【正文】 ℃) 每米鋼管的外表面積 A=πdL=1= 散熱量 QT=αTA(tWt) =(26512)=1827W 校核壁溫由 Q=KA(t1t2)其中: =（m2℃）/W∴ K=20W/(m2如此應(yīng)采取試差法求解。由αT的計(jì)算式可以看出，求解tW是關(guān)鍵。 解：（1）設(shè)油和空氣的溫度分別為tt2。其中tW表示壁溫，℃；αT的單位為W/(m2試求：(1)每米管長(zhǎng)的熱損失；(2)(m已知油對(duì)管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)為340W/(m2傳熱管數(shù)目加倍，則傳熱面積A加倍；但流通面積增大1倍后，流速相應(yīng)減少1倍，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)減至原來(lái)倍。即Re=m不變。在列管換熱器中用蒸汽加熱空氣，蒸汽走完程，空氣走管程且作湍流流動(dòng)，若其它條件不變，僅將：(1)空氣的壓強(qiáng)加倍；(2)傳熱管的數(shù)目加倍試估算Ｑ/?tm將如何變化？解：（1） a蒸汽》a空氣 \K 187。壁溫的估算對(duì)工程技術(shù)人員十分重要。又因?yàn)楣鼙诘臒嶙栎^小，所以溫降也小，也就是說(shuō)管壁兩側(cè)溫度比較接近。由牛頓冷卻定律：又 ℃ ②再眼于管外的對(duì)流傳熱 ℃ 方法二：(1) 先求傳熱過(guò)程的總熱阻及分熱阻（基于內(nèi)表面） =(℃)/W (2) 再求管壁溫度 在連續(xù)傳熱過(guò)程中，溫降與熱阻成正比?！?（2） 平均溫度差 ℃。若忽略污垢熱阻，求換熱管的壁溫及。管外為水沸騰，管內(nèi)走合成轉(zhuǎn)化氣，溫度由550℃降至450℃。冷卻水流量加倍后，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)增大到原來(lái)的倍，控制熱阻相應(yīng)降低，導(dǎo)致總傳熱系數(shù)幾乎以與管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)相同的幅度增大，結(jié)果使冷凝液大量增加，由此可見，降低控制熱阻，是增大傳熱速率的一個(gè)重要途徑。由于原來(lái)的冷卻水出口溫度已經(jīng)很低，冷卻水流量加倍后，平均溫差即傳熱推動(dòng)力增加很少，這可由與的比較看出。 設(shè)“1”，“2”分別代表工況改變前后的情況，由（b）式： 已知：(b) 比較（a）、（b）二式得 將已知數(shù)據(jù)代入 增加冷凝量為 即蒸氣冷凝量增加了64％。空氣流量增加后，總傳熱系數(shù)增大，但其增大的幅度不能滿足熱負(fù)荷增大的要求，故可以改變的只有Δtm及A。 分析：由傳熱基本方程著眼考慮：空氣流量增加20%而進(jìn)出口溫度不變，即Q增加20%?，F(xiàn)因工況變動(dòng)需將空氣的流量增加20%，而空氣的進(jìn)、出口溫度不變。將流量為2200kg/h的空氣在蒸汽預(yù)熱器內(nèi)從20℃加熱到80℃。因此，解決該題的重點(diǎn)在于求出冷凝、冷卻段交界處的冷卻水溫度，即冷卻水離開冷卻段的溫度t。問(wèn)此換熱器是否合用？分析：判斷一臺(tái)換熱器是否合用，一般可以采用比較傳熱速率或傳熱面積的方法，本例采用后一種方法：分別計(jì)算已有換熱器面積和所需換熱器面積，比較二者后即可以得出結(jié)論。℃)和K2=100 W/(m2冷卻水進(jìn)出口溫度為5 ℃ 和30℃?，F(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻CS2飽和蒸氣，使之從飽和溫度46 ℃ 降至10 ℃，走管外，其流量W=，其冷凝潛熱為356kJ/kg，(kg℃) 。因此用非圓形管道制成的換熱器（如最近開發(fā)的螺旋扁管換熱器），一般都具有高效的特點(diǎn)?！?。今擬改用周長(zhǎng)與圓管相同、高與寬之比為1：3的矩形扁管，而保持流速不變，試問(wèn)對(duì)流傳熱系數(shù)有何變化？ 解：由對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算公式： 當(dāng)物性不變時(shí) ∵u不變， ∴ 求扁管的當(dāng)量直徑de： 設(shè)a、b，分別為矩形截面的寬與長(zhǎng) 由題意 解之 ∴ 設(shè)分別為圓管與扁管的對(duì)流傳熱系數(shù)，則 ∴　　　===111W/(℃) 對(duì)流傳熱系數(shù)由原來(lái)的100W/(m2答案：增大（三） 計(jì)算題某流體通過(guò)內(nèi)徑為100mm圓管時(shí)的流傳熱系數(shù)為120W/(m2若流量和物性不變，將管內(nèi)徑減半后仍為滯流，則管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍。現(xiàn)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定蒸汽和空氣的給熱系數(shù)，需用的主要儀器有 。答案：1對(duì)大空間的自然對(duì)流，通常取加熱（或冷卻）表面的 為特征尺寸。