o C,流体与壁面之间的表面传热系数h= (m2 .K),试求6h后平壁中心及表面的温度。计算被忽略掉的的第二项，分析被省略掉的原因。解：教材中以计算了第一项， 忽略了后面的项。(x,)2 sin nn 1 n sincos1、例3-1中以计算出平壁的Fo=,n co

14、sBi=。因为xn e2n FoFo>,书中只计算了第一项，而忽略了后面的项。即(x,)2 sin 121 Fo1 sin 1 cos 1cos2、现在保留前面二项，即忽略第二项以后的项(x,)I(x, 6h) II(x, 6h)其中I( x, 6h )2 sin 11 sin 1 cos 1cos12FoII( x, 6h)2sin 22 sin 2 cos 23、以下计算第二项II(x, 6h)根据Bi=查表3-1 ,a)平壁中心x=0II( 0m, 6h)II( 0m, 6h)cos 222Foe2=, sin 20.5519；cos3.72620.83392 sin 20 cos

15、 2 一2 sin 2 cos 22 ( 0.5519)22 Foe3.72622 0.223.7262 ( 0.5519) ( 0.8239 )e0.01240.9+(-0.0124)1.4%(0,6h )0 I(0,6h) II(0,6h)(18 8) 0.9 0.01248.88 CII(0m,6h)0.0124从例3-1中知第一项I(0m,6h)0.9 ,所以忽略第二项时“和”的相对误差为：II( 0m, 6h)I( 0m, 6h) II( 0m, 6h)t(0m,6h)0m, 6h tf 8.88 8 16.88( C)虽说计算前两项后计算精度提高了，但 经比较精确。o C和例3-1

16、的结果17 o C相差很小。说明计算一项已b)平壁两侧x=II( 0.5m, 6h)II( 0.5m, 6h)2sin 22 cos 22 sin 2 cos 22 ( 0.5519)3.72620.52Fo0.5 e(0.5519) ( 0.8239)0.8239 )e23.7262 0.22II(0.5m,6h)0.01从例3-1中知第一项I(0.5m,6h)0.38 ,所以忽略第二项时“和”的相对误差为:2.6%(18 8) 0.38 0.013.9 CII( 0.5m, 6h)0.01I( 0.5m, 6h) II( 0.5m, 6h) 0.38+0.01(0.5m,6h )0 I(0

17、.5m,6h)II(0.5m,6h)t(0.5m,6h)0.5m,6htf3.9 8 11.9( C)虽说计算前两项后计算精度提高了，但o C和例3-1的结果o C相差很小。说明计算一项已经比较精确。4-4 一无限大平壁，其厚度为，导热系数为=36.4 w/m* k 。平壁两侧表面均给定为第三类边界条件即 h1 = 60w/m2* k tf1 = 25 C , h2 = 300w/m2* k tf2 = 2150c 当平壁中具有均匀内热源qv = 2 x10 W / m时，试计算沿平壁厚度的稳态温度分布。(提示: 取 A x=)方法一数值计算法解：这是一个一维稳态导热问题。(1)、取步长A x

18、=,可以将厚度分成五等份。共用六个节点t1 t2 t3 t4 t5 t6将平板划分成六个单元体(图中用阴影线标出了节点2、6所在的单元体)。用热平衡法计算每个单元的换热量，从而得到节点方程。节点1|:因为是稳态导热过程所以，从左边通过对流输入的热流量+从右边导入的热流量+单元体内热源发出的热流量=0。即tc匕 Xh1A tf1t1A1A qv 0vx 2节点2:从左、右两侧通过导热导入的热流量+单元体内热源发出的热流量 =0。A t-t2A 3t2A X q v 0XX节点3:从左、右两侧通过导热导入的热流量+单元体内热源发出的热流量 =0。A t-t3A 4-t3A X q v 0XX节点4

19、:从左、右两侧通过导热导入的热流量+单元体内热源发出的热流量 =0。A t-t4A t4A X q v 0XX节点5:从左、右两侧通过导热导入的热流量+单元体内热源发出的热流量 =0。A tt5A 6-t5A X q v 0XX节点6:从左边导入的热流量 +从右边通过对流车入的热流量 +单元体内热源发出的热流量 =0。即h2A tf2t6A-t6A T qv 0x 2将=36.4w/m* k、h1 = 60w/m2* k tf1 = 25°C h2 = 300w/m2* ktf2 = 215 C qv = 2 x10 W / m和a x=,代入上述六个节点并化简得线性方程组组：t1

