故第二组散热器的片数为：n2=⑤ ?t2=同理：F3?th+ t22Q3K3?t32.106 m20.28 m2/片 =7.52?8 片，在假定的片数范围内；

?tn= 700C+78.720C2?160C=58.36 0C 1700 W?1?2?3?2.237?58.360.302W/(m?C)?58.36C200?1.0?1.0?1.0=3.365 m2

第三组散热器的片数为：n3=F3??Q3K3?t33.365 m20.28 m2/片 =12.02>10 片，故另假设β1=（11～20片）

?1?2?3?F3?1.05=3.365 ?1.05m2=3.533 m2

3.533 m20.28 m2/片 =12.62?13 片，在假定的片数范围内。

故第三组散热器的片数为：n3=5-26 将上题改为双管系统，其余条件不变，试确定各组散热器片数，并进行对比分析单管和双管系统，对散热选择的影响。 【解】 系统作用原理图如图：

tg?950C Q1 Q2 Q3 th?70C 图 题5-26图

各散热器的散热量分别为（按从上到下的顺序）：

0Q1?1700W，Q2?1100W，Q3?1500W

由于各组散热器具有共同的进水温度和回水温度，因此各散热器的热媒平均温度均为：

tp1?tp2?tp3?（95+70）/2=82.50C

各散热器传热温差：

?t1??t2??t3?tp?tn=82.5-16=66.50C

查教材附录28，四柱813型散热器的传热系数为：

K?2.237?t0.302?2.237?66.50.302?7.95W/(m?C)

20 修正系数：

假定散热器组装片数修正系数：?1?1.0；该散热器均异侧连接，上进下出，查教材附录31，连接形式修正系数?2?1.004；散热器明装，无遮挡，查教材附录32安装形式修正系数?3?1.0； 所

以

?1?2?3?散

1700 W20热

0器所需

2面积：

F1?=

QK?t7.95W/m?C?66.5CQK?tQK?t?1.0?1.004?1.0?3.23 m

1100 W7.95W/(m?C)?66.5C1500 W7.95W/(m?C)?66.5C200 F2?=

?1?2?3?200?1.0?1.004?1.0?2.09 m

2 F3?=

?1?2?3??1.0?1.004?1.0?2.85 m

2 查教材附录28，四柱813型散热器每片散热面积为m2，计算片数n?为：

?=F1?/f? n13.23m20.28m2/片2.09m20.28m/片2.85m22?11.5?12片

?=F2?/f?n2?7.5?8片

?=F3?/f?n30.28m2/片?10.2?11片

校核片数修正系数?1的值：查教材附录30，当散热器片数为11~20时，?1=；当散热器片数为6~10，?1=。

2因此，实际所需散热器面积为：F1=F1??1=× = m

F2=F2??1=× = m2 F3=F3??1=× = m2

所以实际选用片数为：n1=F1/f?3.39m20.28m2/片?12.1?13片

n2=F2/f?2.09m20.28m2/片2.99 m20.28m/片2?7.5?8片

n3=F3/f??10.7?11片

单管和双管系统对散热器选择的影响：

对于单管系统，最大的特点即每组散热器的出水温度是下一组散热器的进水温度，经过散热器的散热，每组散热器按进水先后顺序，其平均热媒温度逐渐下降，因而其传热系数逐渐降低，造成其传热面积在对应的热负荷条件下相应增加。而对于双管系统，各散热器具有相同的进水温度和出水温度，因而具有相同的平均热媒温度，即相同的传热系数，由于这个影响，双管系统的散热器总面积一般比单管系统稍小些。

5-27 某供暖系统热负荷为70 kW，供水温度为95℃，回水温度为70℃，求系统所需水流量。若采用低压蒸汽作热媒，蒸汽的汽化潜热为2250 kJ/kg，求所需的蒸汽流量。

【解】 ① 对热水供暖系统，由Q?Gc?t得系统所需水流量为：

G?Q70kW?=0.67 kg/s c?t4.19kJ/(kg?0C)?(95?70)0C70kW=0.03 kg/s

2250kJ/kg② 对于蒸汽供暖系统，所需蒸汽流量为：G?5-28 如图所示机械循环热水供暖系统，设管道无散热损失。系统供水温度tg=95℃，密度ρ= 962 kg/m3；回水温度th=70℃，其密度为?= 978 kg/m3。系统总阻力为280kPa，计算循环水泵的流量和扬程。

图 题5-28图

【解】 由题意，循环水泵的流量：

Q(2?1.5)kWW?1.1?c?t?1.1?4.19kJ/(kg?0C)?(95?70)0C＝0.037 kg/s

而由供回水密度差所引起的附加压头为：

?P1?(?1??2)g?H ?(978?962)kg/m3?9.8N/kg?2500m?500m?500m1000

?548.8 Pa ?P1???P，故可忽略。 故水泵的扬程为：

?H?1.1??P?g?1.1?2?280 kPa?103(962?978)kg/m3?9.8N/kg?32.4 m

5-29 如图5-5所示热水供暖系统。已知h1=2.0m，h2=3.5m；每个散热器的热负荷为800W；供水温度为95℃，回水温度为70℃，对应温度的水密度分别为962kg/m3

和978kg/m3

。不考虑热水在沿途的冷却，分别计算双管和单管系统的自然循环作用压力。

【解】 ① 求双管系统的重

图 题5-29图

力循环作用压力

双管系统属于并联环路，各层散热器所在环路的作用动力不同，需分别计算。 根据式（3-1-3）和（3-1-4）[4]

的计算方法，通过各层散热器循环环路的作用动力，分别为：

第一层：

?P1?gh1(?h??g) ?9.81N/kg?2m?(978kg/m3?962kg/m3) =313.92 Pa第二层：

?P?g（h1+h2）(?h??g)?9.81N/kg?（2+3.5）m?(978kg/m3?962kg/m32)=863.28 Pa t2,?2

② 求单管系统的重力循环作用压力： 第二层散热器流出管路中的水温：

t2?tg?Q2Q1?Q2(tg?th)?95oC?3800W(800+800)W(95C?70C)=82.5 C

ooo相应水的密度?2=970 kg/m 则?Ph?gh1(?1??g)+gh2(?2??g)

?9.81N/kg?2m?(978kg/m?962kg/m)+9.81N/kg?3.5m?(970kg/m?962kg/m) =588.6 Pa

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