5-26 解：t?30m?tf?tw2?802?55℃ 由附录2 ，查得空气的热物性参数为：
??2.865?10?2W/(m.K) v?18.46?10?6 m2/s， pr?0.697
l?112?1h??04.4xdx.4?2?x2l0?2?4.4?l2?1l?4ll?2?4.4?l2
=2?4.4?0.3?12=16.07 W/(m2.K)
1或h?2hl=2?4.4?0.3?2=16.07 W/(m2.K)
5?28 解：h1?q?t?15000140?30?136.4 W/(m2.K) ttf1?tw1?30m1?2?1402?85℃ 由附录2 ，查得空气的热物性参数为：
??21?3.09?10W/(m.K) v1?21.595?10?6 m2/s， pr1?0.697
ttf2?tw220?70m2?2?2?45℃ 由附录2 ，查得空气的热物性参数为：
?2?2.80?10?2W/(m.K) v2?17.46?10?6 m2/s， pr1?0.6875
Re?1?l150?1?uv?1?6?2.32?106 121.595?10Reu?2?l282?v?.08?546?10?6?2.31?106 217.由题意可知：
两种情况属同类现象；单值条件相似；同名已定准则相等：即pr1?pr2;Re1?Re2。所以，这两现象相似。 因此：Nu1?Nu2
11
即
h1l1h2l2??1?
2h1l1?2136.42?hl???1?0.0280.0309?24.7 W/(m2.K) 215?
5-33 解：
（1）本实验将涉及Nu、Re相似准则。 （2）应直接测量的物理量有：管长l、管内径d、管内流体温度tf、管壁温度tw。（3）根据tf?10℃,由附录2 ，查得空气的热物性参数为：
??2.51?10?2W/(m.K) v?14.16?10?6 m2/s，Pr?0.705
实验点1：Reu1?l13.01?01?v?.05?6?1.06?104 114.16?10 Nul115.0?50?10?31?h1???12.51?10?2?29.88
实验点2：Re2?l22?uv?8?0.05414.16?10?6?2.82?10 2 Nuh2?l231.5?50?10?32???22.51?10?2?62.75 实验点2：Reu3?l33?v?17?0.0514.16?10?6?6.0?104 3 Nu3?l33?h?57.5?50?10?3?2.51?10?2?114.5 3实验点2：Re4?u4?l435.9?0.055v??10?6?1.27?10 414.16 Nuh34?l44??106?50?10??42.51?10?2?21.12
（4）?Re1?Re2?Re3?Re4
Nu1?Nu2?Nu3?Nu4
12
?实验点1、2、3、4的现象不相似。
（5）lgRe1?4.03,lgNu1?1.48
lgRe2?4.45,lgNu2?1.80
lgRe3?4.79,lgNu3?2.06 lgRe4?5.10,lgNu4?2.32
实验点1、2、3、4标绘在lgNu?lgRe图上，如图所示。（请自己作图） （6）n?tg??l22.32?1.48??0.785?0.8 l15.10?4.03C?Nu29.88??0.018 Re0.8(1.06?104)0.80.8?Nu?0.018Re
（7）tf?50℃时，
??2.83?10?2W/(m.K) v1?17.95?10?6 m2/s。
Re?u?l28.9?0.08??1.29?105?Re4 ?6v17.95?10与实验点4的现象相似。
Nu??211.2?2.83?10?2h???74.7 W/(m2.K)
l0.08（8）Re?u?l23?0.065??7.1?104 ?6v21.09?10此Re不等于实验点1、2、3、4现象的Rei(i?1,2,3,4),故与表中的实验现象不相似，不能用表中数据求表面传热系数。
第六章
6-18 解：先假设是稳流换热。
tf?
tf?tf2'''?160?140?200℃ 213
据此温度，查附录3水的物性表得：
?2f?66.3?10? W/(m.K) vf?0.158?10?6 m2/s ?f?136.4?10?6 N.s/m2
Prf?0.93
?f?863kg/m3 cp?4.505kJ/(kg.K) tw?250℃ ?w?109.9?10?6 N.s/m2
1Nu023Re0.8??f?0.14f?0.fPr3f?????w??
即：
h?d?0.023(u1md0.83??f?0.14????
fv)Prf?f???w0.14?023?u0.81f?0.m?prf3????f???d0.2????w??v0.8fh
根据题意：q?h(tw?tf)
h?q?t?3.84?105?7680 W/(m2t.K)
wf250?2001?1360.140.663?0.023?10.8?0.933???.4?10?6?d0.2?109.9?10?6????7680
d0.2?0.5519 d?0.0512m=51.2mm
校核：Reum?d1?0.05125f?v?0.158?10?6?3.24?10?104 f属紊流换热，以上计算有效。
根据热平衡得：
q??dl?cp??u?d24?(tw?tf)
l?cp?ud(t\f?t'f)?4.505?863?1?0.0512?(240?160)?1034q4?3.84?105?10.4 m
6-24 解：⑴按粗糙管计算
14
tf?55℃，查附录3水的物性参数表，并利用线性插值法得：
?f?65.35?10?2 W/(m.K) vf?0.517?10?6 m2/s
?f?509.65?10?6 N.s/m2
Prf?3.265
?f?985.6kg/m3 cp?4.1765kJ/(kg.K)
?p?42?133.32?5599Pa
f?2?p?dl?um2?2?5599?0.019?0.0232 25.5?985.6?1.3选式（6-11），即
St?Pr?St?f8?Pr23f 823?0.02328?3.26523?1.32?10?3
又St?h ?cpum所以：h?St???cp?um?1.32?10?3?985.6?4176.5?1.3=7064 W/(m2.K)
（2）按光滑管计算
Re?um?d0.019?1.3??4.78?104?104 ?6v0.517?10此流动换热属紊流换热。
tw?80℃时 ?w?355.1?10?6 N.s/m2
??f0.8Nuf?0.023RefPr????w13f????0.14?509.65?10?640.8?(4.78?10)?3.265???355.1?10?6?13????0.14?198.85h?Nuf??fd198.85?65.35?10?2??6839 W/(m2.K)
0.0197064?6839?3.25%
7064与按粗糙管计算相差：
6-28 解：假设管壁温tw?62℃，
由tw?62℃，查得：?w?20.2?10?6 N.s/m2
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