20、0.91t2 11.25 0； t1 t3 2t2 19.78 0；t2t42t319.780；t3t5 2t4 19.780t4t62t519.780；t51.49t68.41 055逐步代入并移相化简得：t10.91t2 + 11.25, t20.9174t3+28.4679,t3 0.9237t4+44.5667, t4 0.9291t5+59.785,t5 0.9338t6 +74.297, t6 0.6453t6 +129.0965则方程组的解为：t1 417.1895, t2446.087, t3 455.22t4 444.575, t5414.1535, t6 363.95若将方

21、程组组1写成:t10.91t2+11.25 ,t2t1t319.78 , t3t2 t4 19.78t4t5 19.78t5t4t619.78t60.691t5 77.757迭代次 数节点1t1节点2t2节点3t3节点4t4节点5t5节点6t60300. 000300. 000300. 000300. 000200. 00012345678910可用迭代法求解,结果如下表所示:*从迭代的情况看，各节点的温度上升较慢，不能很快得出有效的解。可见本题用迭代法求解不好。11个节点。和上述原理相同，得出线性方(2)、再设定步长为(A x=),将厚度分成十等份，共需要程组组2 八1t1 0.9529t2

22、+3.534； t2 - t1 t3 4.945t3t511-t2t44.945 ； t4-t3t54.9451 1一 t4t64.945 ； t6-t5t74.9452 2t7t6t84.945 ； t81t7 t9 4.945 2t9t8t104.945 ； t101 t t2 19114.945t110.8018tl044.6054同理求得的解为:t1 402.9256, t2419.13, t33430.403, t4436.746t5 438.135,t6 434.6, t7 426.124； t8 412.706, t9394.346 ；t10 371.05,t11342.11*上

23、述划线的节点坐标对应于步长为时的六个节点的坐标。(3)、再设定步长为(A x=),将厚度分成 节点方程为：20等份，共需要 21个节点。和上述原理相同，得到新的t10.9759t2+1.026； t2t1t31.2363t3t2t41.2363 ； t4t3t51.2363t5t4t61.2363 ； t6t5t71.2363t7t6t81.2363 ； t8t7t91.2363t9t8t101.2363 ； t10t111.2363tnt10t121.2363 ；t20t19t211.2363；t210.89t2024.2053移相化简为:t1 0.9759t2+1.026, t20.976

24、5t3+2.2091t3 0.977t4+3.3663, t40.9775t5+4.499t5 0.978t4+5.6091, t6 0.9785t7+6.698, 5t7 0.9789t +7.767, tR 0.9793+8.8173 7889tiit9 0.9797tl0+9.8497, t10 0.9801tli+10.86540.9805tl2+11.8656, t12 0.9809tl3 + 12.8512t13 0.9813tl4 + 13.8234,t15 0.9819tl6 + 16.0016,t17 0.9825tl8 + 17.8504,t19 0.9831t20 + 1

25、9.6512, 1920t14 0.9816tl5+15.0597t16 0.9822tl7 + 16.9314t1R 0.9828+18.7529 1819t20 0.9834t21 +20.8875t210.89t20 +24.2053=0.89(0.98341 20.8875) 24.2053求得的解为：t1 401.6 C, t2410.5 C , t3 418.1 C, t4 424.5 C34t5 429.7 C , t6 433.6 C , t7436.3 C, t8 437.8 Ct9 438.0 C, t109I0437.0 C, t11434.8 C, t12 431.4

26、Ct13426.7 C, t14420.7 C,t15413.3 C, t16 404.6 Ct17394.7 C , t18383.5 C , t19371.2 C , t20357.6 C ,If181920t21342.4 C方法二：分析法（参看教材第一章第四节）微分方程式为:边界条件：d2t dx2qv0dtdxt f1dtdx=-h t“2 f2(1)(2)t6(3)由（1）式积分得qvdx再积分得 t% x2 cx+d 2(4)0 时，t1d号 dxx代入边界条件时，t6qv 22+dw dxqv2）、（3）式，并整理得2tf2 tfiqv / h2+qv/ 2c=/ h2/ h1

27、d=tfihi将 hi h2 tfi tf2qv的值分别代入式得c=619.89 C/m、d=401.07 C将c、d、qv值代入式（4）得t 2747.25x2 619.89x+401.07的节点对应的坐标分别为x10mx20.06m x30.12nx40.18、I234x5 0.24n x6 0.3m相应的温度分别为t1 401.1 C、t2 428.4 C、t3 435.9 C、t4 423.6 C、t5391.6 C、t6339.8 C5不同方法计算温度的结果比较o CX(m)0分析法数值法xm可见：第一次步长取，结算结果的误差大一些。步长为时计算的结果已经相当准确。再取步长计算，对结

