为了强化竖管外的蒸汽凝结换热，有时可采用如附图所示的凝结液泄出罩。设在高l的...

问答题 为了强化竖管外的蒸汽凝结换热，有时可采用如附图所示的凝结液泄出罩。设在高l的竖管外，等间距地布置n个泄出罩，且加罩前与加罩后管壁温度及其他条件都保持不变。试导出加罩后全管的平均表面传热系数与未加罩时的平均表面传热系数间的关系式。
如果希望把表面传热系数提高2倍，应加多少个罩？如果l／d＝100，为使竖管的平均表面传热系数与水平管一样，需加多少个罩？

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1.问答题 为估算位于同一铅垂面内的几棍管子的平均凝结换热表面传热系数，可采用下列偏于保守的公式：其中h₁为由上往下第1排管子的凝结换热表面传热系数。这里假定n根管子的壁温相同。
今有一台由直径力20mm的管束所组成的卧式冷凝器，管子成叉排布置。在同一竖排内的平均管排数为20，管壁温度为15℃，凝结压力为4.5x10³Pa，试估算纯净水蒸汽凝结时管束的平均表面传热系数。

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2.问答题饱和温度为30℃的水蒸汽在恒定温度的竖壁上凝结，试估算使液膜进入湍流的l△t之值。物性按饱和温度查取。

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3.问答题一卧式水蒸汽冷凝器管子的直径为20mm，第—排管子的壁温t_w=15℃，冷凝压力为4.5x10³Pa。试计算第一排管子每米长的凝结液量。

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4.问答题 压力为1.013x10⁵Pa的饱和水蒸汽，用水平放置的壁温为90℃的铜管来凝结。有下列两种选择：用—根直径为10cm的铜管或用10根直径为1cm的铜管。试问：
（1）这两种选择所产生的凝结水量是否相同？最多可以相差多少？
（2）要使凝结水量的差别最大，小管径系统应如何布置（不考虑容积的因素）。
（3）上述结论与蒸汽压力、铜管壁温是否有关（保证两种布置的其他条件相同）？

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水平管的凝结换热公式

5.问答题一块与竖直方向成30°角的正方形平壁，边长为40cm、Pa的饱和水蒸汽在此板上凝结，平均壁温为96℃。试计算每小时的凝结水量。如果该平板与水平方向成30°角，问凝结量将是现在的百分之几？

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6.问答题—工厂中采用0.1MPa的饱和水蒸汽在一金属竖直薄壁上凝结，对置于壁面另—侧的物体进行加热处理。已知竖壁与蒸汽接触的表面的平均壁温为70℃，壁高1.2m．宽30cm。在此条件下，一被加热物体的平均温度可以在半小时内升高30℃，热确定这—物体的平均效容量。不考虑散热损失。

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7.问答题水蒸汽在水平管外凝结。设管径为25.4mm，壁温低于饱和温度5℃，试计算在冷凝压力为5×10³Pa、5×10⁴Pa、10⁵Pa及10⁶Pa下的凝结换热表面传热系数。

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各压力下的物性及换热系数之值如下表示：

8.问答题立式氨冷凝器由外径为50mm的钢管制成。钢管外表面温度为25℃，冷凝温度为30℃。要求每根管子的氨凝结量为0.009kg/s，试确定每根管子的长度。

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9.问答题饱和温度为50℃的纯净水蒸汽在外径为25.4mm的竖直管束外凝结，蒸汽与管壁的温差为11℃，每根管于长1.5m，共50根管子。试计算该冷凝器管束的热负荷。

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整个冷凝器的热负荷Q=50×4954.8×3.1416×0.0254×1.5×11=326.2k...

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10.问答题饱和水蒸气在高度l＝1.5m的竖管外表面上作层流膜状凝结。水蒸气压力为p=2.5×10⁵pa，管子表面温度为123℃。试利用努塞尔分析解计算离开管顶为0.1m、0.2m、0.4m、0.6m及1.0m处的液膜厚度和局部表面传热系数。

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