题目
13.水以 1.5m/s 的流速在长为3m、直径为 times 2.5mm 的管内由20℃加热至40℃,试求水与管壁-|||-之间的对流传热系数。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定定性温度
水的定性温度为 ${t}_{t}=\dfrac {{t}_{11}+{t}_{12}}{2}=\dfrac {20+40}{2}C={30}^{\circ }C$ 。
步骤 2：查找物性参数
由附录六查得30°C时水的物性为 $\rho =995.7kg/{m}^{3}$ 。$\mu =80.07\times {10}^{-5}Pa\cdot S$ 。$\lambda =0.6176W/(m\cdot {C}^{\circ }C)$ ,Pr=5.42。
步骤 3：计算雷诺数
$Re=\dfrac {{d}_{1}{u}_{0}P}{\mu }=\dfrac {0.02\times 1.5\times 995.7}{80.07\times {10}^{-5}}=3.73\times {10}^{4}$ (湍流)。
步骤 4：计算管长与直径比
$\dfrac {L}{{d}_{1}}=\dfrac {3}{0.02}=150\gt 60$。
步骤 5：计算对流传热系数
水被加热,取 n=0.4 ,于是得 $\alpha =0.023\lambda \left(\dfrac {L}{d}\right)^{0.2}Re^{0.8}Pr^{n}$。
水的定性温度为 ${t}_{t}=\dfrac {{t}_{11}+{t}_{12}}{2}=\dfrac {20+40}{2}C={30}^{\circ }C$ 。
步骤 2：查找物性参数
由附录六查得30°C时水的物性为 $\rho =995.7kg/{m}^{3}$ 。$\mu =80.07\times {10}^{-5}Pa\cdot S$ 。$\lambda =0.6176W/(m\cdot {C}^{\circ }C)$ ,Pr=5.42。
步骤 3：计算雷诺数
$Re=\dfrac {{d}_{1}{u}_{0}P}{\mu }=\dfrac {0.02\times 1.5\times 995.7}{80.07\times {10}^{-5}}=3.73\times {10}^{4}$ (湍流)。
步骤 4：计算管长与直径比
$\dfrac {L}{{d}_{1}}=\dfrac {3}{0.02}=150\gt 60$。
步骤 5：计算对流传热系数
水被加热,取 n=0.4 ,于是得 $\alpha =0.023\lambda \left(\dfrac {L}{d}\right)^{0.2}Re^{0.8}Pr^{n}$。