28、果的改进并不大。必须提醒大家的是数I值计算是举计算机的发展密切相连的。人们不需要手工计算庞大的节点线性方程组！第五章5-13由微分方程解求外掠平板，离前缘150mm处的流动边界层及热边界层度，已知边界平均温度为60 C,速度为u二s。解：1、 以干空气为例平均温度为60C,查附录2干空气的热物性参数 y =x 10-6n2/s= x l0-5m/s,Pr=离前缘150mm处Re数应该为Rexxux0.9 0.1518.97 10 67116.5Re小于临街Re,c( 510 5),流动处在层流状态_-2X -八 1 八5.0? xvRex15 () 0.15% 7116.50.00889(m)

29、8.9mm所以，热边界层厚度：t Pr 1/30.00890.693 1/30.01(m)=10mm2、 以水为例平均温度为60 C,查附录3饱和水的热物性参数 y =x 10-7 m2/sPr=u-xRex x离前缘150mm处Re数应该为0.9 0.1552.82427 1050.478 10 6Re小于临街Re,c( 55 一、.10),流动处在层流状态-21 c15.0 .?x 5 ( .) 0.15,RexV 2824270.00141(m)1.41mm所以，热边界层厚度：Pr 1/30.001412.99 1/30.00098(m)=0.98mm5-14已知tf=40C, tw=2

30、0C, u“二s,板长450mm求水掠过平板时沿程 x=、的局部表面传热系数, 并绘制在以为纵坐标，为横坐标的图上。确定各点的平均表面传热系数。解：以边界层平均温度确定物性参数tmtw tf20+4030(C ),查附表3水的物性为:0.618W=x 10-6m/sPr=在沿程处的Re数为Re x0.80.450.80510 64.47105x坐标处的平均对流换热系数应该值小于临界Rec=5X105,可见流动还处于层流状态。那么从前沿到h 2hx 0.664 7 Re x 3 Prxx0.664 0618 京 3542 x Rex 0.72x1)*二时Re xu.x0.8 0.10.80510

31、 699400 Rex 0.720.72994000.12270 W/m2 K2局部换热系数 x 11/2)*二时Reu"0.80.251.9875 1050.80510 6Rex'19875020.72 0.721604.9 W/m20.23)hx802.5 W/m2 K*二时Re xu"0.8 0.30.80510 62.9814105八 ” R Re x0.72x29814020.721310.4 W/m20.3hx655.2 W/m2 Kx4)*二时Re xu"0.8 0.450.80510 64.472105Rex c” 4472002 h 0.

32、72 0.721070.1 W/m Kx0.456-17黄铜管式冷凝器内径，管内水流速 s,壁温维持80 C,冷却水进出口温度分别为28c和34 C,t tln t / t管长l/d>20 ,请用不同的关联式计算表面传热系数。 解：常壁温边界条件，流体与壁面的平均温差为80 2880 3448.94 C 冷In 80 28 / 80 34却水的平均温度为t f twt =80-48.94=31.06 C由附录3查物性，水在t f及t w下的物性参数为:tf=31C时，X f= W/(m - K), vf=x10-7m/s,Prf=,f= x 10-4 Ns/m2tw=80C时，w=x 1

33、0-4Ns/m2。所以28700 10000c d um0.0126 1.8Ref7vf7.904 107水在管内的流动为紊流。 用Dittus-Boelter 公式，液体被加热Nuf 0.023 Re0.8 Pr0.4Nuf 0.023 287000.8 5.31 0.4165.2f0.62072h Nuf 165.2-8138.1 W/m2 Kf d0.0126用 Siede-Tate 公式0.14Nuf 0.027 Re0.8 Pr1/3 w0.14081/3 7.8668Nuf 0.027 287000.8 5.31194f3.551h Nuf 194 0.6207 9554.7 W/

34、m2 K f d0.01266-21管式实验台，管内径，长为,为不锈钢管，通以直流电加热管内水流，电压为5V,电流为，进口水温为47 C,水流速s,试求它的表面传热系数及换热温度差。（管子外绝热保温，可不考虑热损失）解：查附录3,进口处47c水的密度为989.22kg/m3质量流量为n&f = V&： um r2n&f =989.33 0.5 3.14 0.008 2 0.0994kg/s不考虑热损失，电能全部转化为热能被水吸收UIn&fCp(tftf )tf tf m&C；475 911.10.0994cd p水的C n随温度变化不大，近似取 50 c

