传热学第五版课后习题答案(1) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 15:51:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

&??V1.516max u???2.02m/s

Fmin0.75

Ref?umaxd?2.02?0.025??3353

?615.06?10表6-3 z = 5排时,修正系数 ?z?0.92 又 表6-2

S150??1.33?2 S237.50.2Nuf?0.31Re0.6f?S1????z ?S2?Nuf?0.31?33530.6?1.330.2?0.92=39.37

对流换热系数

39.37?0.02592? ?40.79?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?&pmch??dlNz??tw?tf? ?t?f+&?Vc00p

t?f?1?15+40.79??3.14?0.025?1.5?20?5??110?20?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?f?1?39?C,重复上叙计算过程。

15?39=27?C tf?226 / 32下载文档可编辑

查物性参数

?=0.0265W/(m?K);??15.72?10?6;cp?1005J/(kg?K)

Tf??5000273+39???1.587m3/s T03600273空气的最大体积流量为

&=V&? Vmax0最大速度

&??V1.587max u???2.12m/s

Fmin0.75 表6-2

Ref?umaxd?2.12?0.025??3365

?615.72?10Nuf?0.31Re0.6f?S1????z ?S2?0.2Nuf?0.31?33650.6?1.330.2?0.92=39.46

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?&pmch??dlNz??tw?tf? ?t?f+&?Vc00p

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

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h=41.82W/m2?K。

??第七章

7-3 水平冷凝器内,干饱和水蒸气绝对压强为 1.99×105Pa,管外径16mm,长为2.5m,已知第一排每根管的换热量为3.05×104J/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?10Pa对应的饱和温度 由课本附录查得,压强1.5=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

ts+tw120?100t=??110℃

22查水的物性参数

??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

?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)

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?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

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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

?0.276?5.67?10?8?15004

?79224W/m2

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