答案：傳熱管表面有污垢積存1流體橫向流過(guò)管束作湍流流動(dòng)時(shí)，在管外加有折流板的情況下,。答案：104℃分析：ε== =104℃1在計(jì)算換熱器的平均傳熱推動(dòng)力時(shí)，若兩端的推動(dòng)力相差不大于2倍，則其算術(shù)平均值與對(duì)數(shù)平均值相差不大于 ?！?1熱油和水在一套管換熱器中換熱，水由20℃升至75℃?！妫??！妫?。若維持冷、熱介質(zhì)出口溫度不變，則該溶劑的處理量變?yōu)? 。答案：臨界溫度差；臨界熱負(fù)荷1處理量為440kg/h的有機(jī)溶液在某換熱器中預(yù)熱。答案：1由核狀沸騰轉(zhuǎn)變?yōu)槟罘序v時(shí)的溫度差稱為 。答案：；黑體的表面溫度從300℃升至600℃，其輻射能力增大到原來(lái)的 倍. 答案: 分析: 斯蒂芬波爾茲曼定律表明黑體的輻射能力與絕對(duì)溫度的4次方成正比, 而非攝氏溫度,即=。答案；；對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在 ，因此， 是強(qiáng)化對(duì)流傳熱的重要途徑。答案：增大；減小在工程計(jì)算中，對(duì)兩側(cè)溫度分別為t1,t2的固體，通常采用平均導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行熱傳導(dǎo)計(jì)算。答案：大分析：流體被加熱時(shí)，自然對(duì)流的方向是自下而上，恰與流體流動(dòng)的方向相反，引起湍動(dòng)加劇。答案：熱傳導(dǎo)；對(duì)流傳熱給熱是以 和 的差作為傳熱推動(dòng)力來(lái)考慮問(wèn)題的。一定流量下且做湍流流動(dòng)的空氣由內(nèi)管流過(guò)，溫度可升至指定溫度。在氣、液流量及進(jìn)口溫度一定時(shí)，為使氣體溫度降到最低應(yīng)采用的流程為（ ）A、 氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作；B、 氣體走管內(nèi)，氣體并聯(lián)逆流操作；C、 氣體走管內(nèi)，串聯(lián)逆流操作；D、 氣體走管外，串聯(lián)逆流操作；答案：D1對(duì)在蒸汽空氣間壁換熱過(guò)程中，為強(qiáng)化傳熱，下列方案中（ ）在工程上是可行的：A、提高空氣流速；B、提高蒸汽流速；C、采用過(guò)熱蒸汽以提高蒸汽溫度；D、在蒸汽一側(cè)管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時(shí)導(dǎo)走冷凝液；答案：A1判斷下面關(guān)于系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定傳熱時(shí)的說(shuō)法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的是（ ）A、 通過(guò)一定傳熱面的傳熱速率不隨時(shí)間變化，為一定值；B、 系統(tǒng)中任一點(diǎn)的溫度維持恒定；C、 總的傳熱速率等于通過(guò)垂直于熱流方向的各層傳熱面的傳熱速率之和；D、 系統(tǒng)中任一傳熱面上的熱通量在過(guò)程中不變；答案：C1在常壓水蒸氣冷凝加熱空氣，空氣平均溫度為20℃，則壁溫約為（ ）A、20℃； B、100℃； C、60℃； D、℃。55，流體在環(huán)隙間流動(dòng)，其當(dāng)量直徑為（ ）mm。A、5%； B、6%； C、7%； D、8%；答案：A解：由 ，得 1某套管換熱器由216。C，出口溫度為53176。C，出口溫度為50176。1）物體的相應(yīng)位置確定后，系統(tǒng)的黑度只與表面黑度有關(guān)；2）通過(guò)改變表面黑度的方法不能強(qiáng)化或消減輻射過(guò)程。又，∴1關(guān)于輻射傳熱，下述幾種說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。若將水的流量減半，其對(duì)流傳熱系數(shù)（ ）。A、③④①②； C、③④②①；B、④③②①； D、③②④①；① 空氣流速為30m/S時(shí)的a； ② ；③ 蒸汽滴狀冷凝時(shí)的a；④ 水沸騰時(shí)的a；答案：C傳熱過(guò)程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過(guò)程的將是（ ）。A、②④③①；B、③④②①；C、③②①④；D、②③④①；冷流體 熱流體① 水 氣 體②水沸騰 水蒸氣冷凝③ 水 水④ 水 輕油答案：D為了在某固定空間造成充分的自然對(duì)流，有下面兩種說(shuō)法：①加熱器應(yīng)置于該空間的上部；②冷凝器應(yīng)置于該空間的下部；正確的結(jié)論應(yīng)該是（ ）。根據(jù)連續(xù)性方程，流量不變時(shí)，所以管徑變化，管內(nèi)流速也發(fā)生變化。 