在推导换热器效能的计算公式时在哪些环节引入了推导对数平均温差时提出的四个假设?习题换热器设计计算10-13、一台1 — 2型壳管式换热用来冷却 11号润滑油。冷却水在管内流动, 七2 =20 C , t2 =50 C,流量2为3kg/s;热油入口温度为60°c, k =350W/(m K)。试计算:(1)油的流量;(2)所传递热量;(3)所需的传热面积。则 _(m)=dfrac ({a)_(m)(C)_(2)}({G)_(31)}=dfrac (3417(50-20))(2148(100-60)) =4.37kg/s解:(1)查得润滑油及水的比热 分别为g =2148J/kg C,c^4174J/kg C

解: (1)热平衡关系式为:mc^ = A〉1G - A S(T4 -「-4) - Ah ( T -T-)

dt _

(2)再次处于稳态时,应有 -G二二(T4 -T74P h (T -T:J,

丫 、4 1

即0.8 汉3000 =0.9 汉5.67 工 一34 +50(T -300),

此100丿

由此得T =343K。

.1 为什么冰箱结霜后,耗电量增加? 答:冰箱结霜相当于在冰箱蒸发器 和冰箱冷冻室(或冷藏室)之间增加了一个附加热阻。因此,要达到相同的 冷冻室 (或冷藏室) 温度,必须要求更低的蒸发温度, 对应的蒸发压力降低, 压缩机工作压差增大,耗电量增加。

某办公室由中央空调系统维持室内恒温, 尽管冬夏两季室内都是 20 C,但感

觉却不同, 为什么? 答:冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。 夏季室 外温度比室内温度高,而冬季室外气温比室内低,因此冬季和夏季室内墙壁 表面温度不同,夏季高而冬季低。尽管冬夏两季室内温度都是 20C,人体与

室内空气的对流换热基本相同,但是冬季人体与墙壁的辐射换热量比夏季高 得多。

3.什么是沸腾换热的临界热流密度?为什么有些换热设备需在加热热流密度 低于临界热流密度状态下工作? 答:核态沸腾与过渡沸腾交界处的热流密 度峰值叫做沸腾换热的临界热流密度 qcr。对于热流密度可控的换热设备,

当热流密度超过 qcr 时,工况将跳至稳定膜态沸腾,传热温差迅速上升(近 1000C),为保证设备安全运行而不致烧毁,应控制 qvqcr。

答:当采用圆柱坐标系,沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。

8扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么?有人认为,只要扩展表面细长,就可按一维 问题来处理,你同意这种观点吗?

答:只要满足等截面的直肋,就可按一维问题来处理。不同意,因为当扩展表面的截面不均时,不同截面上 的热流密度不均匀,不可看作一维问题。

9肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为,随着肋片高度的增加会出现 一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热热数流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。

答:错误,因为当肋片高度达到一定值时,通过该处截面的热流密度为零。通过肋片的热流已达到最大值, 不会因为高度的增加而发生变化。

10在式(2-57)所给出的分析解中,不出现导热物体的导热系数,请你提供理论依据。

答:由于式(2-57)所描述的问题为稳态导热,且物体的导热系数沿 x方向和y方向的数值相等并为常数。

11有人对二维矩形物体中的稳态无内热源常物性的导热问题进行了数值计算。 矩形的一个边绝热, 其余三个

边均与温度为tf的流体发生对流换热。你能预测他所得的温度场的解吗?

答:能,因为在一边绝热其余三边为相同边界条件时,矩形物体内部的温度分布应为关于绝热边的中心线对

称分布。

习题 平板

6、6w/心其材料的最高允许温度为 700C。试判断 该燃烧室壁面是否工作于安全温度范围内?

解:

3

1、

400C,希望保温层外表面温度不超过 50C o且每米长管道上散热量小于 163W,试确定所需的保温层厚度。