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第四章传热
热传导
【4-1】有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面，包一层热导率为)
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4580006585021115
=284W/m4Q=ql=28450=
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=【4-7】水蒸气管路外径为108mm,其表面包一层超细玻璃棉毡保温，其热导率随温度t/C的变化关系为舄=+000023W/(m-K)。水蒸气管路外表面温度为150C,希望保温层外表面温度不超过50C,且每米管路的热量损失不超过160W/m。试确定所需保温层厚度。
解保温层厚度以b表示dtdtq—2「:r2二()r—drdr
r2drt2ql,—=—2二.()dtr20002322qjln—=(t1T2)•(t1T2)「1_2已知t1=150C,t2=50C,q=160W/mr=,r2=r1~b=^(150—50)(1502—502)ln1b
.
lnH=
解得保温层厚度为b==
对流传热
【4-8】冷却水在g9mmx：2mm,长为2m的钢管中以1m/s的流速通过。水温由15C升至
25Co求管壁对水的对流传热系数。
解d=,I=2m,u=1ms/t1,=15Ct2,=25C水的平均温度t」七==20Cm22
查得20C时水的密度p=,黏度卜=,热导率入=-/(m・C),普朗特数Pr=。==133>=剪=业少华=*-
对流传热系数的计算，水被加热，Pr的指数n=:-=—Re0'=
()0'8()
=4367W/(m2C)
5m。空气入口温度为
【4-9】空气以4n^，管长32C,出口温度为68Co(1)试计算空气与管壁间的对流传热系数。(2)如空气流速增加一倍，其他条件均不变，对流传热系数又为多少？(3)若空气从管壁得到的热量为578W,钢管内壁的平均温度为多少。
解已知u=4m/s,d=,I=5m,t1=32C,t2=68C
(1)对流传热系数0计算空气的平均温度t=32‘6850Cm2
查得空气在50C时的物性数据P=,H=,A=/(m，C),Cp=/(kg「C)
Pr=,空气被加热，Pr的指数n=
雷诺数
du，：、心去
Re=^=-5—=
」
-=-^=
对流传热系数
:='Prd
…，2F
:=().().=/(mC)
(2)空气流速增加一倍，对流传热系数二'为2。-
=32W/()
(3)若空气从管壁得到的热量为578W,计算钢管内壁平均温度
用式Q=ctA(tw_tm)计算钢管内壁的平均温度tw。
已知空气进出口平均温度tm=50C
在第(1)项中已计算出对流传热系数o(=/(mr)
钢管内表面积为A--：=
钢管内壁平均温度twf•Q=50•578=:
【4-10】温度为10C、，以10m/s的流速在列管式换热器管间
沿管长方向流动，空气出口温度为30C。列管式换热器的外壳内径为190mm，其中装有37根的419mmx2mm钢管，钢管长度为2m。试求钢管外表面对空气的对流传热系数a。
解已知空气压力P=101.*Pa，温度t1=10C,t2=30C,
空气的