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問答題 在套管換熱器中用冷水將100℃的熱水冷卻到50℃，熱水的質(zhì)量流量為3500kg/h。冷卻水在直徑為φ180×10mm的管內(nèi)流動，溫度從20℃升至30℃。已知基于管外表面的總傳熱系數(shù)為2320W/（m²·K）。若忽略熱損失，且近似認(rèn)為冷水和熱水的比熱相等，均為4.18kJ/（kg·K）.試求
（1）冷卻水的用量；
（2）兩流體分別為并流和逆流流動時所需要的管長，并加以比較。

參考答案：

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1.問答題 在換熱器中用冷水冷卻煤油。水在直徑為φ19×2mm的鋼管內(nèi)流動，水的對流傳熱系數(shù)為3490W/（m²·K），煤油的對流傳熱系數(shù)為458W/（m²·K）。換熱器使用一段時間后，管壁兩側(cè)均產(chǎn)生污垢，煤油側(cè)和水側(cè)的污垢熱阻分別為0.000176m²·K/W和0.00026m²·K/W，管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/（m·K）。試求
（1）基于管外表面積的總傳熱系數(shù)；
（2）產(chǎn)生污垢后熱阻增加的百分?jǐn)?shù)。

參考答案：

2.問答題某流體通過內(nèi)徑為50mm的圓管時，雷諾數(shù)Re為1×10⁵，對流傳熱系數(shù)為100W/（m²·K）。若改用周長與圓管相同、高與寬之比等于1：3的矩形扁管，流體的流速保持不變。問對流傳熱系數(shù)變?yōu)槎嗌伲?/a>

參考答案：

3.問答題用內(nèi)徑為27mm的管子，將空氣從10℃加熱到100℃，空氣流量為250kg/h，管外側(cè)用120℃的飽和水蒸氣加熱（未液化）。求所需要的管長。

參考答案：

4.問答題水以1m/s的速度在長為3m的φ25×2.5mm管內(nèi)，由20℃加熱到40℃。試求水與管壁之間的對流傳熱系數(shù)。

參考答案：

5.問答題某加熱爐為一厚度為10mm的鋼制圓筒，內(nèi)襯厚度為250mm的耐火磚，外包一層厚度為250mm的保溫材料，耐火磚、鋼板和保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.38W/（m·K）、45W/（m·K）和0.10W/（m·K）。鋼板的允許工作溫度為400℃。已知外界大氣溫度為35℃，大氣一側(cè)的對流傳熱系數(shù)為10W/（m²·K）；爐內(nèi)熱氣體溫度為600℃，內(nèi)側(cè)對流傳熱系數(shù)為100W/（m²·K）。試通過計算確定爐體設(shè)計是否合理；若不合理，提出改進(jìn)措施并說明理由。（補(bǔ)充條件：有效管徑2.0m）

參考答案：設(shè)由耐火磚內(nèi)側(cè)表面和保溫材料外測表面的面積分別為A₁和A₄，耐火磚、鋼筒和保...

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