10-12计算：假设管束出口空气温度为tf″=200℃：查得定性温度下空气物性参数为： ρf=0.746kg/m3；cp=1.026kJ/(kg·K)；λf=0.0393W/(m·K)；νf=26.0×10-6m/2s；Prf=0.680 入口处空气物性参数为ρ′=1.205kg/m3；壁温下空气物性参数为：Prw=0.686
umax?
u?'S110?1.205?0.04??13.42 m/s
?f?S1?d?1.114??0.04-0.02?=umaxd/ν=10323.1
.630.36?Prf?Nuf?0.27Re0Prff?Pr?w????0.25?0.27?10323.1?800.63?0.6990.36?0.680?????0.686?0.25
h?Nuf?/d?80?0.0393/0.02?157.2W/(m2?K)
空气与壁面对数平均温差为：
Δtm??300?27???300?200??52.3℃
ln300?27300?200对流传热量为：
??hAΔtm?157.2???0.02?100?0.4?52.3?206525.6W
空气出口温度为：
tf\?tf'???'uACcp?23?206525.6?193.5℃
1.205?13.42?10?0.04?1005假设空气出口温度与计算所得空气出口温度很接近，计算所使用定性温度正确，计算结束。
10-13计算假设管束出口
温度为tf″=77℃：查得定性温度下
物性参数为：
ρf=1.564kg/m3；cp=0.890kJ/(kg·K)；λf=0.022W/(m·K)；νf=11.55×10-6m/2s；Prf=0.71 入口处
物性参数为ρ′=1.788kg/m3；壁温下
物性参数为：Prw=0.71
umax?
u?'S15?1.788?0.0125??14.29 m/s
??f?S1?d?1.564??0.01875-0.0125=umaxd/ν=15465.7
.630.36?Prf?Nuf?0.27Re0Prff?Pr?w????0.25?0.27?15465.7?1040.63?0.710.36?0.71?????0.71?0.25
h?Nu?/d?104?0.022/0.0125?183.1W/(m2?K)
与壁面对数平均温差为：
Δtm??150?35???150?77??92.4℃
ln150?35150?77对流传热量为：
?100?0.6?92.4?39837.7W ??hAΔtm?183.1???0.0125空气出口温度为：
tf\?tf'?假设束。
??'uACcp?35?39837.7?76.6℃
1.788?14.29?10?0.01875?890出口温度与计算所得空气出口温度很接近，计算所使用定性温度正确，计算结
10-14计算：定性温度为tm?47?20℃?35.5℃，查得空气物性参数为： 2ρ=1.147kg/m3；cp=1.005kJ/(kg·K)；λ=0.027W/(m·K)；ν=16.48×10-6m2/s；Pr=0.700；αv=1/Tm=1/(273+33.5)K-1
Gr?g?v?tw?t??L3?29.8?0.0032??80?20??0.153??1.9?1013 ?62(17.95?10)知其为湍流：
Nu?0.11?GrPr?1/3?0.11?1.9?1013?0.700??1/3?2606
h?Nu?/L?2606?0.027/6?11.73W/(m2?K) q?h?t?11.73?27?316.71W/m2
10-15计算：先假定定性温度为tm?100℃，查得空气物性参数为：
cp=1.009kJ/(kg·K)；αv=1/Tm=1/(273+100)K-1 ；λ=0.0321W/(m·K)；ν=23.13×10-6m2/s；Pr=0.688；根据假设，得热流密度q=30w/（0.3m
Gr?GrNu?
