各大名牌高校化工原理考研真题之传热3
化工原理 第三章传热习题答案
第三章 传热习题一、 填空题1．三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同。
在其他条件不变时，若将第二层和第三层的材料互换，则导热量变（ ），第二层与第三层的界面温度变（ ）。
答：变小，变小。
2．在垂直冷凝器中，蒸汽在管内冷凝，若降低冷却水的温度，冷却水的流量不变，则冷凝传热系数（ ），冷凝传热量（ ）。
答：减小，增加。
冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热系数减小； 冷凝传热量与温差的3/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热量增加。
3．在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热，若将壳程由单程该为双程，则传热温度差（ ）。
答：下降4．在高温炉外设置隔热档板，挡板材料的黑度越低，则热损失越（ ）。
答：越小5．黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高（ ）倍。
答：156．沸腾传热设备壁面越粗糙，汽化核心越（ ），沸腾传热系数α越（ ）。
答：多，大7．苯在内径为20mm 的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（m 2．℃）。
如果流量和物性不变，改用内径为30mm 的圆管，其对流传热系数变为（ ）W/（m 2．℃）。
答：612α=0.023nr P d8.0Re λ=0.023d λn S d W d Pr 4/8.02⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡μρρα∝8.0)21(1⨯-+-d =8.1-dαα'=8.12030-⎪⎭⎫⎝⎛=0.482α'=0.482α=0.482⨯1270=612W/(2m ·℃)8.某液体在一直管内（忽略进口段的影响）稳定强制湍流流动，该管内径为20mm ，测得其对流传热系数为α，现将管内径改为27mm ，并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。
⑴若液体的流速保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.9417倍；⑵若液体的质量流量保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.5826倍； 知： mm m d 20020.0== mm d 27=求： 12αα解：(1) 由 12u u =，np c du d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=λμμρλα8.0023.0 得 9417.020*******.08.0122118.0128.0212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==d d d d d d d d αα(2) 由 12W W =，uA V W ρρ==得 1122A u A u =，22112⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d u u所以()()8.02218.012218.011222118.01128.02212⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==d dd d d d u d u d d d d u d d u d αα5826.027208.18.1216.1218.01221=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=d d d d d d d d9.在一内钢管为φ180⨯10mm 的套管换热器中，将流量为 3500kg/h 的某液态烃从100︒C 冷却到60︒C ，其平均比热为2380J/(kg ⋅K)。
清华化工原理考研真题试卷
清华化工原理考研真题试卷清华大学化工原理考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工原理中，传热的基本方式不包括以下哪一项？A. 导热B. 对流C. 辐射D. 蒸发2. 在连续操作的化工过程中，以下哪一项不是反应器的特点？A. 反应时间固定B. 物料连续进出C. 操作条件稳定D. 产品浓度一致3. 以下哪一项不是分离过程中常见的操作？A. 蒸馏B. 萃取C. 沉淀D. 过滤4. 在流体力学中，雷诺数（Re）用于描述流体的哪种特性？A. 密度B. 粘度C. 流动状态D. 压力差5. 以下哪种情况下，流体在管道中的流动可以视为不可压缩流动？A. 气体在高压下流动B. 液体在低压下流动C. 气体在低压下流动D. 液体在高压下流动6. 化工设备中，换热器的主要功能是什么？A. 改变流体的化学性质B. 改变流体的相态C. 改变流体的温度D. 改变流体的流速7. 化工原理中，传质的基本方式包括以下哪几项？A. 扩散B. 渗透C. 对流D. 所有选项都是8. 在化工生产中，以下哪种设备用于实现物料的混合？A. 反应器B. 混合器C. 蒸馏塔D. 换热器9. 化工原理中，以下哪种现象不属于非平衡态？A. 温度梯度B. 浓度梯度C. 压力梯度D. 静止状态10. 在化工过程中，以下哪种操作不属于单元操作？A. 反应B. 蒸馏C. 过滤D. 萃取二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化工原理中传热的三种基本方式及其特点。
