传热过程分析与换热器的热计算杨世铭陶文栓传热学第四版答案_第1页
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1、第10章传热过程分析与换热器的热计算课堂讲解课后作业【10-3】一卧式冷凝器采用外径为25mm，壁厚1.5mm的黄铜管做成热表面。已知管外冷凝侧的平均传热系数，管内水侧平均的表面传热系数。试计算下列两种情况下冷凝器按管子外表面面积计算的总传热系数(1) 管子内外表面均是洁净的(2) 管内为海水，流速大于1m/s，结水垢，平均温度小于50，蒸汽侧有油。【解】【10-13】一台1-2型壳管式换热用来冷却11号润滑油。冷却水在管内流动，流量为3kg/s；热油入口温度为600C，。试计算：(1) 油的流量；(2) 所传递的热量；(3) 所需的传热面积。 【10-17】在一逆流式水-水换热器中，管内为热

2、水，进口温度出口温度为；管外流过冷水，进口温度，出口温度；总换热量，共有53根内径为16mm、壁厚为1mm的管子。管壁导热系数，管外流体的表面传热系数，管内流体为一个流程。假设管子内、外表面都是洁净的。试确定所需的管子长度。【解】计算管内平均换热系数。 ，本题中冷热流体总温差为43.3，管外冷流体侧占68，管内侧约占32，故不必考虑温差的修正。【10-22】欲采用套管式换热器使热水与冷水进行热交换，并给出。取总传热系数为，试确定采用顺流与逆流两种布置时换热器所交换的热量、冷却水出口温度及换热器的效能。 【10-27】一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行：， ，=2500W/K，K=80

3、0。运行一年后发现，在、及、保持不变的情形下，冷流体只能被加热到162，而热流体的出口温度则高于300。 试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。【解】不结垢时， .结垢后，。又，。【10-32】已知：一球状物体中，为绝缘材料的导热系数，h为球外表面的表面传热系数，假定为常数。求证：球状物体的临界表面绝缘半径为。【证明】设周围介质的温度为t，则通过空心球壁的传热量为ri为球状物体的一内半径，该处的壁温为ti；r是外半径，此处视为变量。达到临界半径时，满足条件即由此得于是得球状物体的临界表面绝缘半径为【10-43】一块表面积为A的平板埋于绝热材料中（如附图所示）。初始时与温度为T的气流处于平衡状态，后突然受到投入辐射G的作用。平板对G的吸收比为1，自身辐射的发射率为，平板的热容量为mc。此时对流换热的表面传热系数为h。试按集总参数法导出平板温度随时间变化的关系式，及当平板又一次处于稳态工况时的温度值。取G=3000W/m2，1=0.8，=0.9，T=300

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