在φ120×5mm的蒸汽管外计划包一层保温材料，该保温材料导热系数为0.07...

问答题在φ120×5mm的蒸汽管外计划包一层保温材料，该保温材料导热系数为0.07w/（m.K）。设蒸汽管的内壁温度为110℃，管壁导热系数为45w/（m.K）。要求保温层外壁温度不超过20℃，每米蒸汽管的热损失控制在30w以下，试计算保温层至少有多厚？

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1.问答题 硫酸工业生产中用氧化后的高温SO₃混合气预热原料气（SO₂及空气混合物），已知：列管换热器的传热面积为180m²，原料气入口温度t₁＝300℃，出口温度t₂=430℃.SO₃混合气入口温度T₁=560℃，两种流体的流量均为10000kg/h，热损失为原料气所得热量的6％，设两种气体的比热均可取为1.05kJ/kg，两流体近似作为逆流处理），求：SO₃混合气的出口温度T₂；传热系数K〔w.m^-2.K^-1〕。

参考答案：

2.问答题有一根换热管，用100℃的饱和水蒸汽冷凝管内的冷水进出口温度是20℃和80℃，使用一段时间后，由于管壁结垢，热阻增大，使得冷水出口温度降为70℃，这时的传热系数下降了百分之几？设冷水的流量及进口温度均不变。

参考答案：

3.问答题 有一内管为φ180×10mm的套管换热器，将流量为8000kg/h的某液态有机物从100℃冷却到60℃，其平均比热为2.38kJ/（kg.K），套管环隙走冷却水，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热为4.174kJ./（kgK），基于传热外面积的总传热系数K=1000w/（m.K），且保持不变.设热损失可以忽略。试求：
（1）冷却水用量；
（2）计算两流体分别为逆流和并流下的平均温差及管长。

参考答案：

4.问答题 试用简捷方法确定本题附图中的角系数X_1，2。

参考答案：
（3）参考（2），具有对称性，X_1，2=0.5/4=0.125
（4）假设在...

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5.问答题一块与竖直方向成30°角的正方形平壁，边长为40cm、1.013×10⁵Pa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？

参考答案：

如果其它条件不变，但改为与水平方向成30°角，则h为原来的，因而凝结量亦将是现在的87.2﹪。

6.问答题饱和温度为30℃的氨蒸汽在立式冷凝器中凝结。冷凝器中管束高3.5m，冷凝温度比壁温高4.4℃。试问在冷凝器的设计计算中可否采用层流液膜的公式。物性参数可按30℃计算。

参考答案：

按照附录13，30℃的氨液的物性参数为：

7.问答题t_s=40℃的水蒸气及t_s=40℃的R134a蒸气，在等温竖壁上膜状凝结，试计算离开x＝0处为0.1m、0.5m处液膜厚度。设Δt=t_w-t_s=5℃。

参考答案：

8.问答题 已知：在锅炉的空气预热器中，空气横向掠过一组叉排管束，s₁=80mm，s₂=50mm，管子外径d=40mm，空气在最小界面处的流速为6m/s，t_w133℃，在流动方向上排数大于10，管壁平均温度为165℃。
求：空气与管束间的平均表面传热系数。

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9.问答题 已知：10℃的水以1.6m/s的流速流入内径为28mm、外径为31mm、长为1.5m的管子，管子外的均匀加热功率为42.05W，通过外壁绝热层的散热损失为2%，管材的λ=18W/（m˙K）
求：
（1）管子出口处的平均水温；
（2）管子外表面的平均壁温。

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10.问答题 已知：1.013×10⁵Pa下的空气在内径为76mm的直管内流动，入口温度为65℃，入口体积流量为0.022m³/s，管壁的平均温度为180℃。
求：管子多长才能使空气加热到115℃。

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