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传热学试题水以2kg/s的流量流过直径为D为40mm的管子,管子的表面温度Tw保持在100℃.问需要多长的管子才能将水温

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/01 16:17:18
传热学试题
水以2kg/s的流量流过直径为D为40mm的管子,管子的表面温度Tw保持在100℃.问需要多长的管子才能将水温从25℃加热到75℃.经验关联式NU=0.023(ReD^4/5)Pr^0.4
根据流量可以算出流速进而求出流动Re,然后就可以根据关联式算出Nu算出对流换热系数h
因为是恒壁温条件,所以热阻就一层
取T为流体温度,这个温度肯定是管长x的函数,取一个流动的微元分析,由能量守恒
可以推出T随x变化的数学表达式ln(100-T)+h*pai*D/(cp.m)*x=ln(100-25)
cp为水的比热,m为质量流量
把T=75代入上式就可以求出x了