上册四章复习汇总讲解.ppt

2. 解:(1) di=25-2.5×2＝20cm＝0.02m，G=W/A G=8000/(3600×0.785×0.022×300)=23.59kg/(s.m2) Re=diuρ/μ=diG/μ=0.02×23.59/(1.98×10-5) =2.38×104 104 Pr=0.7 L/di=2/0.025=80 ∴αi=0.023(λ/di)Re0.8Pr0.4 =0.023×(2.85×10-2/0.02)×(2.38×104)0.8×0.70.4 =90.1W/(m2?℃) (2)管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计 1/Ko=1/ao+do/(ai·di)=1/104+25/(90.1×20) =0.01397(m2?℃)/W ∴Ko=71.6W/(m2?℃) 第四章：复 习 例 题 2. (3) Q=Wccpc(t2-t1) =(8000/3600)×103×(85-20)=1.44×105W Δtm=(Δt1- Δt2)/ln(Δt1/Δt2) =[ (108-20)-(108-85)]/Ln[(108-20)/(108-85)] =48.4℃ 提供Ao=nπdoL=300×3.14×0.025×2=47.1m2 Q=KoAo/Δtm 需要Ao’=Q/KoΔtm=1.44×105/(71.6×48.4)=41.6 m2 Ao’Ao 满足要求 第四章：复 习 例 题 2. (4) 求壁温Tw ∵壁的热阻忽略 ∴Tw=tw 空气平均温度tm=(20+85)/2=52.5℃ 传热速率＝温差(推动力)/热阻 ∵ (T-Tw)/(1/ ao)=(Tw-tm)/[do/(aidi)] 即（108-Tw)/(1×10-4)=(Tw-52.5)/[25/(90.1×20)] ∴ Tw=107.6℃ ≈108℃ 即:壁温接近外侧蒸汽温度 (或α大的一侧流体的温度) 第四章：复 习 例 题 3. 有一列管换热器,用-15℃的液氨蒸发来冷却空气。空气在换热器的薄壁列管内作湍流流动,由40℃冷却到 -5℃,液氨侧的对流给热系数为1880W/(m2?K),空气侧的对流给热系数为:46.5W/(m2?K)。忽略管壁和污垢热阻。求 (1)平均温度差; (2)总传热系数; (3)若空气流量增加20%,其他条件不变,总传热系数将变为多少? (4)为保证空气流量增加后的冷却程度不变,在以后设计换热器时,可采取什么措施? 第四章：复 习 例 题 3.解(1)Δtm =((40-(-15))-(-5-(-15)))/Ln(55/10)=26.4℃ (2) 1/K=1/46.5 + 1/1880 K≈45.4W/(m2?K) (3)如流量增加20% 由于Nu =0.023Re0.8Pr0.3  α2/α1=(W2/W1)0.8 ∴α2=α1(1.2/1)0.8=1.157×46.5=53.8W/(m2?K) 此时 1/K2=1/53.8+1/1880 K2=52.3W/(m2?K) (4)流量增加后,要求空气的冷却程度不变。 W1cpΔt1=K1 A1Δtm1 W2cpΔt2 =K2A2Δtm2 其中W2=1.2W1 Δtm1=Δtm2 则W1/W2 =K1A1/K2A2 ∴ A2/A1 =1.2×45.4/52.3=1.042 故设计换热器时若使面积有4%的裕量,可以保证空气量增加20%后仍达到原定的冷却程度。 第四章：复 习 例 题 * * * 一.重要公式 1.连续性方程 2.柏努利方程 3.阻力计算(与U型差压计相关) 4.阻力计算 （范宁公式） 第一章：复 习 要 点 二. 相关概念 1、连续介质模型 2、流体力学 3、压强及表示方法（表压、真空度） 4、修正压强及应用条件 5、牛顿粘性定律τ=±μdu/dy 适用层流 6、层流与湍流分类、本质 Re2000(层流) 4000(湍流) 本质区别：湍流有径向脉动 7、粘度 1Pa·s=10P(泊)=1000 cP（厘泊） 8、 Re=ρud/μ 9、平均速度u=umax/2（管中心，层流） 第一章：复 习 要 点 二. 相关概念 10、边界层及分离