5.计算题-题目9修订版)

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1、5．传热-计算题（题目）层次：A[2]j05a10067如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm,导热率λ=0.2W/(m·℃),若炉墙外壁温度t3=45℃,为测得炉墙内壁温度t1,在墙深100mm处插入温度计,测得该处温度t2=100℃,试求炉墙内壁温度t1。[5]j05a10073100℃的水蒸气在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg，总传热系数为2039W/(m2·℃)，传热面积为12.75m2，15℃的冷却水以2.25×105kg/h的流量流进管内，水的比热为4.187kJ/(

2、kg·oC),求水蒸气冷凝量？[9]j05a10203常压下338K之甲醇蒸汽经冷凝器冷凝后,送入冷却器中冷却至300K。冷凝器与冷却器中所用冷却水的初温都是290K,终温都是305K。试安排两换热器中流体的流程及流向,并计算平均温度差。(换热器均为单管程、单壳程)[11]j05a10205某平壁工业炉的耐火砖厚度为0.213m,耐火砖导热率λ=1.038W/(m·℃)。其外用导热率为0.07W/(m·℃)的绝热材料保温。炉内壁温度为980℃,绝热层外壁温度为38℃,如允许最大热损失量为950W/m2。求:(1)

3、绝热层的厚度;(2)耐火砖与绝热层的分界处温度。[13]j05a10208在内管为φ180×10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热cp=2.38kJ/(kg·℃),环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热cp=4.174kJ/(kg·℃)。基于传热外表面积的总传热系数K=2000W/(m2·℃),且保持不变。设热损失可以忽略。试求:(1)冷却水用量;(2)计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。[17]j05a10243为了测定套管式甲苯

4、冷却器的传热系数,测得实验数据如下:冷却器传热面积A=2.8m2,甲苯的流量W1=2000kg/h,由80℃冷却到40℃,甲苯的平均比热cp1=1.84kJ/(kg·℃)。冷却水从20℃升高到30℃,两流体呈逆流流动,求所测得的传热系数K为多少?若水的比热cp2=4.18kJ/(kg·℃),问水的流量为多少?135．传热-计算题（题目）层次：B[4]j05b10071①方型窑炉的炉壁由两层砖砌成，内层为240mm耐火砖[λ=0.9W/(m·K)]，外层为240mm红砖[λ=0.6W/(m·K)]，炉膛内壁面温度为

5、700℃，外壁面温度为60℃，试求单位面积(ｍ2)的散热速率及两层交界面的温度。②上题中若炉气向壁面的对流给热系数α1为30W/(m2·K)，壁面向外界空气的对流辐射联合给热系数α2为20W/(m2·K),求炉膛内炉气温度和外界空气温度。[6]j05b10074有一段管径为φ108×4mm的蒸汽管道，裸露于气温为20℃的环境中，管内通以100℃的饱和水蒸气。测得每米管长的冷凝水量为0.70kg/h，钢的导热率为45W/(m·K),蒸汽冷凝潜热为2258kJ/kg，取蒸汽冷凝给热系数为104W/(m2·K)。试计算

6、：A)管外壁温度tw；B)辐射散热量占总热量损失的百分率,已知管外壁面黑度为0.8。[12]j05b10108一套管换热器,由φ48×3mm和φ25×2.5mm的钢管组成,两种流体在内管和环隙流过，分别测得对流给热系数为α1和α2，若两流体的流量保持不变，并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。求:将内管改为φ32×2.5mm后,管内对流给热系数有何变化?(假设流动状态皆为湍流)[17]j05b10193在管长为1m的冷却器中,用水冷却油。已知两流体作并流流动,油由420K冷却到370K,冷却水由285K加热到31

7、0K。欲用加长冷却管子的办法,使油出口温度降至350K。若在两种情况下油、水的流量,物性常数,进口温度均不变,冷却器除管长外,其他尺寸也均不变。试求管长。[20]j05b10212在逆流换热器中,将油从25℃加热到50℃,热水的进口温度为80℃,出口温度为35℃,求该换热器的效率。[21]j05b10213某列管换热器，用100℃水蒸气将物料由20℃加热至80℃，传热系数Ｋ＝100W／(ｍ2·K)。经半年运转后，由于污垢的影响，在相同操作条件下物料出口温度仅为70℃，现欲使物料出口温度仍维持80℃，问加热蒸汽温度

8、应取何值？[24]j05b10246用175℃的油将300kg/h的水由25℃加热至90℃,水的比热取4.2kJ/(kg·℃)。已知油的比热为2.1kJ/(kg·℃),其流量为400kg/h,今有以下两个传热面积均为0.72m2的换热器可供选用。(1)换热器1:K1=625W/(m2·℃),单壳程,双管程,ψ=0.7;(2)换热器2:K2=500W/(m2·℃),单壳程,