有一逆流热交换器，将1.5kg/s的苯从77℃冷却至27℃，苯的平均比热Cp...

问答题有一逆流热交换器，将1.5kg/s的苯从77℃冷却至27℃，苯的平均比热Cp为1.88 kJ/（kg.K）。冷却水的进、出口温度分别为25℃和47℃。换热器采用φ25×2.5mm的钢管，水在管内，苯在管外，水和苯的传热分系数分别为α₁＝850 w.m^-2.K^-1和α₂＝1700 w.m^-2.K^-1。钢的导热系数λ＝49w/（m.K）。若忽略污垢的热阻，试求冷却水消耗量及管子的总长度。

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1.问答题为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积A＝9m²，甲苯的流量为2000kg/h，由80℃冷却到40℃，甲苯的平均比热为1.84 kJ/（kg.K）。冷却水从20℃升高到30℃，两流体呈逆流流动，求所测得的传热系数K为多少？若水的比热为4.18 kJ/（kg.K），求水的流量。

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2.问答题 某液体被河水从140℃冷却至40℃，液体处理量为7000kg/h（比热为2.3kJ/（kg·K），河水进口温度为20℃，出口温度30℃，采用逆流操作。若传热系数K₀=700w·m^-2·K^-1，热损失不计，试求：
（1）冷却水的耗用量，以m³/h表示[水的比热为4.18 kJ/（kg·K），密度1000kg·m^-3]
（2）现仓库有一台单程列管式换热器，内有φ19×2mm的钢管60根，管长3m，试核算该换热器可否满足上述工艺要求？

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3.问答题100℃ 的水蒸汽被冷却水冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg，总传热系数2039 w.m^-2.K^-1，换热器的传热面积为25.5m²，15℃的冷却水以2.25×10⁵kg/h的流量在管内流过，设总传热温差可以用算术平均值计算，求水蒸汽冷凝量kg/h？

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4.问答题一釜式反应器在100℃恒温反应，用蛇管冷却器取走反应热，使其温度恒定。蛇管换热面积为A时，冷却水进口温度为20℃，出口温度80℃。假定冷水流量及进水温度不变，而得蛇管面积增大一倍，此时水的出口温度为多少？（假设传热系数不变）

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5.问答题 在列管式换热器中用水冷却空气，水和空气逆流流动，水和空气的进口温度分别为20℃及110℃，在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45℃及40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量及进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃。（热损失可以忽略不计）求：
（1）空气出口温度变为多少？
（2）总传热系数为原来的多少倍？

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6.问答题一套管式油冷却器里，热油在φ25×2.5 mm的金属管内流动，流量216kg/h，油的进、出口温度分别为150℃和80℃，水的进口温度为20℃，流量216kg/h。油侧给热系数为1.5 kw.m^-2.K^-1，水侧给热系数为3.5 kw.m^-2.K^-1。油的比热为2.0kJ/（kg.K），试求逆流换热时所需管长。已知水的比热为1.0 kcal/（kg.K），（忽略管壁及垢层热阻）

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7.问答题在列管换热器中，把氢氧化钠溶液从70℃冷却到35℃，氢氧化钠走管内，流量为2.22kg/s，比热为3770J/（kg.K），氢氧化钠对管壁的对流传热系数为930 w.m^-2.K^-1。现用15℃的水作为冷却剂，水走管外，逆流操作，流量为1.67kg/s，比热为4180J/（kg.K），管壁对水的传热系数为1000 w.m^-2.K^-1，（管壁热阻及垢阻略计，热损失为零，可近似按平壁处理），求冷却剂出口温度及所需传热面积。

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8.问答题60m³/h的空气在套管换热器的内管被加热到323K，内管规格为φ57×3.5mm，试求管壁对空气的对流给热系数。已知：空气在定性温度t=323K时，物性数据如下：μ=1.96×10^-5Pa.s，λ=2.826×10^-2w/（m.K）

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9.问答题在换热器中流量为2000kg/h的热水将流量为3000kg/h的冷水加热，热水进口温度T1＝85℃，冷水进口温度t₁＝15℃，如要求将冷水加热到t₂＝40℃，求采用并流和逆流时的平均温度差。（冷、热水的平均比热近似相等）。

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10.问答题某一列管换热器由规格为φ25×2.5mm长为1m的26根钢管组成。用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体，该液体走管内，进口温度为25℃，比热为1.76kJ/（kg.K），流量为18600kg/h。管外蒸汽的冷凝传热系数为1.1×10⁴w.m^-2.K^-1，管内对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的6倍。求冷液体的出口温度。（设换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计）

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