重庆科技学院：《热工学基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 热量传输（2.6）习题课

热量传输 第六讲 习题课 例题1:一水平管的管d=0.02m,L=1.5m,平均水温25°C 的水w=0.05m/s的速度在管中流动。当壁温为tw=55°℃时, 求对流换热系数。 解:t=25°C时水的物性参数为: 入=0.6085W/mCV=9.05×10-7m2/s B=3.21×10-41/°℃ prf=6.22uf=9.027×10-4kg/ms tw=55℃C时水的物性参数为:prw=3.26 uW=5.096×10-4kg/ms 出 (#

‹#› 第六讲 习题课 第二章 热 量 传 输 λ=0.6085w/m℃ ν=9.05×10-7㎡/s β=3.21×10-4 1/℃ prf=6.22 μf=9.027×10-4kg/ms tw=55℃时水的物性参数为：prw=3.26 μw=5.096×10-4 kg/ms 例题1 : 一水平管的管d=0.02m，L=1.5m，平均水温25℃ 的水w=0.05m/s的速度在管中流动。当壁温为tw=55℃时， 求对流换热系数。 解：tf=25℃时水的物性参数为：

热量传输 ReOd0.05×0.02 =110550 N 0.15×1105032×6.22033×(922760×622)1×(6.23.26)025=14.37 0.6085 u 14.37× 4372w/m2°C 0.02 出 (#

‹#› 第二章 热 量 传 输 1105 2300 9.05 10 d 0.05 0.02 Re 7 f f =    =   = − 层流 922760 (9.05 10 ) gd t 3.21 10 9.81 0.02 (55 25) G 7 2 4 3 2 3 rf =      − =    = − − l 0.2 5 w 0.1 f f 0.3 3 rf 0.3 2 u f f ) Pr Pr N = 0.15Re p (Gr Pr) (  L/d=1.5/0.02=75>50 l  =1 Nuf =0.15×11050.32×6.220.33×(922760×6.22)0.1×(6.22/3.26)0.25=14.37 437.2w / m C 0.02 0.6085 14.37 d Nu 2 o f =  =   =

热量传输 例题2在d=0.05m的长直管中,壁温保持50℃,试分别计算水和空′ 从15℃加热到25℃时对流传热系数,管中水流速度为0.267m/s,空气流速 为4m/ 解: )=-(15+25)=20C tr=50C-20C=30C 故 长直管=12R=1 出 (#

‹#› 例题2 在d=0.05m的长直管中，壁温保持50℃，试分别计算水和空气 从15℃加热到25℃时对流传热系数，管中水流速度为0.267m/s，空气流速 为4m/s。 解： (15 25) 20 C 2 1 (t t ) 2 1 t f f1 f 2  = + = + = t t w t f 50 C 20 C 30 C     = − = − = 故: t = 1 长直管 ξl=1 ξR=1 第二章 热 量 传 输

热量传输 20°C时水的物性参数为: A=0.599W/m°CV=1.006×10-6m2/s Pr=7.02 20°C时空气的物性参数为 A=259×10-2w/m°C V=15.06×10-6m2/s Pr=0.703 od0.267×0.05 对水 R 13270>10 v1.006×10-6 od4.00×0.05 对空气 =13280>10 V15.06×10 出 (#

‹#› 20℃时水的物性参数为： λ=0.599w/m℃ ν=1.006×10-6㎡/s Pr=7.02 20℃时空气的物性参数为： λ=2.59×10-2w/m℃ ν=15.06×10-6㎡/s Pr=0.703 对水 4 f 6 13270 10 1.006 10 d 0.267 0.05 Re =    =   = − 对空气 4 f 6 13280 10 15.06 10 d 4.00 0.05 Re =    =   = − 第二章 热 量 传 输

热量传输 Nuf =0.023 Re Pr 5I5R5A=0.023 Re Pr 对水:n=0.4 0.599 0.023Ree°Pr ×0.023×(13270)08×(702)04 0.05 1194w/m2°C 对空气:n=0.3 2.59×10-2 0.023 Re Pr ×0.023×(13280)×(7.02) 0.3 d 0.05 =21.3w/m2C 出 (#

