化工原理习题4传热复习资料

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1、2-1-2某工业炉壁由下列三层依次组成（如图所示），耐火砖的导热系数λ1=1.05W/(m·℃)，厚度为0.23m，绝热层导热系数λ2=0.144W/(m·℃)；红砖导热系数λ3=0.94W/(m.℃)，厚度为0.23m。已知耐火砖内侧温度t1=1300℃，红砖处侧温度为50℃，单位面积的热损失为607W/㎡。试求：①绝热层的厚度；②耐火砖与绝热层接触处温度。【答：δ2=0.23ｍ，t2=1167℃】所以t2=1167℃所以t3=198.5℃所以2-1-14在一套管换热器中，内管为ф57×3.5的钢管，流量为2500㎏/ｈ，平均比热容为2.0ｋＪ/(㎏·℃)的热液体在内管中从90℃冷却为50

2、℃，环隙中冷水从20℃被加热至40℃，已知总传热系数为200W/(m2·℃)，试求：①冷却水用量，㎏/ｈ；②并流流动时的平均温度差及所需的套管长度，m；③逆流流=50.5动时平均温度差及所需的套管长度m。【答：①Wc=2396㎏/ｈ；②△tm并=30.8℃，ｌ并=50.5m；△tm逆=39.2℃，ｌ逆=39.6m】(1)所以冷流体的流量Ws=0.655kg/s=2396kg/h(2)(3)2-1-18某厂似用100℃的饱和水蒸气将常压空气从20℃加热至80℃，空气流量为8000㎏/ｈ。现仓库有一台单程换热器，内有ф25×2.5的钢管300根，管长2m。若管外水蒸气冷凝的对流传热系数为104W

3、/(m2·K)，两侧污垢热阻及管壁热阻均可忽略，试计算此换热器能否满足工艺要求。（提示：比较换热器的实际面积与计算需要的换热面积）【答：A计=4.38m2，A实=47.1m2，换热器可用】（1）50℃时，空气的比热Cp=1.005kJ/kg℃，密度为1.093kg/m3,所以K=95.8W/m2℃实际面积计算面积小于实际面积，所以该换热器合用2-2-1、在一传热面积为3m2、由Φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器中，用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至100℃，水走管程，机油走壳程。已知水和机油的流量分别为1000kg/h和1200kg/h，机油的比热容为2.0kJ/(kg·K

4、)，水侧和油侧的对流传热系数分别为2000W/(m2·K)和250W/(m2·K)，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。问：（1）通过计算说明换热器是否符合要求？（2）夏天当水温达到30℃，而机油和水的流量及机油的冷却程度不变时，该换热器是否还符合使用要求（假设传热系数不变）？（1）10℃时，水的比热Cp=4.191kJ/kg℃所以t2=67.3℃，所以K=222.2W/m2℃，小于实际面积3m2，所以合用（2）30℃时，水的比热Cp=4.174kJ/kg℃所以t2=87.5℃，K=222.2W/m2℃，大于实际面积3m2，不合用