1、第第6章章 传热传热 典型例题题解典型例题题解 1例例1:管路热损失的计算管路热损失的计算为减少热损失，在外径为为减少热损失，在外径为150mm的饱和蒸汽外覆盖厚度为的饱和蒸汽外覆盖厚度为100mm的保温层，保温材料的导热系数的保温层，保温材料的导热系数0.1030.000198t（式（式中中t 为为0C）。已知饱和蒸汽温度为）。已知饱和蒸汽温度为1800C，并测得保温层中央厚，并测得保温层中央厚度为度为50mm处的温度为处的温度为1000C，试求：，试求：（1）由于热损失每米管长的蒸汽冷凝量为多少？）由于热损失每米管长的蒸汽冷凝量为多少？（2）保温层的外测温度为多少？）保温层的外测温度为多少
2、？例例2：用平板法测定材料的导热系数用平板法测定材料的导热系数 平板状材料的一侧用电热器加热，另一侧用冷水冷却，同时在板之两侧均用平板状材料的一侧用电热器加热，另一侧用冷水冷却，同时在板之两侧均用热电偶测定其表面温度。将所测材料制成厚度为热电偶测定其表面温度。将所测材料制成厚度为、直径为、直径为120mm的圆形平板的圆形平板 。现测得电加热器的功率为现测得电加热器的功率为40.0W ，两侧面的温度分别为，两侧面的温度分别为200oC和和80oC 。由于安装。由于安装不当，待测材料的两边各有一层厚度为不当，待测材料的两边各有一层厚度为0.1mm的静止空气层，的静止空气层，CmWoair 030.
3、 0 不计热损失，求所测材料导热系数的近似值不计热损失，求所测材料导热系数的近似值 、准确值、准确值、相对误差。、相对误差。解：解： （1）近似值）近似值 2321054. 312. 0785. 040mWAQq 21 ttq 21ttq （2）准确值）准确值23211054. 32mWttqairair airairqtt 221（3）相对误差）相对误差%7 .19%100 例例3：管路热损失的计算：管路热损失的计算 505的不锈钢管，其导热系数的不锈钢管，其导热系数1=16w/(m.k) ，外包，外包30mm 厚的石棉，石棉的导热系数厚的石棉，石棉的导热系数2=0.2w/(m.k) 。若管
4、内。若管内壁温度为壁温度为 350oC ，保温层外壁温度为，保温层外壁温度为 100oC ，试计算每米，试计算每米管长的热损失。管长的热损失。解：解：112112111131rrln21rrln21ttLQ mw39752030520ln2 .014.32120520ln1614.321100350LQ 1r1t2t3t1 2 1 2 例例4（接上题）：（接上题）：505的不锈钢管，其导热系数的不锈钢管，其导热系数1=16w/(m.k) ，外包，外包30mm 厚的石棉，石棉的导热系数厚的石棉，石棉的导热系数2=0.2w/(m.k) 。若管内壁温度为。若管内壁温度为 350oC ，保温层外壁温，
5、保温层外壁温度为度为 100oC 。（已计算出单位管长的热损失为。（已计算出单位管长的热损失为397w/m。）。） 若在石棉层外再包一层厚若在石棉层外再包一层厚 30mm，导热系数为，导热系数为=0.w/(m.k) 的保温材料。已知环境温度的保温材料。已知环境温度tb=20oC。保温材料。保温材料外与环境之间的对流给热系数外与环境之间的对流给热系数在两种情况下相同。求：在两种情况下相同。求：（）单位管长的热损失；（）保温层外壁温度（）单位管长的热损失；（）保温层外壁温度t4 。1r1t2t3t4t1 2 3 1 2 3 bt mw39720100103052014.3252030520ln2
6、.014.32120520ln1614.321100350LQ3 Cmw4 .14o2 解：解： 加保温材料之前加保温材料之前mwrrrrttLQ397ln21ln21112112111131 )()(23211bttrLQ 3211211321131121121111b1r21rrln21rrln21rrln21ttLQ mw6 .188LQ 525. 03973976 .188QQQ 6 .188r21ttLQ3211b4 C6 .44to4 1r1t2t3t4t1 2 3 1 2 3 bt 加保温材料之后加保温材料之后 3211b421132113112112111141r21ttrrl
