4-10某生产过程中需用冷却水将油从105℃冷却至70℃。已知油的流量为6000kg/h,水 的初温为22℃,流量为2000kg/h。现有一传热面积为10m2的套管式换热器,问在下列两种流 动型式下,换热器能否满足要求:(1)两流体呈逆流流动 (2)两流体呈并流流动。 设换热器的总传热系数在两种情况下相同,为300W/(m2·℃):油的平均比热容为1.9 kJ/(kg·℃),水的平均比热容为4.17kJ/(kg·℃)。热损失可忽略。 4-5对流传热系数关联式 4-11在一逆流套管换热器中,冷、热流体进行热交换。两流体进、出口温度分别为t1=20℃ t2=85℃;T1=100℃、T2=70℃。当冷流体流量增加一倍时,试求两流体的出口温度和传热量的变 化情况。假设两种情况下总传热系数不变,换热器热损失可忽略。 4-12试用因次分析法推导壁面和流体间自然对流传热系数a的准数方程式。已知a为下 列变量的函数: 4-13一定流量的空气在蒸汽加热器中从20℃加热到80℃。空气在换热器的管内湍流流动。 压强为180kPa的饱和蒸汽在管外冷凝。现因生产要求空气流量增加20%,而空气的进出口温度 不变,试问应采取什么措施才能完成任务,并作出定量计算。假设管壁和污垢热阻可忽略 4-14常压下温度为120℃的甲烷以10m/s的平均速度在列管换热器的管间沿轴向流动,离 开换热器时甲烷温度为30℃,换热器外壳内径为190mm,管束由37根中19×2的钢管组成,试 求甲烷对管壁的对流传热系数 4-15温度为90℃的甲苯以1500kg/h的流量流过直径为中57×3.5mm、弯曲半径为0.6m的 蛇管换热器而被冷却至30℃,试求甲苯对蛇管的对流传热系数 4-16流量为720kg/h的常压饱和蒸汽在直立的列管换热器的列管外冷凝。换热器的列管直 径为φ25×2.5mm,长为2m。列管外壁面温度为94℃。试按冷凝要求估算列管的根数(假设列 管内侧可满足要求)。换热器的热损失可以忽略。4-17实验测定列管换热器的总传热系数时, 水在换热器的列管内作湍流流动,管外为饱和蒸汽冷凝。列管由直径为中25×2.5mm的钢管组成。4-10 某生产过程中需用冷却水将油从 105℃冷却至 70℃。已知油的流量为 6000kg/h，水 的初温为 22℃，流量为 2000kg/h。现有一传热面积为 10 m2 的套管式换热器，问在下列两种流 动型式下，换热器能否满足要求： （1） 两流体呈逆流流动； （2） 两流体呈并流流动。 设换热器的总传热系数在两种情况下相同，为 300 W/(m2·℃)；油的平均比热容为 1.9 kJ/(kg·℃)，水的平均比热容为 4.17kJ/(kg·℃)。热损失可忽略。 4－5 对流传热系数关联式 4-11 在一逆流套管换热器中，冷、热流体进行热交换。两流体进、出口温度分别为 t1=20℃、 t2=85℃；T1=100℃、T2=70℃。当冷流体流量增加一倍时，试求两流体的出口温度和传热量的变 化情况。假设两种情况下总传热系数不变，换热器热损失可忽略。 4-12 试用因次分析法推导壁面和流体间自然对流传热系数 α 的准数方程式。已知 α 为下 列变量的函数： 4-13 一定流量的空气在蒸汽加热器中从 20℃加热到 80℃。空气在换热器的管内湍流流动。 压强为 180kPa 的饱和蒸汽在管外冷凝。现因生产要求空气流量增加 20％，而空气的进出口温度 不变，试问应采取什么措施才能完成任务，并作出定量计算。假设管壁和污垢热阻可忽略。 4-14 常压下温度为 120℃的甲烷以 10m/s 的平均速度在列管换热器的管间沿轴向流动，离 开换热器时甲烷温度为 30℃，换热器外壳内径为 190mm，管束由 37 根 ф19×2 的钢管组成，试 求甲烷对管壁的对流传热系数。 4-15 温度为 90℃的甲苯以 1500kg/h 的流量流过直径为 ф57×3.5mm、弯曲半径为 0.6m 的 蛇管换热器而被冷却至 30℃，试求甲苯对蛇管的对流传热系数。 4-16 流量为 720kg/h 的常压饱和蒸汽在直立的列管换热器的列管外冷凝。换热器的列管直 径为 ф25×2.5mm，长为 2m。列管外壁面温度为 94℃。试按冷凝要求估算列管的根数（假设列 管内侧可满足要求）。换热器的热损失可以忽略。 4-17 实验测定列管换热器的总传热系数时， 水在换热器的列管内作湍流流动，管外为饱和蒸汽冷凝。列管由直径为 ф25×2.5mm 的钢管组成