一、(40分)简明扼要地回答下列问题
(1)有两根材料不同,厚度均为
的等截面直肋A和B,处于相同的换热环境逐中,肋基的温度均为
肋端绝热,它们的表面均被温度为
,对流表面传热系数h为常数的流体所冷却,且
,测得材料A和B内的温度分布如图所示,试分析材料A和B的导热系数的大小。

题1(1)附图
(2)试述强化管内流体对流换热常采用的方法,并简述理由。
(3)在工业用换热器中,有的将肋片装在圆管内表面,圆管外表面为光管;有的换热器刚好相
反,为什么?举例说明。
(4)简述遮热罩削弱辐射换热的基本思想。
(5)在漫灰固体表面间辐射换热计算时,往往给出的是材料表面的发射率(黑度)
,若要知
道该材料的吸收比
,此时依据什么可获得吸收比
的值。
二、计算题(每题20分,共60分)
(1)初温为
,质量为1kg/s的水流经一外管内径
为60mm,内管外径
为40mm的偏心套管
换热器的环形空间偏心度S为5mm。如图2所示。内管内为水蒸气凝结,使内管外表面壁温维持
在
,换热器外壳绝热良好。试确定把水加热到
时所需套管长度。(不考虑大温
差修正)
附注:
1,管槽内强制对流换热实验关联式
层流: ![]()
紊流:![]()
加热流体时![]()
冷却流体时![]()
2,饱和水的热物理性质:
|
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|
|
|
|
|
40 |
992.2 |
4.174 |
63.5 |
653.3 |
4.31 |
|
50 |
988.1 |
4.174 |
64.8 |
549.4 |
3.54 |
|
60 |
983.1 |
4.179 |
65.9 |
469.4 |
2.99 |
(2)温度为
,总质量流量为
的热油被分配到两台换热器中加热冷水。进口温度为
,质量流量为
的冷水串联流过二台换热器,最后被热油加热到
,第一台为逆流换热器,其将热油冷却到
,并在第一台换热器后引出质量流量为
,温度为
的水作其他使用。第二台为顺流式,试求二台换热器的面积和第二台换热器的出口油温。已知:水的比热容
,油的比热容为
,两台换热器的总换热系数k均为
。
(3)外径为
,长度为
的水蒸气输送管道,水平置于空气温度为
,墙壁表面平均温度为
的大房间中,管道采用水泥珍珠岩保温,其导热系数为
。管内水蒸气平均温度为
,由接触式温度计测得保温层的外表面平均温度为
,表面发射率(黑度)为0.9,若忽略管壁的导热热阻,试确定保温层的厚度。