7、n21rrln21rrln21ttLQ bpcdud 8 . 0023. 0影响管内流体湍流时对流传热系数的主要因素影响管内流体湍流时对流传热系数的主要因素(4-19)式式2 . 08 . 0du 1）若保持其它条件不变）若保持其它条件不变,流体流量增加流体流量增加1倍倍, 变为原来的多少倍变为原来的多少倍? 8 . 08 . 08 . 01222 uu 2）若保持其它条件和流量不变）若保持其它条件和流量不变,流通管的管内径流通管的管内径 d 减小减小1倍倍, 变为原来的多少倍变为原来的多少倍? 一定要考虑到流速的变化一定要考虑到流速的变化. 4221122112 dddduu 8 . 12
8、. 06 . 12 . 08 . 02 . 0128 . 01212222214dduu 若流体流量增加若流体流量增加50% ？8 . 0125 . 1 例例5：冷凝给热系数的计算：冷凝给热系数的计算 温度为温度为120oC的饱和水蒸气在单根管外冷凝的饱和水蒸气在单根管外冷凝.管外径为管外径为60mm ,管长为管长为1m 。管外。管外壁温度为壁温度为100oC 。试计算。试计算： （1）管子垂直放置时的）管子垂直放置时的；（；（2）冷凝液膜由层流）冷凝液膜由层流转变为湍流时的临界高度转变为湍流时的临界高度LC ；（；（3）管子水平放置时的）管子水平放置时的 。解解： （1）管子垂直放置）管子垂
9、直放置4132tLgr13. 1 312534)(413. 11800 gttrLwsC （2）（3）管子水平放置）管子水平放置4132tdgr725. 0 4141dL64.0dL13.1725.0 垂垂直直水水平平 rttLwsCC )(41800例例1:总传热系数总传热系数 K 的计算的计算管外，热空气对管壁的给热系数为管外，热空气对管壁的给热系数为90W/(m2.oC)。管内，冷却水与。管内，冷却水与管壁之间的给热系数为管壁之间的给热系数为1000W/(m2.oC)。管外径。管外径16mm ，壁厚，壁厚1.5mm 导热系数为导热系数为40W/(m.oC) ,试求：试求：1、传热系数、传
10、热系数K ; 2、管外给热系数、管外给热系数 增加一倍，增加一倍，K有何变化？有何变化？3、管内给热系数、管内给热系数 增加一倍，增加一倍，K有何变化？有何变化？2 1 解：解： 1、KmWddddKm 2221218 .80011. 000004. 000123. 019015 .1416400015. 01316100011111 2、2、忽略管壁热阻，忽略管壁热阻，222 KmWddK 221214 .147902100123. 01111 K 比比K增加了增加了83%3、忽略管壁热阻，、忽略管壁热阻，112 KmWddK.3 .85901200123. 01121122121 K”比比
11、K增加仅增加仅6%例例2:壁温的计算壁温的计算某一蒸发器，管内通某一蒸发器，管内通90oC的热流体进行加热，给热系数为的热流体进行加热，给热系数为1160W/(m2.oC) 。管外有某种流体沸腾，沸点为。管外有某种流体沸腾，沸点为50oC，给热系数，给热系数为为5800 W/(m2.oC) 。试求以下两种情况下的壁温。试求以下两种情况下的壁温。1、管壁无污垢；、管壁无污垢；2、外侧有污垢，污垢热阻为、外侧有污垢，污垢热阻为Rs2=0.005m2.oC/W解：忽略管壁热阻解：忽略管壁热阻wwtT 2111 tttTTTqwwww 00017. 000086. 058001116011150902
12、1 wwTT解得解得Tw=56.7oCTwwtT ti o 2、外侧有污垢热阻、外侧有污垢热阻00517. 000086. 0005. 058001116015090 wwTT解得解得Tw=84.5oC包括污垢层和对流层的温差是包括污垢层和对流层的温差是 Tw-50比较比较:外侧无污垢热阻时外侧无污垢热阻时Tw=56.7oCwwtT 仍然忽略管壁热阻仍然忽略管壁热阻TwwtT ti o 传热基本方程式的应用传热基本方程式的应用例例1：在传热面积为：在传热面积为10m2的管壳式换热器中，用工业水冷却各车间的管壳式换热器中，用工业水冷却各车间的离心泵油封废水，工业水走管程，进口温度为的离心泵油封废
