化工原理王晓红版习题答案第二章

第 2 章1.锅炉钢板壁厚,其导热系数。若粘附在锅炉内壁上得水垢层厚度为,其导热系数。已知锅炉钢板外表面温度为,水垢内表面温度为,求锅炉每平方米表面积得传热速率,并求钢板内表面得温度。(原题 1)解:该题为圆筒壁得热传导问题,假如设锅炉得半径为,则,,,根据题意,可以得到,所以由圆筒壁得导热速率方程:其中,,,,,,,。所以根据圆筒壁得导热速率方程:可以得到:2.在一 φ60×3、5mm 得钢管外包有两层绝热材料,里层为 40mm 得氧化镁粉,平均导热系数;外层为 20mm 得石棉层,平均导热系数。现用热电偶测得管内壁温度为 500,℃ 最外层表面温度为 80℃。已知钢管得平均导热系数,试求每米管长得热损失及两层保温层界面得温度。(原题 2)解:根据圆筒壁得热传导传热速率计算公式:式中t1=500,℃ t4=80,℃ r1=60/23、5=26、5(mm),r2=60/2=30(mm),r3=30+40=70(mm),r4=70+20=90(mm),b1=3 、 5mm,b2=40mm,b3=30mm,λ1=45W/( m·),℃ λ2=0 、 07W/( m·),℃ λ3=0、15W/( m·)℃ 。所以每米管长得热损失为:因为所以()℃33.有一列管式换热器,由 38 根 φ25×2、5mm 得无缝钢管组成,苯在管程流动,由20℃加热到 80℃,苯得流量为 10、2 kg/s,饱与蒸汽在壳程冷凝。试求:(1)管壁对苯得对流传热系数？(2)若苯得流量提高一倍,对流传热系数将有何变化？(原题4)解:(1)苯得定性温度℃,此状况下得物性为:,,,根据公式di=0、020m,(湍流)(12)苯得流量增加 1 倍后,44.苯流过一套管换热器得环隙,自 20℃升高至 80℃,该换热器得内管规格为 φ19 mm×2、5mm, 外管规格为 φ38 mm×3 mm。苯得流量为 1800 kg/h,求苯对内管壁得对流传热系数。解:苯得定性温度℃,此状况下得物性为:,,,苯得流速为:套管得当量直径为:流体得雷诺数为:(湍流)由此可得对流传热系数为:与书上答案 1794 略有不同。55.常压下温度为 120℃得甲烷以 10 m/s 得平均速度在管壳式换热器得管间沿轴向流动。离开换热器时甲烷温度为 30℃,换热器外壳内径为 190 mm,管束由 37根 φ19 mm×2mm 得钢管组成,试求甲烷对管壁得对流传热系数。解:甲烷得平均温度℃,此状况下得物性为,,,列管换热器得当量直径为:流体得雷诺数为:(湍流)由此可得甲烷对管得对流传热系数为:66.温度为 90℃得甲苯以 1500kg/h 得流量通过蛇管而被冷却至 30℃。蛇管得直径为 φ57 mm×3、5mm,弯曲半径为 0、6m,试求甲苯对蛇管得对流传热系数。解:甲苯得平均温度℃,此状况下得物性为:,,,流体得...