中山大学化工原理课件第4章传热习题课(1)

解： 由热量衡算 G 1 C 1 ( T 1 T 2 ) G 2 C 2 ( t2 t 1 )
按题意在两种情况下：流量、比热、进出口温度不变, 故得
G1C1 t2t1 t2' t1 G2C2 T1T2 T1T2'
4 0 1 5t2 ' 15 12 900 12 700
t2 ' 5.7 6 0 C
过一段时间之后:
Q '13 2 4 .2 0 （ 30 8 2） 0 2.7 2k 7W 3600
Q‘＝WhCph(110 – T‘2）=277．2 （2）
式（2）/（1）得：110T2' 277.2 11040 385
T 2 ' 11 203 .7 2 8 7 5 0 5.6 9 0C
tm[1( 13 01)81( 53 0.9 682)0]5.4 2oC
由 QKAtm
现K不变,而
tm(12011)52 (9 010 54)07.410C ln 9040
tm ' (120 11)52( 70 10 55.67)4.440C ln 70 5.67
Q K d L tm G 1 C 1 ( T 1 T 2 )
Q ' K d ' L tm ' G 1 C 1 ( T 1 T 2 ')
相除得：
1 .5 7.1 4 12 900 L ' 4 .1m 7 L '4.4 412 700
RS2
有一台套管换热器, 内管为φ38× 2.5mm钢管,外管
为φ57× 3mm钢管,换热管 总长36m,逆流操作,管内
走水,将管间 4200kg.h-1的苯液从65℃冷却到35℃,
水温从25℃升到35℃,现已知苯侧对流传热系数为
2030W.m-2.K-1，水侧对流传热系数为 6610W.m-2.K-1,
苯侧垢层热阻为 0.18m2.K.kW-1,苯液比热为
1.80kJ.kg-1.K-1,钢导热系数
4W 5m 1K 1
试计算：
（1）该换热器传热系数K （2）水侧垢层热阻Rs2
解：
Q W h C p( T h 1 T 2 ) 3 46 2 1 .8 0 0 10 0 0 ( 6 0 3 5 ) 0 5 63W 0
习题课之二
－传热
传热线索方框图
在传热面积为20 m2 的某换热器中, 用温度 为20℃, 流量为 13200kg.h-1的冷却水,冷却进口 温度为110℃ 的醋酸,两流体逆流流动。换热器刚 投入使用时,冷却水出口温度为45℃,醋酸出口温度 为40℃,运转一段时间后,冷热流体流量不变,进口温 度不变,而冷却水的出口温度降至38℃, 试求传热系 数下降的百分率。水的比热 Cp＝4.2kJ.kg-1.K-1 ，热损失可忽略。
I[n
]
5.9 620
K ' AQ 'tm ' 22 05 7 .2.2 4 70.25k6W 2..K m 1
(K K ') 1% 0 0 0 .5 0 0 .2 4 5 16 % 0 4 0 .2 % 9
K
Biblioteka Baidu
0 .504
在并流换热器中,用水冷却油。换热管长1.5m。 水的进、出口温度为15℃和40℃；油的进、出口 温度为120℃和90℃。如油和水的流量及进口温度 不变,需要将油的出口温度降至70℃,则换热器的换 热管应增长为多少米才可达到要求?（不计热损失 及温度变化对物性的影响）
1 (1 0 .00 3 2 8 5 0 .1 838 ) 802 503 40 53.5 5106 06 0 3 1
0.0003 m 23 .. K 6 W 1
A 1 d l 3 .1 0 . 4 0 3 3 4 6 8 .3m 0 2
tm(653)53(3052)518 .20C In 10
K 1A 1Q tm4 .3 6 0 1 3.2 8 0 8 00 0 W 5 m 2 .K 1
Rs2K 11(11bAm 1A Rs1A 21 A2)
解： Q ( W c C p)c t2 ( t1 ) 13 4 3 .2 2 ( 6 4 0 2 0 5 0 ) 0 0 38 kW 5
Q＝WhCph(110 – 40）=385
（1）
tm[1( 1041)51 (0 4 40 52)0]3.820C I[n ] 40 20
K Q 38 50.50k4W 2.K . 1m A tm 3.2 8 20