结构推理
直径为5mm,长为100mm的机械抛光不锈钢薄壁管,被置于压力为的水容器中,水温已接近饱和温度。对该不锈钢管两端通电以作为加热表面。试计算当加热功率为1.9W和100W时,水与钢管表面间的表面传热系数。
【正确答案】解:(1)当加热功率为1.9W时。
这样低的热流密度仍处于自然对流阶段。此时温差一般小于4℃。由于计算自然对流的表面传热系数需要知道其壁面温度,故本题具有迭代性质。先假定温差,
定性温度
物性参数
故
所以
与相差达14/%,故需重新假定。
考虑到自然对流 即
在物性基本不变时,正确的温差按下式计算:
而 即
(2)当时,
假定进入核态沸腾区,
由式得
验证此时的过热度
确实在核态沸腾区。
【答案解析】