福州大学化工原理电子教案传热 冷却水在环隙的流速 173/1000 0.78502-d)-0785(02-a)20.785×002-057) =0.699m/s R duy0.023×0.699×1000 =191×104>104为湍流 0.84×10 P Cp4.187×10°×0.84×10 5.77 0.61 注意:求R及P时必须将μ、cp、λ等物性数据化为S制方可代入运算,本题λ已知为SI制不必化, φ不是sI制必须化。提醒读者在解题时要特别注意物理量的单位问题。则冷却水在环隙流动的对流传热 系数a1为 001905271Wm *(a d, d )-(z7+1i2 50) =944W/(m2.℃) 1083×105 =39.1m Km1△tn944×3.14×0.057×16.4 般将多段套管换热器串联安装,使管长为39.lm或略长一点,以满足传热要求。 3)当内管改为φ48×3mm后,管内及环隙的流通截面积均发生变化,引起α1、∝2均发生变化。 应设法先求出变化后的&及K值,然后再求l 对管内的流体甲醇,根据 R d24=2pxVn∞1 可知内管改小后,山减小,其它条件不变则R增大,原来甲醇为湍流,现在肯定仍为湍流,由 得 所以 a2=1.369a2=1.369×1512=2070W/(m2℃) 对环隙的流体冷却水,根据d=D-d1、=nn2,2,有 0.785( d12) R dup D-d +d1 从上式可知,d减小其它条件不变将使环隙R增大,原来冷却水为湍流,现在肯定仍为湍流 a1=023R08P0 aI d D-d,D+d, 80-57 +S7)8 =0.759 d D-did+d 80-48 48 所以 a1=0.759a1=0.759×3271=2483W/(m2℃) _1 2483+207×4)=7Wm2C) =41.8 Kml1△m1047×314×0.048×164福州大学化工原理电子教案 传热 - 5 - 冷却水在环隙的流速 0.699 0.785 (0.08 0.057 ) 1.73 /1000 0.785( ) / 0.785( ) 2 2 2 1 2 2 s 2 2 1 2 s 2 =  − = − = − = D d m D d V u H O  m/s 4 3 e 1.91 10 0.84 10 0.023 0.699 1000 =     = = −  d u Re ＞ 4 10 为湍流 5.77 0.61 4.187 10 0.84 10 3 3 P r =    = = −  c  P 注意：求 Re 及 Pr 时必须将  、 P c 、 等物性数据化为 SI 制方可代入运算，本题  已知为 SI 制不必化，  、 P c 不是 SI 制必须化。提醒读者在解题时要特别注意物理量的单位问题。则冷却水在环隙流动的对流传热 系数 1 为 0.8 0.4 1 0.023 e r e R P d   = = ( ) 0.4 0.8 4 1.91 10 5.77 0.023 0.61 0.023    =3271 W/(m2·℃) 1 2 1 1 2 1 1 −       = + d d K   = 944 50 57 1512 1 3271 1 1  =      +  − W/(m2.·℃) 39.1 944 3.14 0.057 16.4 1.083 105 1 m =     =  = K d t Q l  m 一般将多段套管换热器串联安装，使管长为 39.1m 或略长一点，以满足传热要求。 （3）当内管改为  48×3mm 后，管内及环隙的流通截面积均发生变化，引起 1、 2 均发生变化。 应设法先求出变化后的  及 K 值，然后再求 l 。 对管内的流体甲醇，根据 2 2 2 2 2 s1 1 0.785d d d u d V Re = =       可知内管改小后， d2 减小，其它条件不变则 Re 增大，原来甲醇为湍流，现在肯定仍为湍流，由 1.8 2 0.8 0.3 2 2 1 0.023 d R P d = e r    得 1.369 42 50 1.8 1.8 2 2 2 2  =      =          =  d d   所以  2  =1.369 2 =1.369 1512 = 2070 W/( m2·℃) 对环隙的流体冷却水，根据 0.785( ) 2 1 2 2 e 1 D d V d D d u s − = − 、 = ，有： 1 2 1 2 e 1 1 D d D d d u D d Re +  − − =    从上式可知， 1 d 减小其它条件不变将使环隙 Re 增大，原来冷却水为湍流，现在肯定仍为湍流，由 0.8 0.4 e 1 0.023 Re Pr d   = 0.759 80 48 80 57 80 48 80 57 0.8 0.8 1 1 1 1 0.8 1 1 e 1 e  =      + +  − − =         +  +  −  − =         +  +   =  D d D d D d D d D d D d d d   所以 1  = 0.7591 = 0.759  3271 = 2483 W/( m2·℃) 1047 42 48 2070 1 2483 1 1 1 1 1 2 1 1 2  =       = +          +   = − − d d K   W/( m2·℃) 41.8 1047 3.14 0.048 16.4 1.083 105 1 m =     =    = K d t Q l  m