管外水侧热阻 Rs1=0.21?10-3 (m2?K/W) (1)总传热系数（以外表面积计）
d11bd11d1??Rs1??Rs21?K1?1?dmd2?2d2?10.00250.0250.02510.025?0.21?10?3???0.53?10?3??? 3000450.02250.02400.02?3.25?10?2m2?K/WK1?30.7W/(m2?K)（2）管内CO2气体的对流传热系数增大一倍，即??2=80W/(m2?K)
d11bd11d1??Rs1??Rs21?K1?1?dmd2??2d2 ?10.00250.0250.02510.025?0.21?10?3???0.53?10?3??? 3000450.02250.02800.02?1.69?10?2(m2?K)/WK1?59.2W/(m2?K)??K159.2?30.7K1??100%?92.8% ?K130.7总传热系数增加92.8%
（3）若管外水的对流传热系数增大一倍，??1=6000W/(m2?K)
d11bd11d1??Rs1??Rs21??K1?1?dmd2?2d2?10.00250.0250.02510.025?0.21?10?3???0.53?10?3??? 6000450.02250.02400.02?3.23?10?2(m2?K)/WK1?30.9W/(m2?K)总传热系数增加0.7%
22、在一内管为?25?2.5mm的套管式换热器中，用水冷却苯，冷却水在管程流动，入口温度为290K，对流传热系数为850W/(m2?℃)。壳程中流量为1.25kg/s的苯与冷却水逆流换热，苯的进、出口温度为350K、300K，苯的对流传热系数为1700W/(m2?℃)。已知管壁的导热系数为45W/(m?℃)，苯的比热为cp=1.9kJ/(kg?℃)，密度为ρ=880kg/m3。忽略污垢热阻。
试求：在水温不超过320K的最少冷却水用量下，所需总管长为多少？（以外表面积计） 解：冷却水的平均温度tm?290?320?305K， 2查得305K时水的比热容为cp?4.174kJ/(kg?oC)
热负荷 Q?ms1?cp1?(T1?T2)?1.25?1.9?103?(350?300)?118.8kW
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冷却水用量：ms2平均温度差为
?tm逆?Q118.8?103???0.949kg/s cp2(t2?t1)4.174?103?(320?290)?t1??t230?10??18.2oC ?t30ln()ln(1)10?t2350
320 30 300 290 10
基于外表面积的总传热系数K1
11bd11d110.00250.02510.025?????????2.12?10?3(m2?K)/WK1?1?dm?2d21700450.02258500.02K1?471.6W/(m2?K)Q118.8?103总传热面积：A???13.84m2K?tm471.6?18.2总管长：l?A13.84??176.3m?d3.14?0.025
23、一套管式换热器，用饱和水蒸气加热管内湍流的空气，此时的总传热系数近似等于空气的对流传热系数。若要求空气量增加一倍，而空气的进出口温度仍然不变，问该换热器的长度应增加多少？ 解：总传热量：Q?KA?tm?K?tm??dl 空气量增加一倍后：Q??2Q
??20.8??2?1.74?2?1.74K 此时总传热系数K???2???tm ∴空气的进出口温度不变，∵?tmQ?l?2?K???1.149 Ql1.74K则管长要增加15%。
24、有一单管程列管式换热器，该换热器管径为? 25×2.5mm，子数37根，管长3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2和蒸汽，自饱和温度46℃冷却到10℃。CS2在壳程冷凝，其量为300kg/h，冷凝潜热为351.6kJ/kg。冷却水在管程流动，口温度为5℃，出口温度为32℃，逆流流动。已知CS2在冷
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