1、第四章總結(jié)11、傳熱的基本方式及特點(diǎn)(三種)2、多層平壁與多壁圓筒壁導(dǎo)熱計(jì)算3、流體無(wú)相變，在圓形管道內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算4、傳熱系數(shù)K的計(jì)算5、熱負(fù)荷計(jì)算6、平均溫度差計(jì)算7、傳熱面積計(jì)算一、主要內(nèi)容2二、主要計(jì)算公式（1）ttb11A+b22A+b33Ai=1Ri3Q =2l（t1- t4）1lnr2r12lnr3r2+13lnr4r3（2）3Q = qm1cp1(T1-T2) = qm2cp2(t2-t1)（3）（4）Q=KA tm（5）tm =t1-t2t1lnt2（6）41K1=11+Rd1+bd1dm+Rd2d1d2+d12d2 當(dāng)傳熱壁為平壁或薄壁管時(shí)：（7）以傳熱面

2、積A1為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)：1K=11+Rd1+b+Rd2+125 當(dāng)傳熱壁熱阻和污垢熱阻可忽略不計(jì)時(shí)：1K=11+126例題：1、流量為360kgh的某氣體冷凝成飽和液體，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，其進(jìn)出口溫度分別為20和30，選傳熱系數(shù)K為1000W/m2，現(xiàn)有裝36根長(zhǎng)1.5m192mm鋼管的列管換熱器，核算下面的問(wèn)題：（1）此換熱器是否合適；（2）管程數(shù)是否合適；（3）求管內(nèi)冷水的。已知?dú)怏w沸點(diǎn)78，冷凝潛熱為920kJ/kg，水密度1000kg/m，粘度0.001pa.s，導(dǎo)熱系數(shù)0.6W/m.，比熱4.18kJ/kg.。7解：Q = qm (360/3600) 9201000 =92000W

3、78782030584858 - 48ln5848=52.8 計(jì)算所需換熱面積和實(shí)際換熱器的換熱面積:A0 = Q/(K0tm )=92000/(100052.8） = 1.74m2tm =t1-t2t1lnt2=Q = K0A0 tm8A實(shí)=nd0L=363.140.01915=3.2m2A實(shí)A0 則換熱器面積能滿足要求。由管程流體的流速確定管程數(shù)：Q = qmcp(t3-t1)=qm4.181000(30-20) =92000(無(wú)能量損失，冷流體吸收能量熱流體放出能量）qm0=2.2kg/s qv = 0.0022m3/su=qv/A=0.0022/0.7850.015236 =0.4m/

4、s0.5m/s9流速太低，低于水的經(jīng)驗(yàn)流速（0.5m/s）因此換熱器不能為單程應(yīng)為雙程，此時(shí)流速增加一倍u0.8m/s雙程：=0.023(/d) (Re)0.8(Pr)0.4Re = du/ =(0.0140.81000)/0.001 =11200Pr = cp/ =(4.1810000.001)/0.6=6.970則= 0.023(0.6/0.014) 112000.8 6.970.4 =3719W/m2.Re為雙程Re為單程Re/Re=u/u=2 /=(Re/ Re )0.8=20.8=1.74102、用空氣冷卻某混合氣的列管換熱器，空氣入口、出口溫度為25、345，空氣流量7200 kg

5、/h，平均比熱為kJ / kg.，混合氣進(jìn)口溫度為800 ，流量5760kg/h，換熱器的總傳熱系數(shù)為35w/m2. ，兩流體呈并流流動(dòng)。求此換熱器的傳熱面積、管數(shù)。已知：管徑252.5mm管長(zhǎng)m，混合物的物性與空氣相似，空氣比熱kJ / kg. 。11Q = qm1cp1(T1-T2) = qm2cp2(t2-t1)7200/360011000(345-25) = 5760/360011000(800-T2)則T2=400 解： 并流8004002534577555775- 55ln77555=272 tm =t1-t2t1lnt2=12Q = KA tmA = Q/(K0 tm )=640

6、000/(35272） = 67.2m2用平均直徑A=dln =3.140.02254nn=238根用外徑計(jì)算：A=dln=3.140.0254n=67.2 n=214根133、套管換熱器內(nèi)管直徑為893.5mm，流量為2000kg/h的苯在內(nèi)管內(nèi)由80 冷卻到50 ，冷卻水在環(huán)隙從15升至35 ，苯與水的對(duì)流傳熱系數(shù)1 、2分別為230w/m2. 、290w/m2 ，忽略污垢熱阻。求：（1）冷卻水消耗量； （2）逆流時(shí)所需操作面積。 已知：苯Cp1=1.86kJ / kg. ； 水Cp2=4.178kJ / kg. 。14解：苯t=(80+50)/2=65 水t=(15+35)/2=25 Q

7、=3.1104w 冷卻水消耗量qm2=0.37kg/s管壁較薄，污垢熱阻可忽略:1K=11+b+121230+0.003545+1290=127w / m2.k逆流tm=39.8A=Q/(K tm) = 6.13m215P200.29: 換熱器的實(shí)際換熱面積：A=3.140.025337=8.71m2Q冷凝300/3600351.7103 =29308WQ冷卻=300/36000.984103 (46-10)2952WQ29308+2952=32260W求冷凝水的量：32260=qm冷水4.18103(32-5) qm冷水0.29kg/s4632t105L16求t : 2952=0.294.1

8、8103(t-5) t=7.4分別求冷凝段和冷卻段的平均溫度差:46107.4538.6-5ln 38.6/5冷卻段=16.445tm =冷凝段4646327.438.6-14ln 38.6/14=24.2638.6tm =1438.617Q = KA tmA冷卻= Q/(Ktm) = 2952/(16.44174) =1.03m2A冷凝=29308/(24.26291) =4.15m2A總1.03+4.15=5.18m28.7m2 此換熱器適合用。18某平壁燃燒爐是由一層耐火磚與一層普通磚砌成，兩層的厚度均為100mm，其導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.9W/（m）及0.7W/（m）。待操作穩(wěn)定后，測(cè)得爐

9、膛的內(nèi)表面溫度為700，外表面溫度為130。為了減少燃燒爐的熱損失，在普通磚外表面增加一層厚度為40mm、導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/（m）的保溫材料。穩(wěn)定后，又測(cè)得爐內(nèi)表面溫度為740，外表面溫度為90。設(shè)兩層磚的導(dǎo)熱系數(shù)不變。試計(jì)算加保溫層后爐壁的熱損失比原來(lái)的減少百分之幾？19解：加保溫層前單位面積爐壁的熱 損失為q: 此時(shí)為雙層平壁的熱傳導(dǎo)，其導(dǎo)熱速率方程為： W/m2q1加保溫層后單位面積爐壁的熱損失為: 此時(shí)為三層平壁的熱傳導(dǎo)，其導(dǎo)熱速率方程為：20 故加保溫層后熱損失比原來(lái)減少的百分?jǐn)?shù)為：q2=q1-q2q121 有一列管式換熱器，由38根25mm2.5mm的無(wú)縫鋼管組成。苯在管內(nèi)流動(dòng)，由20被加熱至80，苯的流量為8.32kg/s。外殼中通入水蒸氣進(jìn)行加熱。試求管壁對(duì)苯的傳熱系數(shù)。當(dāng)苯的流量提高一倍，傳熱系數(shù)有何變化。22第四章習(xí)題答案4-1 3004-4 （1）絕熱磚兩塊（460mm）（2）t4=34.9 4-6 14184W4-9 =18.3W/m2 =31.9W/m2