内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:03:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
h=Nuf??39.37?0.0259d0.025?40.79??W/?m2?K???
这样大的对流换热系数应该是空气出口温度达到t??f1
hA?tw?tf??mcp?t?f?1?t?f?
t?f?1?t?f+hA?tw?tf?mc?t?h??dlNz??tw?t f?f+p?0V0c
p
t?3.14?0.025?1.5?20?5??110?20?f?1?15+40.79??1.293?5000/3600?1005
t?f?1?15+24?39?C
计算的出口温度与初步设定的值t??f?25?C有差异。
再设出口温度为t??f1?39?C，重复上叙计算过程。
t15?39f?2=27?C
查物性参数
?=0.0265W/(m?K);??15.72?10?6;cp?1005J/(kg?K)空气的最大体积流量为 T
Vf??5000273+39max=V0?T???1.587m3/s
03600273最大速度
u?Vmax??1.587F?0.75?2.12m/s
min
Remaxdf?u?2.12?0.025?15.72?10?6?3365
表6-2
0.2
Nu0.6?f?0.31Re?S1?fS??z ?2?Nuf?0.31?33650.6?1.330.2?0.92=39.46
21
对流换热系数
39.46?0.02652? ?41.82?W/m?K??d0.025这样大的对流换热系数应该是空气出口温度达到t??f1
h=Nuf????
hA?tw?tf??mcp?t?f?1?t?f? t?f?1?t?f+hA?tw?tf?mcp?t?f+h??dlNz??tw?tf?
?0V0cp
t?f?1?15+41.82??3.14?0.025?1.5?20?5??110?27?1.293?5000/3600?1005t?f?1?15+22.7?37.7?C
这个值与假定值很接近，所以出口温度就是37.7oC，对流换热系数为h=41.82W
/m2?K? ?。
第七章
5
7-3 水平冷凝器内，干饱和水蒸气绝对压强为 1.99×10Pa，管外径16mm，长为2.5m，已知第一排
4
每根管的换热量为3.05×10J/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?……（1）
99?10由课本附录查得，压强1.5Pa对应的饱和温度
=2202.3kJ/kg。 t=s120℃、潜热r计算壁温需要首先计算对流换热系数h。而h又与壁温有关。先设定壁温为tw=100℃，则凝液的平均温度为
t=查水的物性参数
ts+tw120?100??110℃ 22??2.59?10?4N?s/m2，??951.0kg/m3， ??0.685W/(m?k)
管外层流凝结换热的换热系数
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?g?r14h=0.725[]
?d(ts?tw)
23951.02?9.8?0.6853?2202.3?1031/4h=0.725?[] ?42.59?10?0.016?(120?100)
h=12025.67W/(m2?k)
?3.05?104?120-代入式（1）tw=ts?hA12025.67?3.14?0.016?2.5t(1)w=99.8?C
与假定的壁温值很接近。所以壁温约为
100
?C，冷凝换热系数为
12025.67W/(m2?k)。
7-7 垂直列上有20排管的顺排冷凝器，水平放置，求管束的平均表面传热系数与第一排的表面传热系数之比。 解：单排时
?g?r14h1=0.725[]?d(ts?tw)
N=20排时
23hn=0.725[0.725[?2g?3r??nd?(ts?tw)?2g?3r]14]14
hn?h1??nd?(ts?tw)?2g?3r140.725[]?d(ts?tw)114?() nhn114?()?0.472 h120
23
可见多排管子冷凝换热比单排的弱。因为第一排管子的凝液流到第二排、第二排的又流到第三排、以此类推，造成凝液厚度增加从而增大了导热热阻。
第八章
8-13 有一漫射表面温度T＝1500K，已知其光谱发射率ελ随波长的变化如图所示，试计算表面的全波长总发射率ε和辐射力E。 解：
实际表面辐射力总发射率?同温下黑体表面辐射力E???Eb
??0E?d?Eb
????0??Eb?d?Eb?10
?2?3??1?Eb?(?,T)d????2?Eb?(?,T)d????3?Eb?(?,T)d??1?2Eb(T)
即：
????1F(0??1T)???2[F(0??2T)?F(0??1T)]
???3[F(0??3T)?F(0??2T)]
又,?1T=1?1500=1500?m?k.查表8-1得,Fb(0-?1T)=0.01375，同理：?2T=3?1500=4500?m?k.则,Fb(0-?2T)=0.56405， ?3T=5?1500=7500?m?k.则,Fb(0-?3T)=0.8344. 故: ?=0.1?0.01375+0.4?(0.56405-0.01375) +0.2?(0.8344-0.56405) =0.276所以：该表面的辐射力:E=?Eb=??bT4?84?0.276?5.67?10?1500
?79224W/m2
8-14 已知某表面的光谱吸收比αλ随波长的变化如图所示，该表面的投射光谱辐射能Gλ随波长的变
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化如图所
示，试计算该表面的吸收比?。 解：
总吸收率?投入辐射能中被表面吸收的辐射能投入到表面的总辐射能
????0??G?d???0G?d??1??0??2?3?1G(0??1)d????1??2G(?1??2)d????2??3G(?2??3)d???1?2?30G(0??1)d????1G(?1??2)d????2G(?2??3)d?又: ??1=0.2, G(0??1)?2003?, ??3=0.9, G(?2??3)?2400?200?,??2与波长相关,其线性关系为:??2?0.175??0.85;
而G(?1??2)?400W/(m2??m). 25