在由 96 根 f 25 ́ 2.5 ,长为 3m 的钢管组成的列换热器中,用饱和水蒸汽加热空气,空气走管程。已知加热蒸汽的温度为 130 °C ,空气的质量流量为 7200 kg/h ,空气的进、出口温度分别 20 °C 和 55 °C ,操作条件下的空气比热为 1.005 kJ/(kg × °C ) ,空气的对流给热系数为 50 W/(m 2 × °C ) ,蒸汽冷凝给热系数为 8000 W/(m 2 × °C ) ,假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。试求: ( 1 )加热空气需要的热量 Q 为多少? ( 2 )以管子外表面为基准的总传热系数 K 为多少? ( 3 )此换热器能否完成生产任务? 2 、热空气在冷却管流过, α 2 =90W/ ( m 2 ·°C),冷却水在流过, α 1 =1000W/ ( m 2 ·°C)。冷却径 d o =16mm ,壁厚 b =1.5mm ,管壁的 λ =40W/ ( m ·°C)。试求: ( 1 )总传热系数 K o ;管壁热阻可否忽略不 ( 2 )对流传热系数 α 2 增加一倍,总传热系数有何变化? ( 3 )对流传热系数 α 1 增加一倍,总传热系数有何变化? ( 4 )比较 (2) ( 3 )计算结果,说明要提高 K 值,应提高哪个 对流传热系数? 3 、 有一运转中的逆流操作换热器,热流体 a 1 =400[W/m 2 °C ] ,冷流体 a 2 =2000[W/m 2 °C ] ,已测得 t 1 =25 °C , t 2 =65 °C , T 1 =138 °C , T 2 =93 °C ,管壁热阻可以忽略,当 冷流体的流量增加一倍时,试用传热单元 -NTU 法求冷热流体的出口温度 t 2 ’ 和 T 2 ’ 。