13、水，工业水走管程，进口温度为20，废水走壳程，废水走壳程，进口温度进口温度70，逆流操作。当工业水流量为，逆流操作。当工业水流量为1.0kg/s时，测得工业水时，测得工业水与废水的出口温度分别为与废水的出口温度分别为40和和29，当工业水流量增加一倍时，当工业水流量增加一倍时，测得废水的出口温度为测得废水的出口温度为24，管壁和污垢热阻均可不计。两种水的，管壁和污垢热阻均可不计。两种水的比热均取比热均取4.2kJ/(kg).计算原工况下管程和壳程的对流给热系数各计算原工况下管程和壳程的对流给热系数各为多少？为多少？mtKAQ 1t2t1T2T)(2)(12222111ttCqTTCqpmpm
14、)()(12222111ttCqTTCqpmpm 例例2：一传热面积为：一传热面积为15m2的列管式换热器，壳程用的列管式换热器，壳程用110oC的饱和水蒸气将管程的饱和水蒸气将管程某溶液由某溶液由20oC加热到加热到80oC ，溶液的处理量为，溶液的处理量为2.5104kg/h ，比热为，比热为4kJ/(kg.k) ，试求此操作条件下的总传热系数。该换热器使用一年之后，由于，试求此操作条件下的总传热系数。该换热器使用一年之后，由于污垢热阻增加，溶液的出口温度降为污垢热阻增加，溶液的出口温度降为72oC ，若要使溶液的出口温度仍保持为，若要使溶液的出口温度仍保持为80oC ，则需要将加热水蒸气
15、的温度提高到多少温度？，则需要将加热水蒸气的温度提高到多少温度？解解： （1） hKJttCqQpm/106)(6122 8020110110Ctom6 .543090ln3090 215mA CmWCmhKJtAQKoom 22320361033. 7 27220110110Ctom3 .603090ln3890 CmWtAQKom 21596保持保持Q 、t2=80oC不变，不变，CAKQtom6 .69 则：则： 6 .698020ln608020ln8020 TTTTTTtmCTo8 .123 解得：解得：mtKAQ 例例3：一列管式换热器，按传热管的内表面积计算的传热面积：一列管式换
16、热器，按传热管的内表面积计算的传热面积A1=50m2 。流量。流量为为5200m3/h（P=101325Pa , T=273.15K条件下），在管内从条件下），在管内从20oC被加热被加热到到90oC 。压力为。压力为200kPa的饱和水蒸气（饱和温度为的饱和水蒸气（饱和温度为120oC）在壳程冷凝放出）在壳程冷凝放出热量。试求：热量。试求： （1）总传热系数）总传热系数K ；（；（2）当空气流量增加）当空气流量增加25%时，其出口温度时，其出口温度变为多少？（变为多少？（3）若保持空气的出口温度不变，则饱和水蒸气的压强应调整到多）若保持空气的出口温度不变，则饱和水蒸气的压强应调整到多少？（少
17、？（4）若保持空气的出口温度不变，不调整饱和水蒸气的压强，改变换热管）若保持空气的出口温度不变，不调整饱和水蒸气的压强，改变换热管的长度，则管长为原管长的多少倍？的长度，则管长为原管长的多少倍？解：解： （1）WttCVQp5120010314. 1)( CtTtTtTtTtom3 .58ln12211221 KmWtAQKm 2111 .45 112 K建立基本概念：建立基本概念：原工况原工况 2121111200ln)(tTtTtTtTAttCVp 2112111200ln)(tTtTttAttCVp a新工况新工况8 . 01u 8 . 08 . 01125. 1 uu 8 . 0112