*g?vqL4??21/69.8?0.0027?166.7?0.34??2.08?109 ?62(23.13?10)?0.0321Nu?1.067?GrPr??1.067?2.08?109?0.688??1/6?35.8
h?Nu?/X?35.8?0.0321/0.3?3.83W/(m2?K)
于是有tmw?t??q/h?63.3℃ 下面复核所假定的温度是否正确。
tmx?t??qX?20?145.5x0.2 Nu?将元件表面五等分，得元件的平均壁温为
所以假设值不正确。重复假定t的值，重复上述计算，当取t=76℃，其误差约为1%，不再计算。
10-16计算：定性温度为tm?twm?56.7℃
21?49℃?35℃，查得空气物性参数为： 2ρ=1.146kg/m3；cp=1.005kJ/(kg·K)；λ=0.027W/(m·K)；ν=16.48×10-6m2/s；Pr=0.700；αv=1/Tm=1/(273+35)K-1
Gr?g?v?tw?t??L3?29.8?0.0032??49?21??139 ??3.31?10(16.48?10?6)2知其处于过渡区：
?GrPr?Nu?0.02920.39?0.0292?3.31?109?0.700??0.39?131.13
h?Nu?/L?131.13?0.027/1?3.54W/(m2?K)
??Ah?t?1?3.54?28?99.13W/m2
10-17计算：定性温度为tm?27?15.6℃?21.3℃，查得空气物性参数为： 2ρ=1.197kg/m3；cp=1.005kJ/(kg·K)；λ=0.026W/(m·K)；ν=15.18×10-6m2/s；Pr=0.703；αv=1/Tm=1/(273+21.3)K-1
Gr?g?v?tw?t??L3?29.8?0.0034??27?15.6??139 ??1.65?10?62(15.18?10)知其处于过渡区：
Nu?0.165?GrPr?0.42?0.165?1.9?109?0.703??0.42?105.81
h?Nu?/L?105.81?0.026/1?2.75W/(m2?K)
???dLh?t?3.14?0.3?1?2.75?21.3?55.12W/m2
10-18计算：先假定定性温度为tm?140℃，查得空气物性参数为：
cp=1.013kJ/(kg·K)；λ=0.0349W/(m·K)；ν=27.80×10-6m2/s；Pr=0.684；Ra=9860根据假设，得热流密度q=70w/（1m
??1.6?1708??1708sin?1.8?????(Racos?)1/3??Nu?1?1.44?1??1?=32.13 ?????1?Racos?Racos?18??????h?Nu?/X?32.13?0.0349/1?1.12W/(m2?K)
于是有tmw?t??q/h?82.5℃
由例10-15复核所假定的t值是否正确。重复假定t的值，重复上述计算，当取t=96℃，其误差约为3%，不再计算。 10-19计算：液膜定性温度为tm?100?80?90℃，查的凝结液物性参数为： 2ρl=965.3kg/m3；λl=0.68W/(m·℃)；νl=0.326×10-6m/2s；μl=0.315×10-3；Cpl=4208J/kg r=2257kJ/kg ；
假设液膜流动为层流
1414?gr*????9.8?2314?10?0.68?965.3?h?1.13??1.13??962.29W????3?0.315?10??100?80??2???l?ts?tw?L?/(m2·℃)
核算Re准则：
3l2l332Re?致。
4hl?ts?tw?4?962.29?1.2?(100?80)??130.0，流动为层流，与假设一
?lr*3.149?10?4?2.257?106??hA?ts?tw??962.29?0.3?1.2??100?80??2.49?103KW
凝结液流量为：
2.49?103?3??m??1.10?10kg/s 6r*2.257?10?10-20计算：液膜定性温度为tm?138?164.14?151℃，查的凝结液物性参数为：
2ρl=2.550kg/m3；λl=2W/(m·℃)；μl=1.394×10--5；r=2067kJ/kg ；
假设液膜流动为层流
?gr*????9.8?2067?10?2.98?2.550?h?1.13??1.13??353.39W????5?1.394?10??164.14?138??1???l?ts?tw?L?/(m2·℃)
核算Re准则：
3l2l1433214Re?4hl?ts?tw?4?353.39?1?26.14 ??1282，流动为层流，与假设一致。?56?lr*3.149?10?2.067?10??hA?ts?tw??353.39?3.14?0.0254?1?26.14?736.76KW
凝结液流量为：
??m?r*?736.76?5.82?10?5kg/s 62.067?10，可知处于核态沸腾区，从表10-11查得
10-21计算：壁面过热度水-铜组合
。从附录查的饱和水与饱和蒸汽的物性参数为：ΡL=958.4kg/m3；
ρv=0.598kg/m3；Prl=1.75； r=2257kJ/kg μl=0.282×10-3；Cpl=4.22kJ/（kg k）；r=2257kJ/kg；
；
代入：
?g??l??v??q??lr?????1/2?cpl?t??s?CrPrl??wl3=0.00028252257
W
10-22计算：由tm?100?111℃?105.5℃，查得：ρv=0.712kg/m3；λv=0.712W/(m·k) 从附2录查得：饱和水与饱和蒸汽的物性参数为：ρl=958.4kg/m3；ρv=0.6kg/m3；Prl=1.75； r=2257kJ/kg μl=0.282×10-3；Cpl=4200kJ/kg s；；σ=588.6
临界热流密度为：
N/m
?gr?v??l??v??3?vhc?0.62?????dt?tvws??1/4=0.6
=412.67 W/(m2·℃)
??hA?ts?tw??412.67?3.14?0.005?1?11?71.24W
补充：10-23：计算：
1个标准大气压下水的饱和温度为100℃，饱和水与饱和蒸汽的物性参数为： ρl=957.9kg/m3；ρv=0.6kg/m3；Prl=1.75； r=2257kJ/kg μl=0.282×10-3；Cpl=4217J/kg s=1；其中Cwl=0.013；σ=0.006
?g??l??v??q??lr????? =
1/2?cpl?t?=0.282?s?CrPrl??wl3