单相对流传热的实验关联式.pdf
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1、第 6 章单相对流传热的实验关联式课堂讲解课后作业【6-1】在一台缩小成为实物1/8 的模型中,用 20的空气来模拟实物中平均温度为200空气的加热过程。实物中空气的平均流速为6.03m/s,问模型中的流速应为多少?若模型中的平均表面传热系数为195W/(m2?K),求相应实物中的值。在这一实物中,模型与实物中流体的 Pr 数并不严格相等,你认为这样的模化试验有无实用价值?【解】空气在 20(模型)和 200(原型)的物性参数为:2=10-6m2/s,2=10-2W/(m?K),Pr2=;1=10-6m2/s,1=10-2W/(m?K),Pr1=;根据相似理论,模型与实物中的21ReRe,22
2、2111lulusm20.8581085.341006.1503.666211212lluu由于21NuNu,222111lhlhKmW36.991059.21093.381195222211221llhh考虑到 Pr 数不是影响换热的主要因素,而且数值十分相近,故而这样的模化试验是有实用价值的。【6-7】试计算下列情形下的当量直径:(1)边长为 a 及 b 的矩形通道:(2)同(1),但 ba;(3)环形通道,内管外径为d,外管内径为 D;(4)在一个内径为D的圆形筒体内布置了n根外径为d的圆管,流体在圆管外作纵向流动。【解】(1)baabbaabPAd2244ce(2)baabbaabd2
3、22e(3)dDdDdDPAd444422ce(4)ndDndDdnDdnDPAd2222ce4444【6-8】一常物性的流体同时流过温度与之不同的两根直管1 与 2,且的 d1=2d2。流动与换热已处于湍流充分发展区域。试确定在下列两种情形下两管内平均表面传热系数的相对大小:(1)流体以同样流速流过两管;(2)流体以同样的质量流量流过两管。【解】nPrReNuf8.0ff023.0nPrRehdf8.0f023.0dcuddcuddPrRehnpnpn8.08.0f8.0f023.0023.0023.018.0111023.0dcduhnp28.0222023.0dcduhnp8.0212.
4、0128.028.012.012.0228.02218.01128.02218.011211111023.0023.0uudduudddduddudcdudcduhhnpnp(1)流体以同样流速流过两管:21uu,212dd0.8706222.08.0112.02221uuddhh(2)流体以同样的质量流量流过两管:m2m1qq,212dd222111AuAu212212212122144ddddAAuu0.2872228.18.1228.1128.02122.01221ddddddddhh【6-17】一台 100MW 的发电机采用氢气冷却。氢气进入发电机时为27,离开发电机时为 88。发电机
5、的效率为%,氢气出发电机后进入一正方形截面的管道。若要在管道中维持Re=105,问其截面积应为多大?氢气的物性为cp=(kg?K)、=10-4Pa?s。【解】发电机中的发热量为W105.110100985.01166P文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX
6、1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 H
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10、8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1
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12、1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10这些热量被氢气吸收并从27上升到 88,由此可定氢的流量qm:tcqpmskg727.127881024.14105.136mtcqp设正方形管道的边长为L,则有当量直径LLLPAd4442ce雷诺数uLududReee而2cmLAqLuLuLReq2mm1.9851010087.0727.154mReqL222cm3.9401.985LA【6-19】水以 1.2m/s 平均速度流入内径为20mm 的长直管。(1)管子壁温为 75,水从20加热到 7
13、0;(2)管子壁温为 15,水从 70冷却到 20。试计算两种情形下的表面传热系数,并讨论造成差别的原因。【解】u=1.2m/s,d=0.02m。(1)加热条件:平均温差C20.8570752075ln2070mt,满足中等以下温差的条件。定性温度C45270202fffttt,则=10-6m2/s,=10-2W/(m?K),Pr=;1000039506106075.002.02.16-fudRe,进入旺盛湍流区。189.06925.339506023.0023.04.08.04.0f8.0ffPrReNuKmW6064.0402.01015.641.890622fdNuh(2)平均温差C20
14、.8520157015ln7020mt,满足中等以下温差的条件。定性温度C45270202fffttt,则=10-6m2/s,=10-2W/(m?K),Pr=;1000039506106075.002.02.16-fudRe,进入旺盛湍流区。164.90925.339506023.0023.03.08.03.0f8.0ffPrReNuKmW5289.0602.01015.64164.9022fdNuh文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1
15、I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C1I1Q8 HX1B5W10Y3O3 ZU7S5A10K5N10文档编码:CO1G9C
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- 单相 对流 传热 实验 关联
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