题目
一列管式换热器,由 38根Φ 25×2.5 ㎜的无缝钢管组成,苯在管内以 8.32kg/s 的流速通过,从 80℃冷却至 20 ℃。求苯对管壁的对流传热系数;若流速增加一倍,其他条件不变,对流传热系数又有何变化? 解:定性温度 t定 20 80 50o C2查得苯在 50℃时的物性参数: ρ 860kg/m 3 , cp 1.80kJ/(kg o C), μ 0.45mPa s, λ 0.14W/(m o C)管内径为: d=25-2 2.5=20mm=0.2m8.322860 0.785 0.022 38苯被冷却, k=0.3 ,则:0.023 Re0.8 Pr0.3 0.023 0.14 (3.096 104)0.8 (5.79) 0.3 1067W/(m 2 o C) d 0.02(2)流速增加一倍, u =2 u,其他条件不变由于0.8 0.8Re u所以α1 α(u1)0.8 1067 20.8 1858 W/(m 2 o C) u8、质量分数为98% ,密度 =1800kg/m 3 的硫酸,以 1m/s 的流速在套管换热器的内管中被冷却,进、出口温度分别为 90℃和 50℃,内管直径为 Φ 25×2.5 ㎜。管内壁平均温度为 60℃。试求硫酸对管壁的对流传热系数。已知 70℃硫酸的物性参数如下:cp 1.528kJ/(kg o C), μ 6.4mPa s, λ 0.365W/(m o C) 壁温 60℃时的硫酸黏度 μw 8.4mPa s(1267 W/(m2·℃))
一列管式换热器,由 38根Φ 25×2.5 ㎜的无缝钢管组成,苯在管内以 8.32kg/s 的流速通过,从 80℃冷却
至 20 ℃。求苯对管壁的对流传热系数;若流速增加一倍,其他条件不变,对流传热系数又有何变化? 解:定性温度 t定 20 80 50o C
2
查得苯在 50℃时的物性参数: ρ 860kg/m 3 , cp 1.80kJ/(kg o C), μ 0.45mPa s, λ 0.14W/(m o C)
管内径为: d=25-2 2.5=20mm=0.2m
8.32
2
860 0.785 0.022 38

苯被冷却, k=0.3 ,则:
0.023 Re0.8 Pr0.3 0.023 0.14 (3.096 104)0.8 (5.79) 0.3 1067W/(m 2 o C) d 0.02
(2)流速增加一倍, u =2 u,其他条件不变
由于 | 0.8 0.8 Re u |
所以 | α1 α(u1)0.8 1067 20.8 1858 W/(m 2 o C) u |
8、质量分数为 | 98% ,密度 =1800kg/m 3 的硫酸,以 1m/s 的流速在套管换热器的内管中被冷却,进、出口 |
温度分别为 90℃和 50℃,内管直径为 Φ 25×2.5 ㎜。管内壁平均温度为 60℃。试求硫酸对管壁的对流传热
系数。
已知 70℃硫酸的物性参数如下:
cp 1.528kJ/(kg o C), μ 6.4mPa s, λ 0.365W/(m o C) 壁温 60℃时的硫酸黏度 μw 8.4mPa s
(1267 W/(m2·℃))
题目解答
答案
解:定性温度 t定 50 90 70o C
2
查得硫酸在 70℃时的物性参数:
36
cp 1.528kJ/kg o C, 6.4mPa s, 0.365W/ m o C
壁温 60℃时的硫酸黏度 μw 8.4mPa s
因为黏度较大,故用式( 3-16)计算
0.027d Re0.8Pr0.33( w ) 0.14
du 0.02 1 1800 4
Re 3 5625 104 过渡流 6.4 10 3
cp 6.4 10 3 1.528 103
Pr p 26.8
0.365
α 0.027 0.365 (5625)0.8 (26.8)0.33 (6.4 10 3)0.14 1418W/(m 2 o C)
0.02 8.4 10 3
过渡流校正
1 6 11.85 1 6 1051.8 0.8934 Re1.8 (5625)1.8
过 f 1418 0.8934 1267W/(m o C)