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度值。

X 0 0.4 0.8 1.6 chx 1 1.08 1.34 2.58 41、初温为30℃的水,以0.857kg/s的流量流经一套管式换热器的环形空间。水蒸汽在圆管内凝结,使内管外壁温度维持在100℃。换热器外壳绝缘良好。环形夹层内管外径为40mm,外管内径为60mm。试求把水加热到50℃所需要的套管长度以及在管子出口截面处的局部热流密度。

d??计算公式:管内层流:Nu?1.86?RePr?l??13??f????w????????0.14

??f 管内湍流:Nu?0.027Re0.8Pr????w130.14

横向流过圆管:Nu?0.193Re0.618Pr

42、一个箱体,其形状为圆柱的四分之一,箱内抽成真空。圆柱内表面半径为0.5m,箱体长10m;平表面A1的温度为50℃,黑度为0.8;圆柱内表面A2温度为30℃,黑度为0.6;另一平表面A3为绝热表面;假定两端的辐射换热可忽略不计。试画出箱体内表面辐射系统网络图,并计算表面A1与表面A2之间的辐射换热量以及表面A3的温度。

43、一外径d0?0.3m的水蒸汽管道,水蒸汽温度为400℃。管道外包了一层厚0.065m的材料A,测得其外表面温度为40℃,但材料A的导热系数无数据可查,为了知道热损失情况,在材料A外又包了一层厚为0.02m,导热系数

13?B?0.2W/?m?K?的材料B?测得材料B的外表温度为30℃,内壁面温度为180℃。

试推算未包材料B时的热损失和材料A的导热系数?A。(提示:蒸汽凝结换热热阻和金属导热热阻可以忽略。)

44、有一热水管道,加上保温层后的外直径为300mm,已知当周围环境温度为

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-10℃时,其自然对流的热损失为q1?168W/m。试求保温层外表面的温度(误差不大于1℃)准则关系式为:Nu?0.53(GrPr)0.25

45、外直径为25mm而内直径为22mm的某冷凝器管子的导热系数

??89W/?m?K? 。水蒸气在管外凝结,换热系数为5000W/?m2?K? ;管内冷却

水的对流换热系数为1000W/m2?K。试分别以管内、外表面积为基准计算出对应的传热系数。

46、有一支插入装油的铁套管中的水银温度计用来测量贮气罐内的空气温度。设温度计的读数是铁套管底部的温度。已知温度计读数th?100℃,铁套管与贮气罐连接处的温度t0?50℃。铁套管的长度h?140mm,外径d0?10mm ,管壁厚度??1mm ,铁的导热系数 ??59.2W/?m?K? 。从空气到铁套管的从换热系数

??h?29.1W/m2?K。试求测量误差。有人认为紫铜导热好,套管改用紫铜可以减少温差。如果其他条件不变,铁套管改用紫铜套管后测量温差变化如何? 47、一根通有电流的直径为0.2mm的金属丝,被20℃的空气以30ms的速度横向垂直吹过。由金属的电阻可推出金属丝的温度为21.5℃ 。改变气流速度,使金属丝的温度变成23.6℃ 。求此时的气流速度。给出空气的物性值:

????0.0259W?m?℃? ,v?15.06?10?6m2s ,Pr?0.703 ;及对流换热计算公

式:Nu?0.683Re0.466Pr。

1348、有两块0.5m?1.0m的平行平板,其间距为0.5m,其中一块平板的温度为1000℃,另一块平板的温度为500℃ 。两块平板的黑度分别为

0.2 和

0.5 ,且

X1,2?X2,1?0.285 。如果四周的墙壁是处

于绝热状态,试计算两个平板之间辐射换热热流。如果上例中两平板之间的距离非常接近,再求两平板之间的辐射换热热流。试比较两者之间的差异,为什么会是这样?

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49、有一个气体加热器,传热面积为11.5m2,传热面壁厚为1mm ,导热系数为

45W?m?℃?,被加热气体的换热系数为83Wm2?℃,热介质为热水,换热系数为5300热水与气体的温差为42℃,试计算该气体加热器传热过程Wm2?℃;的总热阻、传热系数以及传热量,同时分析各个分热阻的大小,并指出应从哪个方面着手来增加该加热器的加热量。

????附表 1 饱和水的物性参数

t,℃ ??102,W/(m?K) ?,kg/m3 ??108,pa?s cp,kJ/(kg?K) 1306 1004 801.5 653.3 5493.4 469.9 406.1 355.1 4.191 4.183 4.174 4.174 4.174 4.179 4.187 4.195 Pr 10 20 30 40 50 60 70 80 57.4 59.9 61.8 63.5 64.8 65.9 66.8 67.4 999.7 998.2 995.7 992.2 988.0 983.2 977.7 971.8 9.52 7.02 5.42 4.31 3.54 2.99 2.55 2.21 附表2 干空气的物性参数(P?1.01325?105Pa)

t,℃ ??102,W/(m?K) ?,kg/m3 ??108,pa?s cp,kJ/(kg?K) 2.59 2.67 2.76 2.83 2.90 2.96 3.05 3.13 3.21 1.205 1.165 1.128 1.093 1.060 1.029 1.000 0.972 0.946 18.1 18.6 19.1 19.6 20.1 20.6 21.1 21.5 21.9 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 1.005 Pr 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.703 0.701 0.699 0.698 0.696 0.694 0.692 0.690 0.688 31

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3.34 0.898 22.8 1.005 0.686 32