問(wèn)答題

Φ60×3mm的鋁合金管(導(dǎo)熱系數(shù)近似按鋼管選取),外面依次包有一層30mm的石棉和30mm的軟木。石棉和軟木的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.16W/(m·K)和0.04W/(m·K)(管外涂防水膠,以免水汽滲入后發(fā)生冷凝及凍結(jié))。
(1)已知管內(nèi)壁溫度為-110℃,軟木外側(cè)溫度為10℃,求每米管長(zhǎng)上損失的冷量;
(2)計(jì)算出鋼、石棉及軟木層各層熱阻在總熱阻中所占的百分?jǐn)?shù);
(3)若將兩層保溫材料互換(各層厚度仍為30mm),鋼管內(nèi)壁面溫度仍為-110℃,作為近似計(jì)算,假設(shè)最外層的石棉層表面溫度仍為10℃。求此時(shí)每米管長(zhǎng)損失的冷量。
提示:保溫層互換后,保溫層外壁面與空氣間的對(duì)流傳熱膜系數(shù)與互換前相同。


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重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動(dòng),兩種油的初溫分別為243℃和128℃;終溫分別為167℃和157℃。若維持兩種油的流量和初溫不變,而將兩流體改為逆流,試求此時(shí)流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動(dòng)情況下,流體的物性和總傳熱系數(shù)均不變化,換熱器的熱損失可以忽略。

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如附圖所示。為測(cè)量爐壁內(nèi)壁的溫度,在爐外壁及距外壁1/3厚度處設(shè)置熱電偶,測(cè)得t2=300℃,t3=50℃。求內(nèi)壁溫度t1。設(shè)爐壁由單層均質(zhì)材料組成。

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有一單殼程雙管程列管換熱器,管外用120℃飽和蒸汽加熱,常壓干空氣以12m/s的流速在管內(nèi)流過(guò),管徑為?38×2.5mm,總管數(shù)為200根,已知空氣進(jìn)口溫度A為26℃,要求空氣出口溫度為86℃,試求:(1)該換熱器的管長(zhǎng)應(yīng)為多少?(2)若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長(zhǎng)均保持不變,而將管徑增大為?54×2mm,總管數(shù)減少20%,此時(shí)的出口溫度為多少?(不計(jì)出口溫度變化對(duì)物性的影響,忽略熱損失)。

題型:?jiǎn)柎痤}

水在大容器內(nèi)沸騰,如果絕對(duì)壓力保持在p=200kPa,加熱面溫度保持130℃試計(jì)算加熱面上的熱流密度q。

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蒸汽管道外包扎有兩層導(dǎo)熱系數(shù)不同而厚度相同的絕熱層,設(shè)外層的平均直徑為內(nèi)層的兩倍。其導(dǎo)熱系數(shù)也為內(nèi)層的兩倍。若將二層材料互換位置,假定其它條件不變,試問(wèn)每米管長(zhǎng)的熱損失將改變多少?說(shuō)明在本題情況下,哪一種材料包扎在內(nèi)層較為合適?

題型:?jiǎn)柎痤}

在一套管式換熱器中,用120℃的飽和水蒸氣在環(huán)隙中冷凝放熱,使內(nèi)管中湍流流動(dòng)的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當(dāng)流量增加到4500kg/h時(shí)只能從20℃加熱到76℃。試計(jì)算換熱器的傳熱面積和流量為4500kg/h時(shí)的總傳熱系數(shù)K。[計(jì)算時(shí),水蒸氣冷凝的α值取用8000W/(m2·K)。可忽略管壁熱阻及污垢熱阻,并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]

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在一換熱器中,用水使苯從80℃冷卻到50℃,水從15℃升到35℃。試分別計(jì)算并流操作及逆流操作時(shí)的平均溫度差。

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用熱電偶溫度計(jì)測(cè)量管道中的氣體流速。溫度計(jì)讀數(shù)為300℃ ,黑度為0.3。氣體與熱電偶間的對(duì)流傳熱系數(shù)為60W/(m2·K),管壁溫度為230℃ 。試求:(1)氣體的真實(shí)溫度;(2)若要減少測(cè)溫誤差,應(yīng)采用那些措施?

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測(cè)定套管式換熱器的總傳熱系數(shù)。數(shù)據(jù)如下:甲苯在內(nèi)管中流動(dòng),質(zhì)量流量為5000kg/h,進(jìn)口溫度為80℃,出口溫度為50℃。水在環(huán)隙流動(dòng),進(jìn)口溫度為15℃,出口溫度為30℃。水與甲苯逆流流動(dòng),傳熱面積為2.5m2。問(wèn)所測(cè)得的總傳熱系數(shù)為多大?

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