期末试题期末试题换热器部分.doc

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1、1.（5分）何谓换热器的效能，其物理含义是什么？2.（5分）热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？3.（5分）在图（a）、（b）中所示的两个逆流换热器冷、热流体温度沿换热面变化曲线有无可能实现？如有可能，各需满足什么条件？t'1t''20A　AxAAAAt''1t'2t'1t''20A　AxAAAAt''1t'2(a)(b)4.（5分）什么是临界热绝缘直径？平壁外和圆管外敷设保温材料是否一定能起到保温的作用，为什么？

2、5.（5分）解释为什么许多高效隔热材料都采用蜂窝状多孔性结构和多层隔热屏结构。6.(5分)为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式？7.（5分）空调和制冷用的冷却器，其管外装的肋片往往制成百叶窗式肋片，见图2。试问肋片做成这种形式的意义？六、（10分）用进口温度为12℃、质量流量kg/h的水冷却从分馏器中得到的80℃的饱和苯蒸汽。使用顺流换热器，冷凝段和过冷段的传热系数均为980W/(m2·K)。已知苯的汽化潜热J/kg，比热容1758J/（kg·K）。试确定将质量流量3600kg/h的苯蒸汽凝结并过冷到40℃所需的冷凝段和过冷段传热面积

3、分别为多少。（水的定压比容4183J/（kg·K）。）过冷段冷凝段tAx0℃℃t2m℃解：先计算总传热量：冷凝段：W（1分）过冷段：W（1分）水的定压比热容：J/(kg·K)由冷凝段热平衡，有：所以，得℃（1分）冷凝段对数平均温差：℃（2分）冷凝段换热面积为：m2（1分）由过冷段热平衡，有：得℃（1分）其过冷段对数平均温差为：℃（2分）故过冷段传热面积为：m2（1分）六、（10分）一台逆流式油冷器，管子为铜管，外径为15mm，壁厚为1mm，铜管导热系数为384W/m·K。在油冷器中，密度为879kg/m3，比热容为1950J/kg·K，流量为39m3

4、/h的油从℃冷却到了℃，油在管外的隔板间流，对流换热系数W/m2·K，冷却水在油冷却器的管内流，进口温度℃，温升为4℃，对流换热系数W/m2·K，若温差修正系数，（1）试求按管子外表面面积计算的总传热系数。（2）试求所需传热面积。解：总的换热系数W/(m2∙K)（3分）先求出逆流时的对数平均温差℃，℃（1分）℃（2分）因此该换热器的对数平均温差℃（1分）所传递的热量kW(1分)传热面积m2（2分）