18、5. 1 新工况新工况8 . 01u 8 . 08 . 01125. 1 uu 8 . 01125. 1 ln25. 1)(25. 12112118 . 01200tTtTttAttCVp b 得到：得到：式式式式ab3 .58120100ln2070)20(25. 1222ttt Cto3 .882 得：得： Tt 不不变变，改改变变空空气气流流量量变变化化后后，保保持持23 2112118 . 01200ln25. 1)(25. 1tTtTttAttCVp c 得到：得到：式式式式ac3 .589020ln17025. 1 TTCTo5 .122 得：得： 124ATt变变换换热热面面积积
19、改改变变换换热热管管长长度度，即即改改均均不不变变，和和空空气气流流量量变变化化后后，保保持持 124ATt变变换换热热面面积积改改变变换换热热管管长长度度，即即改改均均不不变变，和和空空气气流流量量变变化化后后，保保持持 2112118 . 01200ln25. 1)(25. 1tTtTttAttCVp d 得到：得到：式式式式ad118 . 0125. 1125. 1AA 046. 125. 12 . 011 AA046. 11111 llnldnldAA 利用传热基本方程式解法利用传热基本方程式解法(即消元法）即消元法）例例1：第一类命题的操作型计算：有一逆流操作的：第一类命题的操作型计
20、算：有一逆流操作的换热器，热流体为空气，冷却水走管内，换热器，热流体为空气，冷却水走管内，。已测得冷、热流体进出口温度分别为。已测得冷、热流体进出口温度分别为管壁热阻可以忽略。当水流量管壁热阻可以忽略。当水流量增加一倍时，试求（增加一倍时，试求（1）水和空气的出口温度）水和空气的出口温度t2和和T2（2）换热量（热流量）换热量（热流量）Q比原换热量比原换热量Q增加多少？增加多少？传热综合例题传热综合例题mmttAAKKQQ 例例1：第一类命题的操作型计算：有一逆流操作的换热器，热流体：第一类命题的操作型计算：有一逆流操作的换热器，热流体为空气，为空气， ，冷却水走管内，冷却水走管内，。已测得冷
21、、热流体进出口温度分别为。已测得冷、热流体进出口温度分别为管壁热阻可以忽略。当水流量增加一倍时，试求：（管壁热阻可以忽略。当水流量增加一倍时，试求：（1）水和空气）水和空气的出口温度的出口温度t2和和T2 ；（2）换热量（热流量）换热量（热流量）Q比原换热量比原换热量Q增加多少？增加多少？利用传热单元数解法例例2：空气质量流量为：空气质量流量为2.5kg/s ，温度为，温度为100oC ，在常压，在常压下通过单程换热器进行冷却。冷却水质量流量为下通过单程换热器进行冷却。冷却水质量流量为2.4kg/s ，进口温度，进口温度15oC ，与空气作逆流流动。已知传，与空气作逆流流动。已知传热系数热系数
22、K=80W/(m2.K)，又传热面积为，又传热面积为A=20m2 ，求空，求空气出口温度。空气比热取为气出口温度。空气比热取为1.0kJ/(kg,K) ，水的比热取，水的比热取为为4.187kJ/(kg,K) 。（第一类操作型问题，采用传热单元数解法）（第一类操作型问题，采用传热单元数解法）解：解：K/kW5 . 20 . 15 . 2Cq1p1m K/kW05.10187. 44 . 2Cq2p2m 64. 0105 . 22080CqKANTU31p1m1 25. 005.105 . 2CqCqR2p2m1p1m1 48. 0eRe11111R1NTU1R1NTU1 48. 015100T
23、100tTTT211211 C2 .59To2 C2 .25TTRtTTCqCqtto2111212p2m1p1m12 例例3： （接例接例2）空气质量流量为空气质量流量为2.5kg/s ，进口温度为，进口温度为100oC ，出口温度需要达到，出口温度需要达到59.2oC。在常压下通过单程。在常压下通过单程换热器进行冷却。冷却水质量流量为换热器进行冷却。冷却水质量流量为2.4kg/s ，进口温，进口温度度15oC ，出口温度为，出口温度为25.2oC 。若换热器改为并流操作，。若换热器改为并流操作，假设传热系数假设传热系数K=80W/(m2.K)不变，空气比热取为不变，空气比热取为1.0kJ/
