化工原理课后习题(第四章)
8页1、第4章 传热4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成: 耐火砖的热导率为 厚度 ;绝热砖的热导率为;普通砖的热导率为。若耐火砖内侧温度为 , 耐火砖与绝热砖接触面最高温度为 ,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过 (假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等) 。试求:(1)绝热砖的厚度。绝热砖的尺寸为:; (2) 普通砖外测的温度。普通砖的尺寸为:。(答: ; )解:第一层: 第二层: 因为绝热砖尺寸厚度为,故绝热砖层厚度取, 校核: ; 。4-2、某工厂用的无缝钢管输送水蒸气。为了减少沿途的热损失,在管外包两层绝热材料:第一层为厚的矿渣棉,其热导率为 ;第二层为厚的石棉灰,其热导率为。管内壁温度为,保温层外表面温度为。管道长。试求该管道的散热量。无缝钢管热导率为 (答:)解:已知:, 查表得: 其中:, , , 。4-3、冷却水在,长为的钢管中以的流速通过。水温由升至。求管壁对水的对流传热系数。 (答:)解:设为湍流 水的定性温度, 查表得:, , , , , , 与假设相符, , 。4-4、空气以的流速通过一的钢管,管长。空气入口温度为,出口为。试计算空气与管壁间的对流传热系数。如空气流
2、速增加一倍。其它条件不变,对流传热系数又为多少?(答: ,)解:设为湍流 空气的定性温度, 查表得:, , , , , , 与假设相符, , ,当时。 。4-5、有一套管式换热器,外管尺寸为,内管为的钢管,冷水在管内以的流速流动。水进口温度为,出口为。试求管壁对水的对流传热系数。(答:)解:设为湍流 水的定性温度, 查表得:, , , , 与假设不符,为过度流, , ,。4-6、现测定套管式换热器的总传热系数,数据如下:甲苯在内管中流动,质量流量为,进口温度为,出口温度为;水在环隙中流动,进口温度为,出口为。逆流流动。冷却面积为。问所测得得总传热系数为若干? (答: )解:甲苯的定性温度, 查表得:, , , , , 。4-7、在一套管式换热器中,内管为的钢管,内管中热水被冷却,热水流量为,进口温度为,出口为。环隙中冷却水进口温度为,出口温度为,总传热系数。试求:(1)冷却水用量; (2)并流流动时的平均温度差及所需的管子长度;(3)逆流流动时的平均温度差及所需的管子长度。(答:(1) ;(2) , ;(3) , )解:, ; , , , , ; , , , , 4-8、一套管式换热器
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