一螺旋管式换热器的管子内径为d=12mm,螺旋数为εR=4,螺旋直径D=150mm。进口水温,管内平均流速u=0.6m/s,平均内壁温度为tw=80℃。试计算冷却水出口温度。
[分析]由于流体出口温度未知,因此无法确定流体物性,可采用试算法求解。先假设流体出口温度,按对流换热问题的求解步骤进行计算,用求出的流体出口温度作为新的假设值,进行迭代计算,直到满足偏差要求为止。除了流体出口温度外,其他如:管长未知、流体速度未知、管内壁温未知、管径未知等,均可采用试算法求解。
某低粘度流体的流量为10000kg/h,比热容为4.18kJ/(kg·℃),生产上要求将该流体由15℃加热到100℃。现采用的换热器是列管式换热器,其管束由160根管径为φ25mm×2mm的不锈钢管组成。管外的加热热源为110℃的饱和水蒸气,其冷凝对流传热系数为12kW/(m2·℃)。欲完成生产任务,当换热器为单管程时,换热管的长度为4.5m;若将单管程改为双管程,而管子的总数不变,试求:
(1) 换热器的总传热系数;
(2) 所需换热器的长度。
(不考虑管壁及可能的污垢热阻,忽略换热器的热损失,并假设流体在管内均呈湍流流动,两种情况下蒸汽冷凝对流传热系数相同)
A.A、B两截面间的总能量损失
B.A、B两截面间的动能差
C.A、B两截面间的压强差
D.A、B两截面间的局部阻力
根据气力输送的特点,降低动力消耗,节约能源是一个重要的研究课题,从经验中知,管道内径是关于能耗的重要参数。直观上看,当输送量一定时,管径过小,输送易阻滞,管径过大,虽输送畅通,但又造成能量的浪费。根据经验,把管径分成三组,各组的试验结果如下表所示,试用方差分析法比较各组的效果.
管径(mm) | 单位功耗 |
230 | 0.0308,0.0476,0.0504 |
250~260 | 0.0532,0.032,0.0218,0.028,0.028, 0.042,0.0336,0.042,0.042,0.028 |
280~320 | 0.07,0.07,0.0644,0.0312,0.0756,0.0756, 0.07,0.0588,0.0588,0.042,0.0308,0.0364, 0.0448,0.21,0.154,0.1064,0.1288,0.112, 0.1064,0.1288,0.0756,0.0644,0.0504,0.0644, 0.0504,0.0308 |
水在圆形直管中作完全湍流时,当输送量、管长和管子的相对粗糙度不变,仅将其管径缩小一半,则阻力变为原来的( )倍。
A.16 B.32 C.不变
一列管换热器,管子规格为Φ25mm×2.5mm:管内流体的对流给热系数为100W/(m·℃),管外流体的对流给热系数为2000W/(m·℃),已知两流体均为湍流流动,管内外两侧污垢热阻均为0.00118m·℃/W。试求:
(1)传热系数K及各部分热阻的分配
(2)若管内流体流量提高一倍,传热系数有何变化?
(3)若管外流体流量提高一倍,传热系数有何变化?
有一并联管路如图2所示,两段管路的流量、流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及V(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2),L(1)=2L(2),则h(f1)/h(f2)=()
A、2;
B、4;
C、1/2;
D、1/4;
E、1
当管路中流体均作层流流动时,V(1)/V(2)=()
A、2;
B、4;
C、8;
D、1/2;
E、1
当管路中流体均作层流流动时,u(1)/u(2)=()
A、2;
B、4;
C、1/2;
D、1/4;
E、1
当两段管路中流体均作湍流流动时,并取λ(1)=λ(2),则V(1)/V(2)=()。
A、2;
B、4;
C、8;
D、1/2;
E、1/4
当两段管路中流体均作湍流流动时,并取λ(1)=λ(2),则u(1)/u(2)=()。
A、2;
B、4;
C、1/2;
D、1/4;
E、1
(重庆大学2008年考研试题)根据牛顿内摩擦定律,当流体粘度一定时,影响流体的切应力的因素是_________。
A.止回阀
B.球阀
C.闸阀
D.安全阀