Q=q,C, (T-T,)=1900 3600×298×103×(90-50)=629×104W Q629×104 mKS230×6 45.6°C ÷(90-1,)-(50-18) =456°C 解得t2=275°C (2)冷却水消耗量 1.58kg·s-=569×103kg·h Cn(2-41)4187×10(27-18) 2-14在逆流换热器中,用20°C的水将1.kg4的苯由80C冷却到30C。换热器列 管直径为②25×25mm。水走管内,水侧和苯侧的传热系数分别为0.85kWm2°C1和1.7 kw-m2°C-,管壁的导热系数为45wm-l.°C,忽略污垢热阻。若水的出口温度为50°C。 试求换热器的传热面积S及冷却水的消耗量qms。操作条件下水的cp=4174×103Jkgl℃, 苯的cp=1.90×103Jkg1.℃ 解:Q=qn(T1-72)=1.5×1.9×103×(80-30)=1425×105 4(80-50)-(30-20)=182°C 30-20 K 472W 1+b.d+1.d 0.00252 a.2 d a d170045225170020 18.2 冷却水消耗量 1425×105 =1.14kgs Cp(t2-t)4.174×10°(50-20) 2-1520℃、2026×l0Pa的空气在套管换热器内管被加热到85℃。内管直径 057×3.5mm,长3m,当空气流量为每小时55m3时,求空气对管壁的传热系数(空气物性 0℃时p=1293kgm3;50℃时cp=1.017×103Jkg.℃,x=2.826×102Wm℃,μ= 1.96×10-5Pa·s,Pr=0.968)。 解:定性温度 20+85 =525℃,近似取50℃空气的物性 273 293 2=2.186k =7.785m·s 3600×-×0.054 Q qm h c p h T T W 3 4 , , 1 2 2.98 10 (90 50) 6.29 10 3600 1900 = ( − ) =    − =  C KS Q tm  45.6 230 6 6.29 104 =    = = C t t tm  45.6 50 18 90 ln (90 ) (50 18) 2 2 = − − − − −  = 解得 t2 = 27.5C (2) 冷却水消耗量 1 3 1 3 4 , 2 1 , 1.58 5.69 10 4.187 10 (27.5 18) 6.29 10 ( ) − − =  =    −  = − = k g s k g h c t t Q q p c m c 2-14 在逆流换热器中，用 20C 的水将 1.5kg·s -1 的苯由 80C 冷却到 30C。换热器列 管直径为252.5mm。水走管内，水侧和苯侧的传热系数分别为 0.85kW·m-2·C -1 和 1.7 kW·m-2·C -1，管壁的导热系数为 45 W·m-1·C -1，忽略污垢热阻。若水的出口温度为 50 C。 试求换热器的传热面积 S0 及冷却水的消耗量 qm,c。操作条件下水的 cp = 4.174103 J·kg-1·℃-1 , 苯的 cp = 1.90103 J·kg-1·℃-1。 解： Q qm h T T W 3 5 = , ( 1 − 2 ) =1.51.910 (80 − 30) =1.42510 tm C  18.2 30 20 80 50 ln (80 50) (30 20) = − − − − −  = W m C d d d b d K m i i  =   +  +  = +  +  = 2 0 0 0 472 20 25 1700 1 22.5 25 45 0.0025 1700 1 1 1 1 1    2 5 0 16.59 472 18.2 1.425 10 m K t Q S m =   =  = 冷却水消耗量 1 3 5 , 2 1 , 1.14 4.174 10 (50 20) 1.425 10 ( ) − =   −  = − = k g s c t t Q q p c m c 2-15 20℃、2.026103Pa 的空气在套管换热器内管被加热到 85℃。内管直径 573.5mm，长 3m，当空气流量为每小时 55m3 时，求空气对管壁的传热系数（空气物性： 0℃时  = 1.293kg·m-3；50℃时 cp = 1.017103 J·kg-1·℃-1 ， = 2.82610-2 W·m-1·℃-1， = 1.9610-5Pa ·s，Pr = 0.968）。 解：定性温度 = 20 + 85 2 = 52.5℃，近似取 50℃空气的物性 3 2 2.186 273 50 273 1.293 −  =  +  =  k g m 1 2 7.785 0.05 4 3600 55 − =    u = m s 