题目
3-5 有一列管式换热器,蒸汽在管外冷凝加热管内的冷水,水的进、-|||-出口温度分别为20 ℃和40℃,水的流速为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_b453fdea2eff8e205e4c89193c0be56f.jpg mcdot (s)^-1 ,列管为 times -|||-2.5mm的钢管。求水在管内的对流传热膜系数;若水的流速减至0.3m·-|||-.^-1 时,水在管内的对流传热膜系数将为多少?
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定水的物性参数
根据水的温度范围（20℃到40℃），可以查表得到水的物性参数，包括密度、比热容、动力粘度和热导率。这些参数对于计算对流传热膜系数是必要的。
步骤 2：计算雷诺数
雷诺数（Re）是流体流动状态的一个重要参数，用于判断流动是层流还是湍流。雷诺数的计算公式为：
\[ Re = \frac{vd}{\nu} \]
其中，v是流体的流速，d是管径，ν是动力粘度。
步骤 3：确定对流传热膜系数
对流传热膜系数（h）的计算通常依赖于经验公式，如Dittus-Boelter方程，适用于湍流流动。对于层流流动，可以使用其他经验公式或理论公式。对流传热膜系数的计算公式为：
\[ h = \frac{k}{d} \cdot Nu \]
其中，k是热导率，d是管径，Nu是努塞尔数，它与雷诺数和普朗特数（Pr）有关。
步骤 4：计算流速减小后的对流传热膜系数
当流速减小时，雷诺数也会减小，从而影响对流传热膜系数。需要重新计算雷诺数和对流传热膜系数。
根据水的温度范围（20℃到40℃），可以查表得到水的物性参数，包括密度、比热容、动力粘度和热导率。这些参数对于计算对流传热膜系数是必要的。
步骤 2：计算雷诺数
雷诺数（Re）是流体流动状态的一个重要参数，用于判断流动是层流还是湍流。雷诺数的计算公式为：
\[ Re = \frac{vd}{\nu} \]
其中，v是流体的流速，d是管径，ν是动力粘度。
步骤 3：确定对流传热膜系数
对流传热膜系数（h）的计算通常依赖于经验公式，如Dittus-Boelter方程，适用于湍流流动。对于层流流动，可以使用其他经验公式或理论公式。对流传热膜系数的计算公式为：
\[ h = \frac{k}{d} \cdot Nu \]
其中，k是热导率，d是管径，Nu是努塞尔数，它与雷诺数和普朗特数（Pr）有关。
步骤 4：计算流速减小后的对流传热膜系数
当流速减小时，雷诺数也会减小，从而影响对流传热膜系数。需要重新计算雷诺数和对流传热膜系数。