24、(kg,K) ，水的比热取为，水的比热取为4.187kJ/(kg,K) 。求所需。求所需传热面积传热面积A 。（设计型问题仍然可用传热单元数解法）（设计型问题仍然可用传热单元数解法）解：解：25. 005.105 . 2CqCqR2p2m1p1m1 48. 0151002 .59100tTTT11211 并流并流1NTU 25. 01e148. 025. 01NTU1 75. 0NTU1 231p1m1m4 .2380105 . 275. 0KCqNTUA 2m20A 逆流逆流例例4：恒壁温加热过程的操作型问题：恒壁温加热过程的操作型问题:有一蒸汽冷凝器，蒸汽有一蒸汽冷凝器，蒸汽冷凝给热系数，
25、冷却水给热系数，冷凝给热系数，冷却水给热系数，已测得冷却水进出口温度分别为已测得冷却水进出口温度分别为 .如将冷却水流量如将冷却水流量增加一倍，蒸汽冷凝量增加多少？已知蒸汽在饱和温度增加一倍，蒸汽冷凝量增加多少？已知蒸汽在饱和温度1000C下冷凝。下冷凝。例例5：一列管换热器，：一列管换热器，1200C的饱和水蒸气在管外冷凝。流量为的饱和水蒸气在管外冷凝。流量为5500kg/h的空气从的空气从330C被加热到被加热到750C，空气在管内湍流流动。现，空气在管内湍流流动。现生产要求空气流量增加生产要求空气流量增加20%，保持空气的进出口温度不变，仍用原，保持空气的进出口温度不变，仍用原换热器，可
26、以采取哪些措施？并进行计算。换热器，可以采取哪些措施？并进行计算。例例6：一套管换热器，冷、热流体的进口温度分别是：一套管换热器，冷、热流体的进口温度分别是40oC和和100oC 。已知并流操作时，冷流体出口温度为已知并流操作时，冷流体出口温度为60oC ，热流体出口温度为，热流体出口温度为80oC 。设传热系数。设传热系数K为定值。若改为逆流操作，则冷、热流体的为定值。若改为逆流操作，则冷、热流体的出口温度将各是多少？出口温度将各是多少？解解： （1）并流时）并流时6040801004.362060ln2060 mt121122211 TTttCqCqpmpm55. 02111 mpmtTT
27、CqKA（2）变为逆流换热时，）变为逆流换热时，)()(12222111ttCqTTCqpmpm 1221tTtT 21mttt )()(122111tTKAtKATTCqmpm )(121121tTCqKATTpm CtCToo3 .61,7 .7822 解解得得：利用冷、热流体温度差变化相等的特点利用冷、热流体温度差变化相等的特点 1 2均不变均不变、AKCqCqtTpmpm2211111221ttTT 12112 TTttmpmtKATTCq )(2111TttT 例例7：第二类操作型问题在冬季一定流量的冷却水：第二类操作型问题在冬季一定流量的冷却水进入换热器的温度是进入换热器的温度是1
28、50C，离开换热器的温度是，离开换热器的温度是750C，可将热油从可将热油从1300C冷却到冷却到700C，在夏季冷却水进口温，在夏季冷却水进口温度升至度升至300C，热油的流量进口温度不变，为保持热油，热油的流量进口温度不变，为保持热油出口温度不变，试求冷却水的流量应增大多少出口温度不变，试求冷却水的流量应增大多少?已已知油侧给热系数为知油侧给热系数为1.5kw/(m2.0C),水侧给热系数为水侧给热系数为3.5kw(m2.0C),冷、热流体呈逆流流动。冷、热流体呈逆流流动。例例8：一面积为：一面积为10m2的逆流换热器，用流量为的逆流换热器，用流量为0.9kg/s的的油将用流量为油将用流量
29、为0.6kg/s的水加热，已知油的比热为的水加热，已知油的比热为2.1kJ/(kg.K) ，水和油的进口温度分别为，水和油的进口温度分别为35oC和和175oC ，该换热器的传热系数为该换热器的传热系数为425W/(m2.K) ,试求此换热器的试求此换热器的效率。又若水量增加效率。又若水量增加20%，传热系数可视为近似不变，传热系数可视为近似不变，此时水的出口温度为多少？此时水的出口温度为多少？解解： （1）K/kW89. 11 . 29 . 0Cq1p1m K/kW51. 2187. 46 . 0Cq2p2m 25. 21089. 110425CqKANTU31p1m1 75. 051. 2
