79 10 3m2.K/W15 4.29 10 3 0.000176 0.00026'R RO4.79 4.29R% O 100% 11.7% RO4.29解题要点:传热系数的计算。[2-13]在套管换热器中采用并流的方式用水冷却油。水的进、出口温度分别为15 ℃和40 ℃,油的进、出口温度分别为150 ℃和100 ℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80 ℃,假设油和水的流量、进口温度及物性均不变,且仍为并流,换热器除管长外,其他尺寸不变,若原换热器的管长为1 m,求现在需要的管长。设换热器的热损失可忽略。

解:热量衡算(忽略热损失):

情况改变前:Q Whcph(150 100) Wccpc(40 15) (1)

情况改变后:Q' Whcph(150 80) Wccpc(Tc2 15) (2)

(2)/(1),得: '

T 15150 80 c2 40 15150 100'

解得:Tc2 50℃ 情况改变前: 热油: 150 100℃ 冷水: 15 40℃ T1 135℃ T2 60℃ ' Tm T1 T2135 60 92.5℃ T1135)Ln()Ln(60 T2 情况改变后: 热油: 150 80℃ 冷水: 15 50℃ T1 135℃ T2 30℃ Tm ' T1 T2135 30 69.8℃ T1135)Ln()Ln(30 T2 情况改变前:Q Whcph(150 100) K( dL) Tm (3) 情况改变后: Q' Whcph(150 80) K( dL') Tm (4) (4)/(3),得: ' 150 80L' TmL' 69.8 150 100L Tm1 92.5 解得:L 1.86m '' 解题要点:能量平衡方程与传热速率方程的综合应用。