2. 解释什么是热力学第二定律，并给出一个实际应用的例子。
3. 描述化工过程中的物料平衡和能量平衡的概念及其重要性。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 某工厂需要设计一个换热器，已知热流体的流量为100 kg/s，冷流体的流量为200 kg/s，热流体的入口温度为300°C，冷流体的入口温度为50°C。
假设两种流体的比热容均为4.18 kJ/kg·K，求换热器的最小面积。
化工原理考试题答案(传热)
化工原理考试题答案一.填空题1. R >R >R Q =Q =Q2. 1/K =1/α +bd/λd +1d /α d ；946(w.m .K )3. F1=127×4π×0.038=60.6mF2=127×4π×0.032=51.1m4. 提高壳程流体的流速, 使壳程对流传热系数提高, 园缺形（弓形）,园盘和环形二.选择题1. A. C.2. A∵mc(t -t ）=KA△tmc(t -t ）=KπdL{[（T-t ）-（T-t ）]/[ln(T-t ）/（T-t ）]} 上式可简化为mc/K πd =L/[ln（T-t ）/（T-t ）此等式左边为定值，则右边也应为定值，当L增大一倍，ln（T-t ）/（T-t ）也增大一倍，而T，t 均恒定，故t 必增大四.问答题1. 流体为层流时，传热是以导热方式进行的。
则此时给热系数较小。
当为湍流时，传热是以对流方式进行的，此时给热系数增大。
所以流体的传热，多在湍流情况下进行。
2. 传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。
对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量, 辐射传热是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。
3. 炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面。
在炉壁内通过传导传热，将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。
炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联，所以该传热过程的特点是：（1）传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；（2）并联、串联的联合传热同时存在。
五.计算题1. 按多层圆筒导热ｑ ＝（t －t ）/（ｌｎ（ｒ /ｒ ）/（2πλ ）＋ｌｎ（ｒ /ｒ ）/（2πλ ））将ｒ ＝0.06m,ｒ ＝0.055m，ｒ ＝0.06＋δλ ＝0.07w/(m·K),λ ＝45w/(m·K)，ｑ ＝60w/mt ＝110℃,t ＝20℃代入上式60=(110-20)/(ln(0.06/0.055)/(2π×45)+ln(ｒ /0.06)/(2π×0.07))=90/(0.00031+(lnｒ +2.813)/0.4398)解得ｒ ＝0.116m,δ＝0.116－0.06＝0.056m＝56mm注：本题可简化不计管壁热阻。
各大名牌高校化工原理考研真题之传热3
2【大连理工大学， 2003，四】有一单管程列管换热器，传热面积为40m( 按外表面积计 ) ，共有25mm 2.5 mm 的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为 28000kg/h 的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。
实际测得石油产品的进、出口温度分别为 90℃和 50℃，冷却水的进、出口温度分别是 25℃和 40℃，已知石油产品的比热容为 2.8KJ/kg ，水的有关物性分别为：密度 =995kg/m 3粘度=0.8 10-3Pa s比热 Cp=4.17kJ/(kg K)导热系数=0.618W/(m K)试求：1、冷却水用量2、该换热器总换热系数3、管程和壳程的传热膜系数（又称表面传热系数）（可忽略两侧的污垢热阻）4、由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50℃，需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时，石油产品出口温度达到50℃，估算两侧污垢热阻之和为多少（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。
解： 1、由题意：Q m2Cp2 (t2t1)m1Cp1(T1T2 )解得 m250136kg / h13.93kg / s2、由 1得，Q KA t m1Cp1(T1T2 ) 8.71105(T1t2 ) (T2t1 )36.1 Ct ln T1t2T2t1解得 K603.2W / m2K3、流速uV13.93/ 9950.52m / sd i20.02286n44d i u0.020.52995Re0.810 312935 Cp 4.17 0.8Pr 5.40.618i 0.023Re0.8 Pr0.4d i0.0230.618129350.8 5.40.40.022716.8W / m2K由11d o得K O O idiO834.9W / m2 K4、(T1 t2') (T2t1)t 'T1t2 '38.04 ClnT2t1由 Q KA t m1Cp1(T1T2) 得K '572.42W /m2KRso 1 18.9 10 5 m2 K / WK ' K【大连理工大学， 2004，四】某厂内有一台单管程列管换热器，欲用120℃的饱和蒸汽将某种水溶液进行加热，水溶液走管程。
