题目
为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数,测得实验数据如下:冷却器传热面积A=2.8m2,甲苯的流量qm=2000kg/h,由80℃冷却到40℃,甲苯的平均比热为1.84kJ/kg.K。冷却水从20℃升高到30℃,两流体呈逆流流动,求:⑴所测得的传热系数K为多少?⑵若水的比热为4.18kJ/(kg.k),问水的流量为多少?
为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数,测得实验数据如下:冷却器传热面积A=2.8m2,甲苯的流量qm=2000kg/h,由80℃冷却到40℃,甲苯的平均比热为1.84kJ/kg.K。冷却水从20℃升高到30℃,两流体呈逆流流动,求:
⑴所测得的传热系数K为多少?
⑵若水的比热为4.18kJ/(kg.k),问水的流量为多少?
题目解答
答案
答案:K = 446W/(m2.k)
qm2 = 0.978kg/s=3522kg/h
解析
步骤 1：计算甲苯的热负荷
甲苯的热负荷Q可以通过以下公式计算：
\[ Q = q_m \cdot c_p \cdot \Delta T \]
其中，\( q_m \)是甲苯的质量流量，\( c_p \)是甲苯的比热，\( \Delta T \)是甲苯的温度变化。
步骤 2：计算传热系数K
传热系数K可以通过以下公式计算：
\[ K = \frac{Q}{A \cdot \Delta T_{lm}} \]
其中，\( A \)是传热面积，\( \Delta T_{lm} \)是平均温差。
步骤 3：计算水的流量
水的流量\( q_m2 \)可以通过以下公式计算：
\[ q_m2 = \frac{Q}{c_{p2} \cdot \Delta T2} \]
其中，\( c_{p2} \)是水的比热，\( \Delta T2 \)是水的温度变化。
甲苯的热负荷Q可以通过以下公式计算：
\[ Q = q_m \cdot c_p \cdot \Delta T \]
其中，\( q_m \)是甲苯的质量流量，\( c_p \)是甲苯的比热，\( \Delta T \)是甲苯的温度变化。
步骤 2：计算传热系数K
传热系数K可以通过以下公式计算：
\[ K = \frac{Q}{A \cdot \Delta T_{lm}} \]
其中，\( A \)是传热面积，\( \Delta T_{lm} \)是平均温差。
步骤 3：计算水的流量
水的流量\( q_m2 \)可以通过以下公式计算：
\[ q_m2 = \frac{Q}{c_{p2} \cdot \Delta T2} \]
其中，\( c_{p2} \)是水的比热，\( \Delta T2 \)是水的温度变化。