—根外径为25mm、外壁平均壁温为14℃的水平管道，穿过室温为30℃、相对湿...

问答题—根外径为25mm、外壁平均壁温为14℃的水平管道，穿过室温为30℃、相对湿度为80％的房间。在管壁外表面上水蒸气作膜状凝结，试估算管子每米长度上水蒸气的凝结量，并分析：与实际情况相比，这一估算值是偏高还是偏低？

相对湿度为80％，因而从凝结观点有20％的不凝结气体即空气。先按纯净蒸气凝结来计算。

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1.问答题氟里昂152a是一种可能替代氟里昂12的绿色制冷剂．为了测定其相变换热性能进行了专门的凝结换热的试验研究。该冷凝器试验台系用两根布置在同一水平面内的黄铜管组成，管内用水冷却。为增加冷却水进出口温差以提高测定的准确性，水系统中两根黄铜管是串联的。冷却水由入口处的15℃升高到出口处的17℃。黄铜管的外径为20mm、管壁厚为2mm，长为1m，氟里昂152a的冷凝温度为30℃。试确定在该工况下的平均水速及管壁两侧按总面积计算的相对热阻的大小。

参考答案：

2.问答题 热虹吸管（又称重力热管）是一种封闭、竖直放置的容器，其沸腾段吸收的热量在其冷凝段放出，如附图所示。今用抛光的不锈钢制成一热虹吸管，d＝20mm、l_b=20mm，l_c=40mm，l_i=40mm。设1.013xl0⁵Pa压力下的饱和水在沸腾段沸腾．热流密度q是临界热流值的30％。

求冷凝液的质量流量（kg／s）

参考答案：

3.问答题 热虹吸管（又称重力热管）是一种封闭、竖直放置的容器，其沸腾段吸收的热量在其冷凝段放出，如附图所示。今用抛光的不锈钢制成一热虹吸管，d＝20mm、l_b=20mm，l_c=40mm，l_i=40mm。设1.013xl0⁵Pa压力下的饱和水在沸腾段沸腾．热流密度q是临界热流值的30％。

求凝结段的平均壁温t_wc

参考答案：

4.问答题 热虹吸管（又称重力热管）是一种封闭、竖直放置的容器，其沸腾段吸收的热量在其冷凝段放出，如附图所示。今用抛光的不锈钢制成一热虹吸管，d＝20mm、l_b=20mm，l_c=40mm，l_i=40mm。设1.013xl0⁵Pa压力下的饱和水在沸腾段沸腾．热流密度q是临界热流值的30％。

求沸腾段的平均壁温t_wb

参考答案：

设冷凝段液膜为层流，且按平壁公式计算，计算温度取为100℃，热虹吸管顶管绝热，

5.问答题 如附图所示，在轧制钢板的过程中，当钢板离开最后一副轧滚后，用水（冷却介质）冲射到钢板上进行冷却，然后再卷板。由于钢板温度很高，水膜离开喷嘴不远即在其下形成汽膜。不考虑运动的影响，并把钢板看成直径为1.1m的圆柱表面。试估计每平方米钢板与水的贴壁射流间的换热量。钢板表面的温度900K，发射率为0.50

参考答案：

6.问答题在实验室内进行压力为1.013X10⁵Pa的大容器沸腾实验时，采用大电流通过小直径不锈钢管的方法加热。为了能在电压不高于220v的情形下演示整个核态沸腾区域，试估算所需的不锈钢管的每米长电阻应为多少，设选定的不锈钢管的直径为3mm，长为l00mm。

参考答案：

7.问答题用直径为1mm、电阻率ρ=1.1×10^-6Ω.m的导线通过盛水容器作为加热元件。试确定，在t_s=100℃时为使水的沸腾处于核态沸腾区，该导线所能允许的最大电流。

参考答案：

8.问答题一直径为3.5mm、长100mm的机械抛光的薄壁不锈钢管，被置于压力为1.013X10⁵Pa的水容器中，水温已接近饱和温度。对该不锈钢管两端通电以作为加热表面。试计算当加热功率为1.9W及100W时，水与钢管表面间的表面传热系数值。

参考答案：

当加热功率为1.9W时。

9.问答题一铜制平底锅底部的受热面直径为30cm，要求其在1.013×10⁵Pa的大气压下沸腾时每小时能产生2.3kg饱和水蒸气。试确定锅底干净时其与水接触面的温度。

参考答案：

10.问答题直径为5cm的电加热铜棒被用来产生压力为3.61×10⁵Pa的饱和水蒸汽，铜棒表面温度高于饱和温度5℃，问需要多长的铜棒才能维持90kg／h的产汽率？

参考答案：

再3.61×10⁵Pa的压力下，水的物性参数为：