35、时的值计算 ptf tfme；常热流边界，水的平均温度475 911.10.09944.174 10358 C475852.5查附录3饱和水物性表得:VfCpRef0.537 1062 /m /s, f65.110 2W/(m K)4.175KJ/(Kg K), Prfumd0.5 0.016Vf0.537 10 6采用迪图斯-贝尔特公式Nu f0.023 Re0.8 Pr0.4Nu f0.023( 1.4898 104 )0.8h1 Nu f81.810.651壁面常热流0.0163.40,986.9Kg/m31.4898 1043.40.481.813328.6 W / (m2 K )度和

36、水的温度都随管长发生变化，平均温差t tw tfUIhAh dl5911 .13328 .63.140.0162.510.9Cs2 d解：由表6-3得知叉排5排时管排修正系数z二查附录3得知，tf= C时，水的物性参数如下: 入 f = (m K), y f = x 106n2/s, Pr f =, 而tw=C时，Pr w=o所以- Um d 4.87 0.019Ref 彳vf 10.06 10-7查表6-2 (管束平均表面传热系数准则关联式)得：Nuf0.35 Ref0.360.25PrfPrW0 36 7.02Nuf0.35 91978f6.2291978<2 1050.2S1zs2

37、0.25 0.21.250.92=21.25NUf fd21.25 0.5990.0192669.4 W/ m2 K6-35水横向掠过5排叉排管束，管束中最窄截面处流速u=s,平均温度tf = C,壁温tw=C,管间距1.25, d = 19 mm,求水的表面传热系数。例6-6空气横掠叉排管束，管外经 d = 25mm,管长l =,每排有20根管子，共有5排，管间距为S =50mm管排距为& = 37mm。已知管壁温度为tw=110C,空气进口温度为 tf 15 C ,求空气与壁面间的对流换热系数。解：对流换热的结果是使空气得到热量温度升高，对流换热系数一定时出口温度就被确定了。目前不

38、知空气的出口温度，可以采用假设试算的方法。先假定出口温度为25C,则流体的平均温度tf15 25=20 C查物性参数=0.0259W/(mK);15.06 10 6;cp1005J/(kg K)空气的最大体积流量为Tf273+2533V&ax=V& - 5000 5457 m3/h 1.516m3 / s0 T0273空气在最小流通截面积Fmins1 d lN (0.05 0.025) 1.5 20=0.75 m2处达到最大速度V&maxu Fmin1.5162.02m / s表6-3Refu d 2.02 0.025 max15.06 10 63353排时，修正系数0

39、.92S1S2501.3337.5表6-20.2Nuf0.31 Re0.6SiS2Nu f0.3133530.61.330.20.92=39.37对流换热系数Nuf h= f d39.37 0.025940.79 W / m2 K0.025这样大的对流换热系数应该是空气出口温度达到tf 1hAtwtf mcp tf1tf1hA tw tf tf +mcph dlNz tw tf tf +0V&Cptf140.79 3.14 15+ 0.025 1.5 20 5 110 201.293 5000/3600 1005tf115+24 39 C计算的出口温度与初步设定的值 tf 25 C有差

40、异。再设出口温度为t f 139 C :重复上叙计算过程。15 39tf =27 Cf 2查物性参数0.75=0.0265W/(m K);15.72 10 6; cp 1005J/(kg K)空气的最大体积流量为VL=V最大速度V&maxu F .minTf 5000 273+39TT 36002731.587m3 / s1.5870.752.12m / sRef表6-2NufUmax d2.12 0.02515.7210 633650.20.31 Re0.6SiS2Nuf 0.31 33650.61.330.2 0.92=39.4639.46 0.02652 1X41.82 W /

41、m2 K对流换热系数0.025Nu fh=d这样大的对流换热系数应该是空气出口温度达到tf 1hA tw tfmcp S tft f1hA tw tf tf +mcptf +h dlNz tw tf0V0cpt f141.82 3.14 15+ 0.025 1.5 20 5 110 271.293 5000/3600 1005tf1 15+22.737.7 C这个值与假定值很接近，所以出口温度就是oG对流换热系数为h=41.82W / m2 K第七章7-3水平冷凝器内，干饱和水蒸气绝对压强为X105Pa,管外径16mm长为，已知第一排每根管的换热量为x 104J/s，试确定第一排管的凝结表面传热系数及管壁温度。解：干饱和蒸汽在水平管外凝结。每根管的凝结热流量=hA t=hA tw ts （i）由课本附录查得，压强1.99 105Pa对应的饱和温度t= 120 c、潜热 r=2202.3kJ/kg。计算壁温需要首先计算对流换热系数ho而h又与壁温有关。先设定壁温为 tw= 100 C ,则凝液的平均温度为110C,ts+tw 120 100