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1、长江大学董盛富84 吸收过程的设计型计算 传热练习题 1冷、热流体在套管换热器中进行逆流传热(无相变)，管内、外二侧对流传热系数的数量级相近，问在如下新的操作条件下，tm、T2、t2、Q将如何变化？(1) t1增加(T1、m1、m2不变)，(2) m2增加(T1、t1、m1不变)，(3)污垢热阻增加(T1、t1、m1、m2不变)。 2上题中若为并流，则相应结果又如何? 3习题1中换热器，若m1适量增加(T1、t1不变)，但要求出口温度T2不变。有人说，只要相应按比例增加m2的量(即m1m2不变)就可，上述建议是否可行? 4在一列管换热器中用水来冷却某有机溶液。现希望有机溶液的出口温度降低一些(
2、溶液的流量、进口温度不变)，问可采取哪些措施? 5冷热流体在列管换热器中传热。工作一段时间后发现有部分管子泄漏而将其进行堵塞，使有效管子数为原来的0.9倍，问此时tm、T2、t2、Q将如何变化(T1、t1、m1、m2不变)? 6参看图4-4，在一列管换热器中用饱和水蒸气来加热某溶液(无相变)。问在如下新的情况下，tm、t2、Q将如何变化？设水蒸气进口压力ps保持不变。(1) t1降低(m2不变)；(2) T1增加，为过热蒸汽(m2、t1不变)，(3)溶液侧污垢热阻增加(m2、t1不变)。 7对于例题4-2的传热过程，若m2增加(t1不变)，但要维持出口温度t2不变，问应如何调节? 8一台用饱和
3、水蒸气加热有机液体的列管式换热器，在使用中发现液体的流量、初温均未变，但终温达不到要求。试分析产生这一情况的可能原因。 9对例题4-3的换热流程，试分析当(1) m2增加(T1、t1、m1不变)，(2) t1增加(m1、m2、T1不变)时，t2、T2、Q总的变化趋势。 10冷、热流体在二串联的换热器里进行逆流无相变传热，试分析在如下情况下，t2、T2、Q总的变化趋势。(1) m1增加(m2、t1、T1不变)；(2) T1增加(m1、m2、t1不变)。 11上题中，若流程改为先并流后逆流，则相应结果又如何? 12试分析例题4-5(2)中Tw2、 t2、T2的变化趋势。 13例题4-6中，若水量仍
4、为5kg/s，但进口水温降为6，则该列管式换热器是否合用? 14例题4-8中，若新工况为：(1)空气的流量增加一倍，(2)水的流量增加一倍，则K、tm、Q的变化比率是多少? 15冷、热流体在一台新的列管换热器(管为252.5)中进行逆流传热。冷流体走管内，初温为20，终温为80，热流体走管外，其初温为200，终温为120，已知此时冷、热流体的对流传热系数均为900W(m2K)。运行一年后，发现热流体的出口温度变为130(经检查，冷、热流体的流量及初温均未变)。为了使热流体的出口温度维持在120以下，拟把冷流体流量增大60，问此时热流体的出口温度为多少？设冷流体的Re104，管壁热阻可忽略。 1
5、6一列管式换热器，传热面积为12m2。拟用流量为3200kg/h的水cp4.18kJ/(kgK)逆流冷却流量为7500kg/h、初温为95的油cp2.1kJ/(kgK)。要求油的出口温度低于67，而且水的出口温度不得超过55。问允许的最高进口水温是多少？已知总传热系数为250 W(m2K)。 17一列管式换热器，管为252.5，管外装有割去25(直径)的圆缺形折流板，传热面积为80m2。流量30000kg/h、温度170的柴油走壳程以逆流方式将40000kg/h的原油从70加热到110。此时柴油侧的对流传热系数为800 W(mK)，原油侧的对流传热系数为480 W(mK)。现因生产要求，希 望
6、原油的处理量增加20，而其出口温度维持110不变，则柴油量要增大多少？ 已知柴油的比热容为2.48kJ(kgK)，原油的比热容为2.2kJ(kgK)，柴油侧a1Re0.55，原油侧a2Re0.8。 18在一列管式换热器中，用200kPa(绝压)的饱和水蒸气加热某种气体，使气体温度从40加热到80，气体走管内并呈完全湍流状态。现根据生产要求，需将气体流量提高50，并维持气体出口温度80不变拟通过增大饱和水蒸气压力的方法来实现，问需将水蒸气压力调到多少?假设管壁及污垢热阻忽略不计。 1 22 19例题4-10中，若二换热器结构及性能完全相同，试分别求出逆流、并流时离开第一个换热器时的水温(进口水温为6)。 20对例题4-1的并联传热流程，若m21：m22 = 3：2，则甲苯的出口温度为多少? 2