Ａ、高壓流體； Ｂ、蒸汽； Ｃ、易結(jié)垢的流體； Ｄ、腐蝕性流體； Ｅ、粘度大的流體； Ｆ、被冷卻的流體；答案：Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、Ｆ影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有( )。試求：（1） 新工況過(guò)濾機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？（2）新工況所生成的濾餅厚度為多少？解：（1）= 0 所以設(shè)浸沒(méi)度為，轉(zhuǎn)速為n (r/min)則轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為，其中轉(zhuǎn)筒整個(gè)面積浸入濾槽即過(guò)濾時(shí)間為所以故Q = 60nV = 60A 所以 由題知 S = 0 及 故 (2) 設(shè)濾餅的厚度為，則有 所以 （一） 選擇題：關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A、傳熱過(guò)程中總傳熱系數(shù)K實(shí)際是個(gè)平均值；B、總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異；C、總傳熱系數(shù)K可用來(lái)表示傳熱過(guò)程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無(wú)關(guān)；D、要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；答案：C揭示了物體輻射能力與吸效率之間關(guān)系的定律是（ ）。試求共過(guò)濾1小時(shí)可得總濾液量為若干m3.解: 當(dāng)時(shí), q1 = 時(shí), q2 = + = 代入恒壓過(guò)濾方程時(shí)可得: 聯(lián)立解得：由此 \當(dāng)過(guò)濾1小時(shí)后,可得濾液量: 解得: q = 一轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)，其直徑和長(zhǎng)度均為1m，用來(lái)過(guò)濾某懸浮液。若濾餅不可壓縮，且過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)。寬的規(guī)格為，則框數(shù)及框厚分別為多少？解：（1） 所以 A=== (2) A=所以 = 取15個(gè) 所以 ==應(yīng)注意每個(gè)框的兩側(cè)都有濾布，故計(jì)算面積時(shí)要在n個(gè)框面積的基礎(chǔ)上再乘以2。已知每獲1m3 ,操作條件下過(guò)濾常數(shù)，介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。解：降塵室總面積 生產(chǎn)能力的計(jì)算式為 注意式中 u0 為能 100% 除去的最小顆粒的沉降速度，而A應(yīng)為總沉降面積。解： 設(shè)沉降區(qū)為層流，則驗(yàn)算 故假設(shè)正確總處理量為 一降塵室長(zhǎng)5m，寬3m，高4m，內(nèi)部用隔板分成20層，用來(lái)回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含塵氣體的流量為36000，氣體密度，粘度。一降塵室，長(zhǎng)5，寬3，高4，內(nèi)部用隔板分成20層，用來(lái)除去煙氣中以上的顆粒。解： 設(shè)沉降以滯流狀態(tài)進(jìn)行，則： μ油品 = d鋼球2 (ρ鋼球ρ油品)g/(18 u鋼球) = ()2(7900900)(18) = ?s驗(yàn)算：Re = d鋼球u鋼球ρ油品/μ油品 = 900/ = 103 ＜1 假設(shè)正確 直徑為30的球形顆粒,于大氣壓及20℃下在某氣體中的沉降速度為在水中沉降速度的88倍, 。 已知ρ塵粒 = 1600 kg/m3，ρ煙氣 = kg/m，μ煙氣 = 解： 設(shè)沉降在滯流狀態(tài)下進(jìn)行，Re ＜1，且因 ρ塵粒ρ煙氣，故斯托克斯公式可簡(jiǎn)化為： u0 = d塵粒2ρ塵粒g/18μ煙氣 = (35106)21600(18105) = m/s 檢驗(yàn)：Re = d塵粒u0ρ煙氣/μ煙氣 = 35106(105) = ＜1 故采用計(jì)算式正確，則35mm以上粒子的沉降時(shí)間為： θ沉降 = 2/ = 又，煙氣流速u = [(12500/(463600))[（273+150）/273] = m/s 煙氣在沉降室內(nèi)停留時(shí)間：θ停留 = 11/ = 即θ停留＞θ沉降 ∴35mm以上塵?？稍谠撌页两?， mm的鋼球，在某粘稠油品（）中以5mm/s的速度勻速沉降。 二分之一三、計(jì)算題某一鍋爐房的煙氣沉降室，長(zhǎng)、寬、高分別為1164 m，沿沉降室高度的中間加一層隔板，故塵粒在沉降室內(nèi)的降落高度為2m。 四1用板框式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行恒壓過(guò)濾操作，隨著過(guò)濾時(shí)間的增加，濾液量 ，生產(chǎn)能力 。重力