一单管程列管换热器，由940根 Φ19 ×2mm，长3m的换热管组成。今用该...

问答题一单管程列管换热器，由940根 Φ19 ×2mm，长3m的换热管组成。今用该换热器将30000kg/h的空气由20℃加热到95℃，换热管外的加热介质为100℃的饱和水蒸气。已知水蒸气冷凝的给热系数αo为5000W/m²· K，空气在定性温度下的物性为：μ=0.02cP，Cp=1.0kJ/kg·K，λ=0.031W/m·K，Pr=0.71，管壁、垢层热阻及热损失均可忽略。试问该换热器是否合用？

参考答案：

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1.填空题流体流动的局部阻力是由于（）等原因造成的，在计算时可采用（）、（）计算方法。

参考答案：局部障碍物对流体运动的阻碍；阻力系数法；当量长度法

2.填空题流体流动过程中，产生阻力的根本原因是（），阻力系数与（）等因素有关，在阻力平方区，阻力系数与（）有关。

参考答案：流体的内摩擦力；ε/d、Re；ε/d

3.填空题流体在管内或沿某壁面流动时，均由（）、（）两个流动区域，通常将流速降为未受边界层影响的流速的（）倍以下的区域为边界层，即边界影响所涉及的区域。

参考答案：主体流动；层流底层或边界层；0.99

4.填空题流体流动类型不仅对流体输送有很大影响，而且对（）和（）过程也有很大的影响，如果对后两者产生好效果，Re数值应在（）范围，这样，靠近管壁处的（）才有利于减少过程的（）

参考答案：传热；传质；稳定湍流；滞流底层薄；阻力

5.填空题在相同规格的管道内，分别流着密度相差不大的粘油和清水，若它们的Re相同，则粘油流速应比清水流速（），因为（）

参考答案：

大；

6.填空题流体在圆形直管中的流动类型分为（）、（）两种，它是根据（）来判断，若在非圆形管中，流体流动类型的判断，可用（）概念，两种流型的主要区别是（），层流速度分布呈（），这个分布可用（）仪器测出，其流动平均速度为最大流速的（）倍。

参考答案：层流；湍流；Re的大小；当量；流速分布不同；速度分布呈抛物线；皮托管；0.5

7.问答题有一套管换热器，外管直径为Φ116m×4mm，内管直径为Φ54mm×2mm。内管中的溶液由40℃被加热至80℃，流量为4500kg/h，平均比热容为1.86kJ（kg·K）。套管环隙内有120℃饱和水蒸气冷凝，冷凝潜热2206kgkJ/。管内溶液传热系数为1030W/（m²·K），环隙内蒸气冷凝传热系数为6000W/（m²·K），垢层热阻及管壁热阻、换热器热损失均可忽略。套管换热器的有效长度为多少米？

参考答案：

8.问答题有一套管换热器，外管直径为Φ116m×4mm，内管直径为Φ54mm×2mm。内管中的溶液由40℃被加热至80℃，流量为4500kg/h，平均比热容为1.86kJ（kg·K）。套管环隙内有120℃饱和水蒸气冷凝，冷凝潜热2206kgkJ/。管内溶液传热系数为1030W/（m²·K），环隙内蒸气冷凝传热系数为6000W/（m²·K），垢层热阻及管壁热阻、换热器热损失均可忽略。试求：加热蒸气消耗量kg/h。

参考答案：

9.问答题有一单壳程双管程列管换热器，管外用120℃饱和蒸汽加热，干空气已12m/s的流速在管内流过，管径为Φ38mm×2.5mm，总管数为200根，已知传热系数为150W/（m²·K），空气进口温度为26℃，要求空气出口温度为86℃。若气体处理量、进口温度、管长均保持不变，而将管径增大为Φ54mm×2mm，总管数减少20%，此时的出口温度为多少？（不计出口温度变化对物性的影响，忽略热损失）

参考答案：

10.问答题有一单壳程双管程列管换热器，管外用120℃饱和蒸汽加热，干空气已12m/s的流速在管内流过，管径为Φ38mm×2.5mm，总管数为200根，已知传热系数为150W/（m²·K），空气进口温度为26℃，要求空气出口温度为86℃。试求：该换热器的管长应多少？

参考答案：