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問答題設(shè)計(jì)一臺給水加熱器，將水從15℃加熱到80℃，水在管內(nèi)受迫流動，質(zhì)量流量為2kg/s，比熱為4.1868kJ/kg℃。管內(nèi)徑為0.0116m，外徑0.019m，用110℃的飽和蒸汽加熱，在加熱器為飽和液體。已知管內(nèi)外的對流傳熱系數(shù)分別為4306W/m²℃和7153W/m²℃；汽化潛熱r=2229.9kJ/kg；且忽略管壁的導(dǎo)熱熱阻，試?yán)忙?NTU法確定所需傳熱面積。該換熱器運(yùn)行一段時間后，在冷熱流體流量及進(jìn)口溫度不變的條件下，只能將水加熱到60℃，試采用對數(shù)平均溫差法確定運(yùn)行中產(chǎn)生的污垢熱阻。提示：一側(cè)流體有相變時，ε=1-e^-NTU。

參考答案：

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1.問答題一蒸汽冷凝器，內(nèi)側(cè)為t_s=110℃的干飽和蒸汽，汽化潛熱r=2230KJ/Kg，外側(cè)為冷卻水，進(jìn)出口水溫分別為30℃和80℃，已知內(nèi)外側(cè)換熱系數(shù)分別為104W/m²℃，及3000W/m²℃，該冷凝器面積A=2m²，現(xiàn)為了強(qiáng)化傳熱在外側(cè)加肋，肋壁面積為原面積的4倍，肋壁總效率η=0.9，若忽略冷凝器本身導(dǎo)熱熱阻，求單位時間冷凝蒸汽量。

參考答案：

2.問答題一所平頂屋，屋面材料厚δ＝0.2m，導(dǎo)熱系數(shù)λ_w=0.6W/（m·K），屋面兩側(cè)的材料發(fā)射率ε均為0.9。冬初，室內(nèi)溫度維持t_f1＝18℃，室內(nèi)四周墻壁亦為18℃，且它的面積遠(yuǎn)大于頂棚面積。天空有效輻射溫度為-60℃。室內(nèi)頂棚表面對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h₁＝0.529W/（m²·K），屋頂對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h₂=21.1W/（m²·K），問當(dāng)室外氣溫降到多少度時，屋面即開始結(jié)霜（t_w2＝0℃），此時室內(nèi)頂棚溫度為多少？此題是否可算出復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及其傳熱系數(shù)？

參考答案：

（1）求室內(nèi)頂棚溫度t_w1
穩(wěn)態(tài)時由熱平衡，應(yīng)有如下關(guān)系式成立：

3.問答題外徑為200mm采暖熱水輸送保溫管道，水平架空鋪設(shè)于空氣溫度為-5℃的室外，周圍墻壁表面平均溫度近似為0℃，管道采用巖棉保溫瓦保溫，其導(dǎo)熱系數(shù)為λ（W/m℃）＝0.027+0.00017t（℃）。管內(nèi)熱水平均溫度為100℃，由接觸式溫度計(jì)測得保溫層外表面平均溫度為45℃，表面發(fā)射率為0.9，若忽略管壁的導(dǎo)熱熱阻，試確定管道散熱損失、保溫層外表面復(fù)合換熱系數(shù)及保溫層的厚度。

參考答案：

管道散熱損失包括自然對流散熱損失和輻射散熱損失兩部分。
確定自然對流散熱損失：

4.問答題 已知某表面的光譜吸收比α_λ隨波長的變化如圖所示，該表面的投射光譜輻射能G_λ隨波長的變化如圖所示，試計(jì)算該表面的吸收比α。

參考答案：

5.問答題 有一漫射表面溫度T＝1500K，已知其光譜發(fā)射率ε_λ隨波長的變化如圖所示，試計(jì)算表面的全波長總發(fā)射率ε和輻射力E。

參考答案：