‹#› n f 0.8 l R t f n f 0.8 Nuf = 0.023Ref Pr    = 0.023Re Pr  对水：n=0.4 1194w / m C 0.023 (13270) (7.02) 0.05 0.599 0.023Re Pr d 2 0.4 0.8 0.4 f 0.8 f  = =      = 对空气：n=0.3 21.3w / m C 0.023 (13280) (7.02) 0.05 2.59 10 0.023Re Pr d 2 0.8 0.3 2 0.3 f 0.8 f  − =     =   = 第二章 热 量 传 输

热量传输 例题3流量为m=3600kg/h的水在直径为25mm的光滑直管中从15C加热 到65°℃C,壁温90°C,求所需管长 解:管长可由能量平衡式求得: a(tw-t)rdl=mc(t 其中t-t=t-n(tn2+tn)=90-(65+15)=50C m=3600/3600=1kg/s v=m/p=10/990.2=10-3m3/s 出 (#

‹#› 例题3 流量为m=3600kg/h的水在直径为25㎜的光滑直管中从15℃加热 到65℃，壁温90℃，求所需管长。 解：管长可由能量平衡式求得： (t t ) dl mC (t t )  w − f  = p f 2 − f1 其中 (65 15) 50 C 2 1 (t t ) 90 2 1 t t t w f w f 2 f1  − = − + = − + = m=3600/3600=1kg/s v=m/ρf=1.0/990.2=10-3m3/s 第二章 热 量 传 输

Co第二章热量传输 10 A 2.037m/s ×0.0252 在t=2(n2+t)=265+1540c在时水的物性参数为 Cp=4174J/kg°C A=0.635W/m°C V=0.659×10-6m/s Pr=4.31 uf=6.54×10-4kg/ms pf=992. 2kg/m3 退出

‹#› 2.037m/s 0.025 4 10 A v w 2 3 =   = = − 在 (65 15) 40 C 在时水的物性参数为： 2 1 (t t ) 2 1 t f f 2 f1  = + = + = Cp=4174J/kg℃ λ=0.635 w/m℃ ν=0.659×10-6㎡/s Pr=4.31 μf=6.54×10-4kg/ms ρf=992.2kg/m3 第二章 热 量 传 输

热量传输 W=90℃时wW=3147×10-4kg/ms Re od 2.037×0.025 77280>10 0.659×10 Nuf=0.023 Ref. PIf 55RSA tW-tf=50°C>30℃C f、O.11 直管2=1假设=1 出 (#

‹#› tw=90℃时 μw=3.147×10-4kg/ms 4 6 77280 10 0.659 10 d 2.037 0.025 Re =    =   = − l R t n f 0.8 Nuf 0.023Ref Pr  =    tw-tf=50℃>30℃ 0.11 w f t ( )    = 直管ξR=1 假设ξl=1 第二章 热 量 传 输

Nur=0.023Rer°Pr 6.54×10 =0.023×(7728098×(431)4×(3147×10 0.11 363.8 0.635 Nu-=363.8× d 00259420w/m2°C mCp(te-te 1×4147×(65-15) a(t-t+)d9240×50×314×0255:75m 校核L/d=5.75/0.025=230>50 E=1与假设相符则L=575m 退出

‹#› ) 363.8 3.147 10 6.54 10 0.023 (77280) (4.31) ( N u 0.023Re Pr ( ) 0.1 1 4 4 0.8 0.4 0.1 1 w 0.4 f f 0.8 f f =   =      = − − 9420w / m C 0.025 0.635 363.8 d Nu 2 f  =  =   = 5.75m 9240 50 3.14 0.025 1 4147 (65 15) (t t ) d mCp(t t ) L w f f 2 f1 =      − =  −  − = 校核 L/d=5.75/0.025=230>50 ξl=1与假设相符 则L=5.75m 第二章 热 量 传 输

热量传输 L/d<50. L, mCp(tr2-tr1) L a(tw-t)Td 1 出 (#

‹#› L/d<50….. ξl …..  = l  w f l f 2 f1 L (t t ) d mCp(t t ) L  =  −  −  = 第二章 热 量 传 输