化工原理第四章 传热 例题ppt课件.ppt

,例 外径为 426mm的蒸汽管道，其外包扎一层厚度为 426mm的保温层，保温材料的导热系数为 0.615 W/(m)。若蒸汽管道外表面温度为 177 ，保温层的外表面温度为 38，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。,解：此题为单层圆筒壁的热传导问题。,已知条件：,蒸汽导管外表面的半径 r20.426/20.213m,温度 t2177,保温层的外表面的半径 r30.2130.4260.639m,温度 t338,由：,可得每米管道的热损失为：,设保温层内半径 r 处的温度为 t，代入上式：,将已知数据代入，整理得温度t与半径的关系式为：,t = -126.6 ln r 18.64,筒壁内的温度分布不是直线，而是曲线。,例：有一列管换热器，由252.5的钢管组成。CO2在管内流动，冷却水在管外流动。已知管外的1=2500W/m2K，管内的2= 50W/m2K 。（1）试求传热系数K；（2）若1增大一倍，其它条件与前相同，求传热系数增大的百分率；（3）若增大一倍，其它条件与（1）相同，求传热系数增大的百分率。,解：（1）求以外表面积为基准时的传热系数取钢管的导热系数=45W/mK，冷却水测的污垢热阻Rs1=0.5810-3 m2K/WCO2侧污垢热阻Rs2=0.510-3 m2K/W则：,(2)1增大一倍，即1 =5000W/m2K时的传热系数K,K值增加的百分率,（3）2增大一倍，即2 =100W/m2K时的传热系数,K值增加的百分率,例：在一单壳单管程无折流挡板的列管式换热器中，用冷却水将热流体由100冷却至40，冷却水进口温度15，出口温度30，试求在这种温度条件下，逆流和并流的平均温度差。,解 ：,逆流时：,热流体：,冷流体：,并流时：,热流体 ：,冷流体 ：,可见：在冷、热流体初、终温度相同的条件下，逆流的平均温度差大。,2、错流和折流时的平均温度差 错流和折流的平均温度差，常采用安德伍德和鲍曼提出的图算法。 先按逆流时计算对数平均温度差tm逆，在乘以考虑流动型式的温度修正系数t，得到实际平均温度差tm。,错流和折流时的平均温度差,其中,计算P,R的值后,可查图得到t的值,例：通过一单壳程双管程的列管式换热器，用冷却水冷却热流体。两流体进出口温度与上例相同，问此时的传热平均温差为多少?又为了节约用水，将水的出口温度提高到35，平均温差又为多少? 解：,逆流时,又冷却水终温提到350C，逆流时：,