期末試題期末試題換熱器部分.doc

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1、1.（5分）何謂換熱器的效能，其物理含義是什么？2.（5分）熱水在兩根相同的管內(nèi)以相同流速流動(dòng)，管外分別采用空氣和水進(jìn)行冷卻。經(jīng)過一段時(shí)間后，兩管內(nèi)產(chǎn)生相同厚度的水垢。試問水垢的產(chǎn)生對(duì)采用空冷還是水冷的管道的傳熱系數(shù)影響較大？為什么？3.（5分）在圖（a）、（b）中所示的兩個(gè)逆流換熱器冷、熱流體溫度沿?fù)Q熱面變化曲線有無可能實(shí)現(xiàn)？如有可能，各需滿足什么條件？t'1t''20A　AxAAAAt''1t'2t'1t''20A　AxAAAAt''1t'2(a)(b)4.（5分）什么是臨界熱絕緣直徑？平壁外和圓管外敷設(shè)保溫材料是否一定能起到保溫的作用，為什么？

2、5.（5分）解釋為什么許多高效隔熱材料都采用蜂窩狀多孔性結(jié)構(gòu)和多層隔熱屏結(jié)構(gòu)。6.(5分)為什么高溫過熱器一般采用順流式和逆流式混合布置的方式？7.（5分）空調(diào)和制冷用的冷卻器，其管外裝的肋片往往制成百葉窗式肋片，見圖2。試問肋片做成這種形式的意義？六、（10分）用進(jìn)口溫度為12℃、質(zhì)量流量kg/h的水冷卻從分餾器中得到的80℃的飽和苯蒸汽。使用順流換熱器，冷凝段和過冷段的傳熱系數(shù)均為980W/(m2·K)。已知苯的汽化潛熱J/kg，比熱容1758J/（kg·K）。試確定將質(zhì)量流量3600kg/h的苯蒸汽凝結(jié)并過冷到40℃所需的冷凝段和過冷段傳熱面積

3、分別為多少。（水的定壓比容4183J/（kg·K）。）過冷段冷凝段tAx0℃℃t2m℃解：先計(jì)算總傳熱量：冷凝段：W（1分）過冷段：W（1分）水的定壓比熱容：J/(kg·K)由冷凝段熱平衡，有：所以，得℃（1分）冷凝段對(duì)數(shù)平均溫差：℃（2分）冷凝段換熱面積為：m2（1分）由過冷段熱平衡，有：得℃（1分）其過冷段對(duì)數(shù)平均溫差為：℃（2分）故過冷段傳熱面積為：m2（1分）六、（10分）一臺(tái)逆流式油冷器，管子為銅管，外徑為15mm，壁厚為1mm，銅管導(dǎo)熱系數(shù)為384W/m·K。在油冷器中，密度為879kg/m3，比熱容為1950J/kg·K，流量為39m3

4、/h的油從℃冷卻到了℃，油在管外的隔板間流，對(duì)流換熱系數(shù)W/m2·K，冷卻水在油冷卻器的管內(nèi)流，進(jìn)口溫度℃，溫升為4℃，對(duì)流換熱系數(shù)W/m2·K，若溫差修正系數(shù)，（1）試求按管子外表面面積計(jì)算的總傳熱系數(shù)。（2）試求所需傳熱面積。解：總的換熱系數(shù)W/(m2?K)（3分）先求出逆流時(shí)的對(duì)數(shù)平均溫差℃，℃（1分）℃（2分）因此該換熱器的對(duì)數(shù)平均溫差℃（1分）所傳遞的熱量kW(1分)傳熱面積m2（2分）