化工原理计算题,急‘‘‘帮忙啊,一套管换热器(管长为1.75m,内管采用Φ25Χ2.5mm,外管采用Φ60Χ3.5mm的钢管)用饱和水蒸汽来加热空间,空气走内管,管间为蒸气冷凝,蒸气侧对流传热系数为10000(W/㎡•K).已知空气的进出口温度为20℃和60℃,流量为12.715kg/h,试求:1.换热器的热负荷Q,kW?2.空气侧对流给热系数ai,W/(㎡•K)?3.求以内管外表面积为基准的总传热系数K,W/(㎡•K)?4.试求传热的平均温差△tm,℃注1.过程中可以不计热损失,2.计算过程中可以忽略两侧污垢热阻及管壁热阻3.空气的物性可以视为常数,取值如下:密度1.128kg/m3,比热1.005kJ/(kg.K),导热系数0.0276W/(m.K),粘度19.6*10-6Pa.s

问题描述:

化工原理计算题,急‘‘‘帮忙啊,
一套管换热器(管长为1.75m,内管采用Φ25Χ2.5mm,外管采用Φ60Χ3.5mm的钢管)用饱和水蒸汽来加热空间,空气走内管,管间为蒸气冷凝,蒸气侧对流传热系数为10000(W/㎡•K).已知空气的进出口温度为20℃和60℃,流量为12.715kg/h,试求:
1.换热器的热负荷Q,kW?
2.空气侧对流给热系数ai,W/(㎡•K)?
3.求以内管外表面积为基准的总传热系数K,W/(㎡•K)?
4.试求传热的平均温差△tm,℃
注1.过程中可以不计热损失,2.计算过程中可以忽略两侧污垢热阻及管壁热阻3.空气的物性可以视为常数,取值如下:密度1.128kg/m3,比热1.005kJ/(kg.K),导热系数0.0276W/(m.K),粘度19.6*10-6Pa.s

这是一道很基础的传热计算题!
1:直接可以根据公式求出 Q=WC(T2-T1)
2:我主要帮你计算第二个问
题中没告诉压力条件,我们似为常压空气.
则,定性温度T(m)=(20+60)/2=40 查得物性 密度1.128kg/m3,比热1.005kJ/(kg.K),导热系数0.0276W/(m.度),粘度1.91*10-5Pa.s 普兰常数Pr=0.699
套管的环隙截面积A=(3.14/4)*(0.0539(2次方)-0.020(2次方)=0.001891065m2
空气质量速度G=(12.715/3600)* 0.001891065=1.867701239
套管环隙的当量直径=0.053-0.020=0.033
雷洛数=0.033*1.867701239/1.91*10-5Pa.s=3226.9183 即按湍留计算
α=0.023*(0.0276/0.033)*3226.9183(0.8次方) *0.699(0.4次方) =10.6892
3:忽略两侧污垢热阻及管壁热阻
则可直接根据公式求出
4:Q=KS△tm (Q:第一问求出;K:第三问求出;S:第二问中求出)