所以 （a）
?Q??2900??t2?20????
由总传热速率方程得
?Q??KiSi?tm?1.75?295?25??0.015?4???160?20????160?t2???160?20ln?160?t2?
（b）
?2433??t2?20?4.942?ln??160?t2????
联合式a和式b，得
?ln?0t2??16???4.103??
o?t2?100C
18. 在一逆流套管换热器中，冷、热流进行热交换。两流体的进、出口温度分别为t1=20 oC、t2=85 oC，T1=100 oC、T2=70 oC。当冷流体的流量增加一倍时，试求两流体的出口温度和传热量的变化情况。假设两种情况下总传热系数可视为相同，换热器热损失可忽略。
解：原工况下： 由热量衡算得 （a）
t2?t1?WhcphWccpc?T1?T2?
由传热速率方程得 Wc?Thph1?T2??KS?T1?t2???T2?t1??KS?T1?T2???t2?t1?
lnT1?t2T2?t1lnT1?t2T2?t1（b）
将式a代入式b，得 （c） 新工况下：
?T1?t2KSln??T2?t1Whcph?Wc?1?hph?2Wccpc?????T?tKSln12?T2?t1WhcphWhcphWccpc??Whcph?1??Wccpc?????
t2?t185?20??2.17T1?T2100?70 （d）
由式c和式d，得
Whcph??1??2WccpcT?tT?tln12?ln12??WhcphT2?t1?T2?t1?1?Wccpc???T1?t2?0.91?T2?t1????ln100?85?1?1.09???0.093???70?20?1?2.17????
或T??130?1.1t?
22 （e） 由热量衡算得
t2?Whcph?????t1??T1?T2???20?1.09??100?T2???129?1.09T2???2Wccpc?
（f）
联合式e和式f，得
o?t2?63.8C，
o?T2?59.8C
两种情况下传热量之比：
???WcT?T??hph12Q????100?59.8?1.34?QWhcph?T1?T2?100?70
用NTU-ε法，计算如下。
t原工况下：??T2?t185?20??0.81?t100?2011
WccpcWhcph?100?70?0.4685?20
查图，得NTU=2.23 新工况下：
?WccpcWhcph?2WccpcWhcph?0.92（冷流体仍为最小值流体）
KS2.23??1.22Whcph2
查图，得 ε=0.54，即
??t2?t1t2?20???T1?t1100?20
C
C
所以
o?t2?0.54?80?20?63.22Wccpc?T2?T1?Whcpho?????t?t?100?0.9263.2?20?60.3?21??? 两种计算方法结果相近，误差是由读图引起的。NTU法简便，宜用于估算，但误差稍大。
19. 某冷凝器传热面积为20m2，用来冷凝100 oC的饱和水蒸气。冷液进口温度为40 oC，流量0.917㎏
o
/s，比热容为4000J/（㎏·C）。换热器的传热系数K＝o125W/（m2·C），试求水蒸气冷凝量。
已知：A＝20m2，T=100 oC，t1＝40 oC，qm2＝0.917
oo
㎏/s，cp2＝4000J/（㎏·C），K＝125W/（m2·C）
求：水蒸汽量qm
解：查100 oC水蒸汽r＝2258kJ/kg ∵qm2p2c?t2?t1??KAt2?t1?qm?r T?t1lnT?t2?T?t2KA?125?20????exp??exp??∴???0.506 ?qc?T?t10.917?4000???m2p2?∴t2?T??T?t1??0.506?100??100?40??0.506?69.7?C
qm?qm2cp2?t2?t1?r?0.917?4000??69.7?40??0.0482kg/s
2258?10320. 有一套管换热器，内径为?19×3mm，管长为2m，管隙的油与管内的水的流向相反。油的流量为270㎏/h，进口温度为100 oC，水的流量为360㎏/h，入口温度为10 oC。若忽略热损失，且知以管外表面积为基
o
准的传热系数K＝374W/（m2·C），油的比热容ocp=1.88kJ/(㎏·C)，试求油和水的出口温度分别为多
少?
已知：内管?19×3mm，L=2m，逆流，qm1＝270㎏
o
/h，T1＝100 oC，cp1=1.88kJ/(㎏·C)， qm2＝o360㎏/h，t1＝10 oC，K＝374W/（m2·C）
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