0.05×7785×2.186 4.34×104 1.96×10-5 a=00232.826X10 0025×(4.34×10)08×(0.986a i7TW.m-2.°C L 3 120>60不必校正 d005 2-16在列管换热器内,用冷水冷却甲烷气,120℃的常压甲烷气以10ms1平均流速在 壳程沿轴向流动,出口温度30℃,水在管程流动,其传热系数为0.85kWm2.°Cl。换热器 外壳内径为190mm。管束由37根必19×2mm的钢管组成,忽略管壁及污垢热阻,求总传热 系数。已知75°C下甲烷的μ=115×105Pa-s,=0.0407Wm.℃1,cp=2.5×103Jkg2℃ 解:定性温度=120+30 2=75℃,甲烷的物性: u=1115×105Pas,x=0.0407Wm1.,cp=2.5×103 Jkg.C1 PM1.013×102×16 =0.56kgm RT8.314×(273+75) 壳程当量直径 D2-nd2 D2-37d20.19-37×001900255m D+nnd D+37d0.19+37×0.019 Re=d=00255×10×056=1242×10° 1.15×10 ,42.5×103×1.115×1 0.706 0.0407 a0=0023Re08Pr03=0.023 00253×(242×10)08×(0706)03 0.0407 62.3W·m 0.019 K=a+ad=623+085×1050015=015 K=570W,m-2.C-1 2-19工艺上要求将绝对压强为11206kPa、温度为95℃、流量为180kgh1的过热氨气 冷却并冷凝至饱和温度30℃的液态氨。现采用15℃的水为冷却剂在换热器中逆流操作。测 得水的出口温度为27℃。试计算水的用量及两流体间的平均温度差。已知95℃氨蒸气的焓 为1647kJkg3,30℃氨蒸气的焓为1467kJkg,30℃液氨的焓为323kJkg,忽略热损失 20℃的水cp=4183Jkgl℃。 解:该传热过程应分为冷却段和冷凝段。过热氨蒸气冷却至饱和温度的放热速率为5 4 5 4.34 10 1.96 10 0.05 7.785 2.186 Re =     = − （湍流） 4 0.8 0.4 2 1 2 (4.34 10 ) (0.986) 57.7 0.025 2.826 10 0.023 − − −    =    = W m C   120 0.05 3 = = d L  60 不必校正 2-16 在列管换热器内，用冷水冷却甲烷气，120℃的常压甲烷气以 10m·s -1 平均流速在 壳程沿轴向流动，出口温度 30℃，水在管程流动，其传热系数为 0.85kW·m-2·C -1。换热器 外壳内径为 190mm。管束由 37 根192mm 的钢管组成，忽略管壁及污垢热阻，求总传热 系数。已知 75C 下甲烷的 = 1.1510-5Pa ·s， = 0.0407 W·m-1·℃-1，cp = 2.5103 J·kg-1·℃-1 。 解：定性温度 = 120 + 30 2 = 75℃，甲烷的物性：  = 1.11510-5Pa ·s， = 0.0407 W·m-1·℃-1，cp = 2.5103 J·kg-1·℃-1 3 2 0.56 8.314 (273 75) 1.013 10 16 − =   +   = = kg m RT PM  壳程当量直径 D d D d D n d D n d de 37 4 4 37 4 2 2 2 2 + − = + − =      0.0255m 0.19 37 0.019 0.19 37 0.019 2 2 = +  −  = 4 5 1.242 10 1.15 10 0.0255 10 0.56 Re =     = = −  deu 0.706 0.0407 2.5 10 1.115 10 Pr 3 5 =    = =  c p 0.8 0.3 4 0.8 0.3 0 (1.242 10 ) (0.706) 0.0255 0.0407 = 0.023 Re Pr = 0.023    de   2 1 62.3 − − = W  m s 0.0175 0.015 0.019 0.85 10 1 62.3 1 1 1 1 3 0  =  = +  = + i o i d d K   2 1 57.01 − − K = W  m  C  2-19 工艺上要求将绝对压强为 11206kPa、温度为 95℃、流量为 180kg·h -1 的过热氨气 冷却并冷凝至饱和温度 30℃的液态氨。现采用 15℃的水为冷却剂在换热器中逆流操作。测 得水的出口温度为 27℃。试计算水的用量及两流体间的平均温度差。已知 95℃氨蒸气的焓 为 1647kJ·kg-1，30℃氨蒸气的焓为 1467 kJ·kg-1，30℃液氨的焓为 323 kJ·kg-1，忽略热损失， 20℃的水 cp = 4183 J·kg-1·℃-1。 解：该传热过程应分为冷却段和冷凝段。过热氨蒸气冷却至饱和温度的放热速率为