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問答題 一列管式換熱器，由φ25×2mm的136根不銹鋼管組成。平均比熱為4187J/Kg·℃的某溶液在管內(nèi)作湍流流動，其流量為15000kg/h，并由15℃加熱到100℃。溫度為110℃的飽和水蒸氣在殼方冷凝。已知單管程時管壁對溶液的給熱系數(shù)α_i為520w/m²·℃，蒸汽對管壁的給熱系數(shù)α₀為1.16×10⁴w/m²·℃，不銹鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)λ=17w/m·℃，忽略垢層熱阻和熱損失。試求：
A）管程為單程時的列管長度（有效長度，下同）；
B）管程為4程時的列管長度（總管數(shù)不變，仍為136根）。

參考答案：

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1.問答題有一列管式熱換器，列管由薄壁鋼管制成。殼方通入溫度為720℃的飽和水蒸汽。管內(nèi)走空氣，空氣流量為2.5×10⁴kg·k，呈湍流流動，進(jìn)口溫度為30℃，出口溫度為80℃?，F(xiàn)加大空氣流量為原來的1.5倍，進(jìn)口溫度不變。問此時的換熱量為多少？(空氣比熱CP=1005J/kg·k，假設(shè)空氣的物性保持不變。)

參考答案：

2.問答題欲將一容器中的溶液進(jìn)行加熱，使其從30℃加熱至60℃，容器中的液量為6000kg，用夾套加熱，傳熱面積為6m²，容器內(nèi)有攪拌器，因此器內(nèi)液體各處的溫度可視為均勻的，加熱蒸氣為0.1MPa的飽和水蒸氣，傳熱系數(shù)為800w/m²·℃，求將溶液由30℃加熱至60℃所需要的時間？（已知溶液比熱為 5kJ/kg·℃，熱損失忽略不計(jì)。）

參考答案：

3.問答題求電熱器中電熱絲的表面溫度。已知電熱絲直徑0.5mm，全長2.5m，表面黑度ε=9.0，周圍反射器的溫度為15℃，電熱器的功耗為4.0kw。不計(jì)對流傳熱。

參考答案：

4.問答題 用一設(shè)有攪拌器的夾套式換熱器將質(zhì)量m=800kg的上例油品從80℃冷卻至40℃。已知夾套式換熱器的總傳熱系數(shù)K=160W/m²·℃），傳熱面積A=3m²，冷卻水的流量W_c=0.1kg/s，入口溫度t₁=20℃。（假設(shè)熱損失可以忽略不計(jì)，傳熱推動力可用對數(shù)平均溫差公式計(jì)算。）試求：
（1）所需時間；
（2）此時冷卻水的出口溫度。

參考答案：

5.問答題 用傳熱面積A₁=1m²的蛇管加熱器加熱容器中的某油品，擬將油溫從t₁=20℃升至t₂=80℃。已知加熱器的總傳熱系數(shù)K=200W/（m²·℃），油品質(zhì)量m=500kg，比熱容c_p=2.2kJ/（kg·℃）。容器外表面散熱面積S₂=12m²，空氣溫度t_a=20℃，空氣與器壁的對流傳熱系數(shù)α=10W/（m²·℃）加熱蒸汽的壓強(qiáng)為250kPa。（不考慮管壁熱阻及油與壁面的對流傳熱熱阻。）試求：
（1）所需加熱時間；
（2）油品能否升至90℃。

參考答案：