传热学换热器试题.docx

《复合换热及换热器》试题

一. (1997)推导出用算术平均温差代替换热器的对数温差的相对误差公式

x?1234??f(x) (?为相对误差，x为由答题人归纳的某一特征量

x

?

1

2

3

4

二.(1997)某板式换热器用高温水加热低温水，两侧水逆流。在标准工况下，热

水侧t

?90℃,t

1 1

?70℃；冷水侧t

2

?15℃，t

2

?40℃。现保持t

与(CM)

1 1

不变，KF不变，t 不变，只是将(CM)减至原来的50%。试计算在此情

2 2

况下冷、热水的出口温度变化至多少？换热量有何变化？建议标准工况各量

用脚标I，如t 、Q等；变化后的工况各量用脚标II，t 、Q等。

1,I I 2,II II

三.(1994)某3km长的供热管道，入口水温为98℃，途中环境温度为20℃不变，传热系数也沿程不变。今测得1km处水温降至90℃，问3km出口处水温降至多少？又：若管道送水量降低一倍，则3km出口处水温又为多少？

四.(1992)用100℃的水蒸汽通过某种型号的蒸汽加热器，加热10℃的水。若用单台，可将一定流量的水加热至40℃。现若需将该流量的水加热到80℃以上，问至少需几台加热器串联，此时出口水温为多少？(假定传热系数为定

值)又设传热系数与流速的关系为K~w0.8，现将这些台换热器并联，则流体的出口温度为多少？

五.(1994)用100℃的饱和水蒸汽通过某间壁式换热器，加热水流量为9方水，

水温从20℃上升到60℃。现用此种换热器两台串联，水量不变，问出口水

温t 为多少？又若用此种换热器两台并联，总水量不变，且已知该换热器

常

的传热系数为K~w0.8(w为流速)，求此时出口水温又为多少？

六. (1987)圆管内、外径为d、d

1 2

，内壁热流密度为q

1

，外壁热流密度为q，单

2

位管长热流为q

l

。给出q与q

2 l

的因次及它们之间的关系式。

七. (1987)用100℃饱和水蒸汽通过一换热器加热20℃的水。水蒸汽温度不变，水的出口温度为60℃。若将水的流量加大一倍，其它条件均不变，求此时水的出口温度。

（? ?

顺

1-exp(-NTU(1???min))

CC

C

C max ）

1???min

C

max

八. (1983)在某加热器中用100℃的水蒸汽加热15℃的冷水。若水量为3吨/时，则出水温度为65℃。现将水量提高到6吨/时，且已知该加热器的传热系数

为K~u0.85(u为流速)。求此时的出水温度。

九. (1983)某换热器中的流体温度曲线如图所示，则1) ?t ?；2) NTU?；3)

m

??？。

(Mc)1

(Mc)

1

KF

(Mc)

2

1

t

2

t

1

t

2

十. (1987)某换热设备，如果两侧均是气体，其传热系数为Ka，如果两侧均是水，其传热系数为Kb，如果一侧是水，另一侧是蒸汽凝结，其传热系数为Kc，则Ka、Kb、Kc三者的大小关系为：

十一. (1987)空气横向掠过8排外径d=38mm的叉排管速，管间距S1?47mm，

S2?40mm，空气的平均温度tf?70℃，最窄截面处的流速为w?10m/s。试确定管束的平均对流换热系数。

附1

空气的物性简表

t(

℃)

c(kJ/kg?℃)

p

?(W/m?℃)

??106(m2/s)

Pr

60

1.009

0.02849

18.90

0.709

80

1.009

0.02989

20.94

0.708

附2计算公式：

Re?103~2?103

S S

1?2

S

S2

S

Nu ?0.31Re0.6(

f f

S1)0.2

2

1?2

S

2

Nu ?0.35Re0.6

f f

Re?2?103~2?104

Nu ?0.019Re0.6

f f

附3 管排数的修正系数? 表

管排数?

管排数

?

Z

3

4

5

6

8

12

16

20

0.84

0.88

0.92

0.95

0.96

0.98

0.99

1.0

十二.(1987)在一管壳式加热器中用90℃的热水加热10℃的冷水，冷、热水流量分别为2000kg/h与1000kg/h，其比热近似认为相等。如果已知换热效能为??0.6，试确定被加热冷水的出口温度？

十三. (1987)某2360?1810mm矩形断面地沟内一热力管外径d ?100mm内

0

送饱和蒸汽，