文档介绍：第五章传热
练****题
例5-1. 燃烧炉的炉壁由三种材料组成。最内层是耐火砖,中间为保温砖,最外层为建筑砖。已知
耐火砖 b1=150mm λ1=·℃
保温砖 b2=310mm λ2=·℃
建筑砖 b3=240mm λ3=·℃
测得炉内壁温度为1000℃,耐火砖与保温砖之间界面温度为946℃。试求:
(a)单位面积的热损失;
(b)保温砖与建筑砖之间界面的温度;
(c) 建筑砖外侧温度。
例5-2. 在一φ60×,里层为40mm的氧化镁粉,平均导热系数λ=·℃,外层为20mm的石棉层,其平均导热系数λ=·℃。现用热电偶测得管内壁温度为500℃,最外层表面温度为80℃,管壁的导热系数λ=45W/m·℃。试求每米管长的热损失及两层保温层界面的温度。
例5-3. 常压下,空气以15m/s的流速在长为4m,φ60×,温度由150℃升到250℃。试求管壁对空气的对流传热系数。
例5-4. ,流量为1500kg/h的饱和水蒸汽冷凝后并降温至50℃时所放出的热量。
例5-5 .现用一列管式换热器加热原油,原油在管外流动,进口温度为100℃,出口温度为160℃;某反应物在管内流动,进口温度为250℃,出口温度为180℃。试分别计算并流与逆流时的平均温度差。
例5-,空气在管外横向流过,管外侧的对流传热系数为85 W/(m2·℃),冷却水在管内流过,管内侧的对流传热系数为4200 W/(m2·℃)。冷却管为φ25 ×,其导热系数为45 W/(m·℃)。试求:
(1)总传热系数;
(2)若将管外对流传热系数αo提高一倍,其它条件不变,总传热系数增加的百分率;
(3)若将管内对流传热系数αi提高一倍,其它条件不变,总传热系数增加的百分率。
设管内、外侧污垢热阻可忽略。
例5-7 有一列管式换热器,由38根φ25mm×。苯在管内流动,由20℃被加热至80℃,。外壳中通入水蒸气进行加热。试求管壁对苯的传热系数。当苯的流量提高一倍,传热系数有何变化。
例5-8. 有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm×,流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数αh=230W/(m2·K),水的对流传热系数αc=290W/(m2·K),碳钢λ=45w/。忽略污垢热阻。试求:①冷却水消耗量;②并流和逆流操作时所需传热面积,以内表面为计算基准;③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同,计算冷却水出口温度与消耗量,假设总传热系数随温度的变化忽略不计。
例5-9 .有一台运转中的单程逆流列管式换热器,热空气在管程由120℃降至80℃,其对流传热系数α1=50W/(m2·K)。壳程的冷却水从15℃升至90℃,其对流传热系数α2=2000W/(m2·K),管壁热阻及污垢热阻皆可不计。当冷却水量增加一倍时,试求①水和空气的出口温度t'2和T'2,忽略流体物性参数随温度的变化;②传热速率Q'比原来增加了多少?