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第6题
16℃的盐水以3840kg/h的流率通过套管换热器的内管而被加热。内管为φ38×2.5mm的钢管，每段长6m。105℃的热水以4m3/h的流率在环隙内流过，而被冷却至48℃。两流体作逆流流动。热水对管壁的对流给热系数αo为5000W/（m2·℃），已知盐水物性（平均温度下）ρ=1200kg/m3，cp=3.3kJ/（kg·℃），μ=0.95×10–3Pa·s，λ=0.56W/（m·℃），管内外污垢热阻分别为Rs1=1/3788（m2·℃）/W，Rso=1/3846（m2·℃）/W。求盐水出口温度和所需套管的段数。忽略管壁热阻及热损失。（热水在平均温度下的cp=4.18kJ/（kg·℃），ρ=1000kg/m3）5.有一列管式换热器，装有φ25×2.5mm钢管300根，管长为2m。要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸气的冷凝给热系数为1×104W/（m2·K），管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计，而且不计热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为cp=1kJ/（kg·K），λ=2.85×10-2W/（m·K），μ=1.98×10-5（Pa·S），Pr=0.7.
试求：
问题一、空气在管内的对流给热系数；
问题二、求换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）；
问题三、通过计算说明该换器能否满足需要？
问题四、计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。
