传热试卷答案

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一、选择题（每题2分，共20分）

（此题为单项选择）

1、不同温度的等温面是A。

A）不能相交的B）相交的C）可以相交或不相交。

2、已定准则是指_____B____。

A）包含定型尺寸的准则；B）全部由已知量构成的准则；C）不随时间而变化的准则。

3、对于普朗特数Pr>11的流体，假使滚动边界层和热边界层都从同一地点开始发展，滚动边界层的厚度δ㎝，热边界层厚度δt间的关系是____B_____。A）δt=δ；B）δt>δ；C）δt2300时为湍流。

解：

（1）对流换热系数：

Ref?ud??2?0.024?5.4645?10?2300，属湍流。?60.732?10??f?0.80.4Nuf?0.023RefPrf??????w?

0.11?0.023?5.4645?10?40.8??727.4??4.8650.4???355.1??0.11?289.0h?Nu?d?289.0?0.6265?9052.9W2℃

m0.02（2）传热量

??d2?'\???Gcpftf?tf???uct?tfpfff?4???

2???0.024?????993.95??2?4174?50?20?7.82?10W??4???'\???（3）所需管长由牛顿冷却公式

??hA?tw?tf?，且A??dL，得：

?7.82?104L???3.06m

???dhtw?tf??0.02?9052.9??80?35?4、（10分）厂房内有一水平的未加保温的蒸汽管道，其外径d＝0.3m，壁面温度

tw＝200℃，管道表面发射率ε＝0.8，厂房内环境温度为t=27℃，试求每米长管道的辐射散热损失，并绘出辐射热阻网络图。

解：属空腔（厂房内表面2）与内包壁（管道外表面1）间的辐射换热，且A1??A2。

?1,2??1A1?Eb1?Eb2??0.8???0.3?1?5.67?10?8?4734?3004?1793.6W??m

辐射热阻网络图为：

5、（13分）一传热面积为1.25m2的逆流式换热器，初运行时，热水质量流量为0.12kg／s，进、出口温度分别为95℃和55℃，冷水进、出口温度分别为30℃和70℃。在水质量流量及进口水温不变的状况下，经一段时间运行后发现热水出口温度只能达到65℃，试计算这时换热器的实际传热量及污垢热阻。(水的比热容可取为4.18kJ/(kg·K))

解：

（1）确定结垢前的传热系数确定LMTD：

?t'?95?70?25℃，?t\?55?30?25℃

?t'??t\?tm??25℃

2确定传热量：

??M1c1?t1'?t1\??0.12?4180??95?55??20234W

M2??20234??0.12kg

sc2(t2\?t2')4180?(70?30)确定结垢前的传热系数：

K??20234??642.05W2

m℃A?tm1.25?25（2）确定结垢后的传热系数

确定冷水的出口温度：

??M1c1?t1'?t1\??0.12?4180??95?65??15048W

t2\??15048?t2'??30?60℃M2c20.12?4180确定LMTD：

?t'?95?60?35℃，?t\?65?30?35℃?t'??t\?tm??35℃

2确定结垢后的传热系数：

K??15048??343.95W2

m℃A?tm1