30、89. 1CqCqR2p2m1p1m1 75. 0125. 275. 0125. 2R1NTU1R1NTU1e75. 0e1eRe11111 35175T175tTTT211211 CTo2 CT17575. 035TTCqCqtto2212p2m1p1m12 625. 020. 175. 0R20. 11CqCqR12p2m1p1m1 25. 21089. 110425CqKANTU31p1m1 2例例8 625. 0125. 2625. 0125. 2R1NTU1R1NTU1e75. 0e1eRe11111 35175T175tTTT211211 CTo2 CT175625. 035TTC
31、qCqtto2212p2m1p1m12 例例8解解： （1）并流时）并流时6040801004.362060ln2060 mt1211222111 TTttCqCqRpmpm55. 021111 mpmtTTCqKANTU（2）变为逆流换热时，）变为逆流换热时，T1 t1 R1 NTU1均不变均不变 111111111RNTURNTUeRe 11211tTTT 或者分别取或者分别取R1=0.99 、R1=1.01 计算得到计算得到根据根据 R1 NTU1 查相关的函数图可查相关的函数图可 得到得到34. 01 34. 01 CTo6 .792 Cto4 .602 例例9：一套管换热器，冷、热流
32、体的进口温度分别是：一套管换热器，冷、热流体的进口温度分别是40oC和和100oC 。已知并流操作时，冷流体出口温度为已知并流操作时，冷流体出口温度为60oC ，热流体出口温度为，热流体出口温度为80oC 。设传热系数。设传热系数K为定值。若改为逆流操作，则冷、热流体的为定值。若改为逆流操作，则冷、热流体的出口温度将各是多少？出口温度将各是多少？解解： （1）并流时）并流时6040801004.362060ln2060 mt1211222111 TTttCqCqRpmpm55. 021111 mpmtTTCqKANTU（2）变为逆流换热时，）变为逆流换热时，T1 t1 R1 NTU1均不变均不
33、变1221ttTT 1221tTtT 21mttt )()(12211tTKAtKATTCqmpm )(12112tTCqKATTpm CtCToo3 .61,7 .7822 解解得得：CTo6 .792 Cto4 .602 另一解法：利用热容流率比值等于另一解法：利用热容流率比值等于1的特点的特点 1 2例例1：某夹套式换热器具有传热面积：某夹套式换热器具有传热面积3m2,夹套内通以夹套内通以1000C的饱和蒸汽加热，釜内盛有的饱和蒸汽加热，釜内盛有800kg初温为初温为200C的冷水，因的冷水，因充分搅拌釜内水温始终均一。加热充分搅拌釜内水温始终均一。加热15min后，测得水温为后，测得水
34、温为800C。试求：。试求：（1）该换热器的传热系数）该换热器的传热系数K为多大？为多大？（2）再继续加热）再继续加热15min，釜内水温将升至多少度？，釜内水温将升至多少度？21lntTtTKAmcp 非定态传热：非定态传热：例例2：浸沉式蛇管换热器中，蛇管内流的是水，用以冷：浸沉式蛇管换热器中，蛇管内流的是水，用以冷却槽中的液体，已知槽中盛放却槽中的液体，已知槽中盛放6000kg的某种液体，其的某种液体，其比热容为比热容为4.6kJ/(kg.K)，从，从100oC开始冷却。冷却水的开始冷却。冷却水的最初温度为最初温度为20oC，用水量为，用水量为1500kg/h。换热面积为。换热面积为6m
35、2。设传热系数为设传热系数为230W/(m2.K)不变，且不考虑液体向空气不变，且不考虑液体向空气的散热量，槽内液体温度均一。试求该液体冷却至的散热量，槽内液体温度均一。试求该液体冷却至60oC所需的时间。所需的时间。T1t2t解题思路：解题思路：qm2 、t1不变，不变，T和和t2随着时间而发生变化。随着时间而发生变化。为所计算出的时间更可靠（偏长），取较小的传热温度差为为所计算出的时间更可靠（偏长），取较小的传热温度差为 (T-t2) 122p2m1p12ttCqddTCmtTKA 122p2m2ttCqtTKA KACqKATtCqt2p2m12p2m2 122p2m2ttCqtTKA
