工程传热学课后题答案(5)

9-15在一台1-2型壳管式冷却器中，管内冷却水从16℃升高到35℃，管外空气从119℃下降到45℃，空气流量为19.6kg/min，换热器的总传热系数k=84w/m2?k。式计算所需的传热面积。

解：逆流温度差为Δt=(84-29)/ln(84/29)=51.72℃

p=(35-16)/(119-16)=0.184，R=(119-45)/(35-16)=3.89

查图得：ψ=0.92。故对数平均温差Δtm=0.92×51.72=47.5℃ 空气平均温度为（119+45）/2=82℃

Cp=1009J/kg?℃，空气的换热量Q=19.6×(119-45)×1009/60=24391w，故需传热面积F=24391/(47.58×84)=6.1m2

9-21在一台逆流式的水-水换热器中，t1’=87.5℃，流量为每小时9000kg，t2’=32℃，

2

流量为每小时13500kg，总传热系数k=1740w/m?℃，传热面积A=3.75 m2，试确定热水的出口温度。

解：设热水平均温度为75℃，冷水平均温度为40℃，查得Cp1=4191J/kg?℃，Cp2=4174J/kg?℃。

G1C1/G2C2=(9000×4191)/(13500×4174)=0.6694

NTU=kF/(GC)min=1740×3.75/(9000×4174/3600)=0.625 由逆流ε计算式，得ε=0.41

又ε=(t1’-t1”)/(t1’-t2”)=(87.5-t1”)/(87.5-32)

得t1”=64.7℃。平均温度验算：t1m=(64.7+87.5)/2=76.1℃， 又Δt1/Δt2=G2C2/G1C1=，得Δt2=15.3℃，t2m=39.7。

可见无论热流体还是冷流体，平均温度与所假定之值相差甚小，故可不再重算。

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