冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？

问答题在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20℃和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℃和40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？

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1.问答题在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20℃和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℃和40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：若使冷却水加大一倍，空气流量及两流体进口温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？（α_水>>α_空气）

参考答案：

冷热流体的出口温度t₂″及T₂″

2.问答题在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20℃和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℃和40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：总传热系数为原来的多少倍？

参考答案：

由上题数据可得：

3.问答题在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20℃和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℃和40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：空气出口温度为多少？

参考答案：

4.问答题一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为3m，直径为φ25×2mm。水以0.7m/s的流速在管内流过，并从17℃被加热到37℃。流量为1.25kg/s、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得：蒸气冷凝传热系数α0=800W/（m²·℃），管内侧热阻为外侧的40%，污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算：换热器的管程数。[计算时可忽略管壁热阻及热损失，水的比热为4.18kJ/（kg·℃）]

参考答案：由题意管程数为： N_t=n/n1=4

5.问答题一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为3m，直径为φ25×2mm。水以0.7m/s的流速在管内流过，并从17℃被加热到37℃。流量为1.25kg/s、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得：蒸气冷凝传热系数α0=800W/（m²·℃），管内侧热阻为外侧的40%，污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算：换热管的总根数由所需的总传热面积可求取换热管的总根数。

参考答案：

Q=K₀S₀Δt_m

6.问答题一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为3m，直径为φ25×2mm。水以0.7m/s的流速在管内流过，并从17℃被加热到37℃。流量为1.25kg/s、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得：蒸气冷凝传热系数α0=800W/（m²·℃），管内侧热阻为外侧的40%，污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算：换热器每程提供的传热面积（外表面为基准）；

参考答案：换热器每程提供的传热面积（外表面为基准），S1；
由题意知，水以0.7m/s的流速在管内流过，欲求S1，需先知...

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7.问答题试推导出表示具有内部热源的实心球体的温度分布公式。已知：R_o球体半径，m；T_o-球体表面的恒定温度，℃；q_o-每单位球体体积在单位时间内所产生热量，J/（m³*h）；λ_o-球体材料的导热系数，J/（m*h*℃）。

参考答案：

8.问答题已知：1.013*10⁵Pa、100℃的空气以v=100m/s的速度流过一块平板，平板温度为30℃。求：离开平板前缘3cm及6cm处边界层上的法向速度、流动边界层及热边界层厚度、局部切应力和局部表面传热系数、平均阻力系数和平均表面传热系数。

参考答案：

9.问答题已知：20℃的水以2m/s的流速平行地流过一块平板，边界层内的流速为三次多项式分布。求：计算离开平板前缘10cm及20cm处的流动边界层厚度及两截面上边界层内流体的质量流量（以垂直于流动方向的单位宽度计）。

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10.问答题已知：介质为25℃的空气、水及14号润滑油，外掠平板边界层的流动由层流转变为湍流的灵界雷诺数Re_c=5*10⁵，u_∞=1m/s。求：以上三种介质达到Re_c时所需的平板长度。

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