36、ddTCmKACqKATtCqTKA1p12p2m12p2m ddTCmtTKACqCKAq1p112p2m2p2m 12p2m2p2m1p1tTdT)CKAqKACq(Cmd 1601002p2m2p2m1p10tTdT)CKAqKACq(Cmd T1t2t例：管壳式换热器的设计计算：某化工厂拟采用管壳式换热器回收例：管壳式换热器的设计计算：某化工厂拟采用管壳式换热器回收甲苯的热量将正庚烷从甲苯的热量将正庚烷从80预热到预热到130。已知：正庚烷的流量。已知：正庚烷的流量qm2=40000kg/h,甲苯的流量甲苯的流量qm1=39000kg/h;T1=200；管壳两侧的；管壳两侧的压降皆不应
37、超过压降皆不应超过3kPa.正庚烷在进出口平均温度下的有关物性为：正庚烷在进出口平均温度下的有关物性为：甲苯在进出口温度下的物性如下：甲苯在进出口温度下的物性如下：换热器，其主要参数如下：换热器，其主要参数如下：外壳直径外壳直径D500mm,公称压强公称压强P1.6MPa,公称面积公称面积A54m2,管程管程数数NP2，管子排列方式：正方形。管子尺寸，管子排列方式：正方形。管子尺寸252.5mm,管长管长L=6m,管数管数NT124，管中心距，管中心距t=32mm.（2）（3）传热传热Heat transfer传热传热Heat transfer传热传热Heat transfer（4）例：换热器
38、的操作型问题（组合方式选择）例：换热器的操作型问题（组合方式选择）某厂用冷却水冷却从反应器出来的循环使用的有机液。按反应器某厂用冷却水冷却从反应器出来的循环使用的有机液。按反应器目前的产量，要求从有机液中取走目前的产量，要求从有机液中取走4105kJ/h的热量。如果在仓的热量。如果在仓库找到两个相同的单程换热器，其尺寸为：换热器内径库找到两个相同的单程换热器，其尺寸为：换热器内径D=270mm,内装内装48根根252.5mm,长为长为3m的钢管。操作条件及物性如下：的钢管。操作条件及物性如下：试通过计算回答下列问题：试通过计算回答下列问题：(1)这两个换热器能否移走这两个换热器能否移走4105
39、kJ/h 以上的热量以上的热量? (2）并联使用还是串联使用？）并联使用还是串联使用？试通过计算回答下列问题：试通过计算回答下列问题：(1)这两个换热器能否移走这两个换热器能否移走4105kJ/h 以上的热量以上的热量?(2）并联使用还是串联使用？）并联使用还是串联使用？高温炉高温炉门门铝板遮热铝板遮热屏屏环境空气环境空气例例1：遮热板的作用：实验室内有一高：遮热板的作用：实验室内有一高0.5m，宽，宽1m的铸铁的铸铁炉门，其表面温度为炉门，其表面温度为6000C，（，（1）试求由于炉门辐射散热的速率）试求由于炉门辐射散热的速率（2）若在炉门前）若在炉门前25mm外放置一块同等大小的铝板（已氧
40、化）作外放置一块同等大小的铝板（已氧化）作为热屏，则辐射散热速率可降为多少？设室温为为热屏，则辐射散热速率可降为多少？设室温为270C。辐射传热的计算辐射传热的计算高温炉高温炉门门铝板遮热铝板遮热屏屏环境空气环境空气环境环境遮热板遮热板炉门炉门例例2：热电偶的测温误差：用裸露热电偶测得管产内高温气体：热电偶的测温误差：用裸露热电偶测得管产内高温气体的温度的温度T1923K。已知管壁温度为。已知管壁温度为4400C，热电偶表面的黑度，热电偶表面的黑度10.3。高温气体对热电偶表面的对流给热系数。高温气体对热电偶表面的对流给热系数 ，试求管内的真实温度试求管内的真实温度Tg及热电偶的测温误差。及热电偶的测温误差。如采用单层遮热抽气式热电偶，假设由于抽气的原因气体对热电如采用单层遮热抽气式热电偶，假设由于抽气的原因气体对热电偶的偶的管壁管壁热电偶热电偶热气体热气体管壁管壁遮热罩遮热罩热气体热气体遮热罩遮热罩热电偶热电偶热气体热气体
