Nu?0.36Re4(0.55Pr13(?0.14) ?w管子正三角形排列时，de?32?232?2t?d0)4(51?38)2424??37.5mm ?d0??38管外流体流过的最大截面积Smax计算： Smax?hD(1?d038)?1.45?2.8?(1?)?1.035m2 t51V4?104 管外流体的流速u???10.7m/s

S3600?1.035定性温度 t定?145oC下查得空气的物性参数：

cp?1.014kJ/(kg?oC),??2.39?10?5Pa?s,??3.527?10?2W/(m?oC),??0.845kg/m3Re?Pr?deu?0.0375?10.7?0.845??1.415?104 ?5?2.39?10??cp??2.39?10?5?1.014?1033.527?10?2?0.687

因气体黏度变化较小，故

??1，由因部分流体在单板与壳体之间隙短路，取实际对流传热系数为?w计算值的0.8倍 ??0.8?0.3611?0.03527Re0.55Pr3?0.8?0.36?(14150)0.55?(0.687)3?46W/(m2?K) de0.037513、在油罐中装有水平放置的水蒸气管，以加热罐中的重油。重油的平均温度为20℃，水蒸气管外壁的平均温度为120℃，管外径为60mm。已知70℃时的重油物性数据如下：

ρ=900kg/m3 λ=0.175W/(m?℃) cp=1.88kJ/(kg?℃) ν=2×10-3m2/s β=3×10-4 ℃-1

试求水蒸气管对重油每小时每平方米的传热量kJ/（m2·h）? 解：μ?ρ?ν?900?2?10?3?1.8Pa?s 则 Gr?g?(tw?t)d3?2??cp?9.81?3?10?4?(120?20)?0.063??15.9 ?32(2?10)Pr?1.8?1.88?103??1.934?104

0.175Gr?Pr?15.9?1.934?104?3.08?105

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查表3-4， 得C=0.54， n=1/4，于是

α?0.54??0.175(Gr?Pr)1/4?0.54??(3.08?105)1/4?37.1W/(m2?K) d00.06所以水蒸气管对重油每小时每平方米的传热量

Q??(tw?t)?37.1?(120?20)?3600?1.336?104kJ/(m2?h) A

14、压强为4.76?105Pa的饱和水蒸气，在外径为100mm，长度为0.75m的单根直立圆管外冷凝。管外壁温度为110℃。

试求（1）圆管垂直放置时的对流传热系数；（2）管子水平放置时的对流传热系数；

（3）若管长增加一倍，其他条件均不变，圆管垂直放置时的平均对流传热系数。 解：压强为4.76?105Pa的饱和蒸汽温度为150℃，

此时水蒸气的汽化潜热r=2119kJ/kg 冷凝液定性温度膜温t?150?110?130oC，查130℃时水的物性参数 2μ?21.77?10?5Pa?s,λ?0.6862W/(m?K),ρ?934.8kg/m3

(1)管垂直放置时

假设液膜中的液体作层流流动，由式3-31计算平均对流传热系数

?r?2g?3??α?1.13???l?t???1/4?2119?103?934.82?9.81?0.68623???1.13???21.77?10?5?0.75?(150-110)???1/4

?6187W/(m2?K)验证Re：

4Sms)()bS?4Q?4??dol?t?4?l?t?4?6187?0.75?(150?110)?1609?1800 Re???dor??dor?r?2119?103?21.77?10?5(所以假设层流是正确的。 （3）管水平放置

由式（3-29）和式（3-31）可得单管水平放置和垂直放置时的对流传热系数??和?的比值为

??0.725l1/40.751/4?()?0.642()?1.062 ?1.13do0.1所以单根管水平放置时的对流传热系数为：

α??1.062?6187?6573W/(m2?K)

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