(完整版)青岛科技大学化工原理历年考研真题及答案解析之传热,推荐文档
（20 分）现有一列管式换热器，内有 φ25×2.5 mm 钢管 300 根，管的有效长度为 2m，要求将 8000Kg/h 空气于管程内由 20℃ 加热到 85℃，采用 108℃的饱和蒸汽于壳程冷凝加热，冷凝热在饱和温度下排出，蒸汽冷凝传热系数 1×104 w/(m2·℃)， 空气对流传热系数为 90 w/(m2·℃)，管壁及两侧污垢热阻可忽略，不计热损失，空气在平均温度下比热为 1KJ/(Kg·℃)。
2、（20 分）用一传热面积为 3m2（以外表面积为准），由252.5mm 管子组成的单程列管式换热器，用初温为 10℃的水将机油 由 200℃冷却至 100℃，水走管内，油走管间。已知水和机油的质量流量分别为 1000kg/h 和 1200kg/h，其比热容分别为
4.18kJ/(kgK)和 2.0kJ/(kgK)，水侧和油侧的对流表面传热系数分别为 2000W/(m2K)和 250W/(m2K)，两侧可视为呈逆流流动， 如不计算管壁及污垢热阻：
Q WhCph (T1 T2 ) 1.251.9 (80 30) 119kW
（3 分）
K0
1
1
b d0
1 d0
0 dm i di
1
1
0.0025 25
1 25
1700
45
22.5 850 20
472W / m2 C
tm
(T2
t1) (T1 ln T2 t1
t2 )
(80
50) (30 ln 80 50
20)
18.2C
T1 t2
30 20
（3 分） （3 分）
S0
Q K0tm
119 103 472 18.2
13.9m2
（3 分）
东南大学 《化工原理》-传热大题
3．（20 分）选择一冷凝器用冷却水将酒精精馏塔的塔顶产品蒸气冷凝成饱和液体，塔顶蒸气量为 0.4kg/s，其平均潜热为 1048kJ/kg，饱和温度约为 78℃，蒸气走管外，其冷凝传热系数为 3000W/m2.℃。
设计冷却水的进出口温度分别为 25℃，35℃，其平均比热容为 4.174kJ/kg.℃，密度为 996kg/m3，粘度为 8×10- 4Pas，导热系数 0.62W/m.℃。
①求冷却水的用量；②某厂提供参数相同但管程不同的两种列管冷凝器，一种型号为单管程，另一种为双管程，列管数 100 根，管长 1.2m,管径Φ23×1.5，计算确定是否两种型号冷凝器均能完成冷凝任务。
（注：管壁热阻及污垢热阻均可忽略不计）四．（18 分）一单壳程单管程列管换热器，管束由长 3m，直径为φ25×2.5mm 的钢管组成。
苯在换热器管内流动，流量为 1.5kg⋅s-1，由 80℃冷却到 30℃。
冷却水在管外和苯呈逆流流动。
水进口温度为 20℃，出口温度为 50℃。
已知水侧和苯侧的对流表面传热系数分别为 1700W⋅m-2⋅℃-1和 900 W⋅m-2⋅℃-1，苯的平均比定压热容为1.9kJ⋅kg-1⋅℃-1，钢的热传导系数为 45 W⋅m-1⋅℃-1，污垢热阻和换热器的热损失忽略不计。
试求：1）所需的传热速率多大？2）传热平均温差多大？3）该操作条件下换热器的总传热系数多大？4）该列管换热器换热管子数为多少？五、（25 分）某生产过程需要将440kg/h 的常压空气从20℃加热到95℃，为完成该传热任务，现选用一台单程列管式换热器，所用的换热器尺寸如下：管子规格为φ25mm×2.5mm 的钢管，管长为 1.5m，管子数为38 根。
壳程采用115℃的饱和水蒸汽加热。
已知空气的物性数据为：Cp=1kJ/（kg·K）;λ=0.029W/（m·K）; μ=0.02cp试求：（1）通过计算说明该换热器是否能满足生产要求?（2）如使用此换热器时空气的实际出口温度为多少？（3）若要求空气的出口温度能达到95℃，则该换热器在结构和操作上应采取什么措施？(用计算等说明)（受锅炉压力所限，蒸汽温度不能再提高）注：①计算中可忽略管壁及污垢热阻，热损失也忽略不计，②可忽略空气物性随温度的变化。
考研 化工原理 必备试题下册
化工基础C-热量传递过程3-3（共12题）一、计算题( 共12题125分)1. 15 分(3762)T3762在列管式换热器中, 用饱和水蒸气加热水。
列管内为湍流流动的水, 列管外为蒸气冷凝。
列管由φ25 mm×2.5 mm钢管组成。
当水流速为1.0 m·s-1, 测得总传热系数K为2.20×103 W·m-2·K-1。
当其它条件不变, 水的流速为1.5 m·s-1时, 测得K为2.70×103 W·m-2·K-1。
若污垢层热阻略而不计, 试求蒸气冷凝一侧的传热膜系数。
(钢管的导热系数λ=45 W·m-1·K-1)2. 5 分(3763)T3763在列管换热器中用水冷却油。
冷却水在φ19 mm×2 mm的列管内流动, 并已知列管内冷却水一侧传热膜系数α1=3.50×103 W·m-2·K-1。
热油在列管外壳程流动, 列管外热油一侧传热膜系数α2= 2.60×102 W·m-2·K-1。
列管内外壁都有污垢, 水侧污垢层的热阻R s,1=3.2×10-4 m2·K·W-1, 油侧污垢层的热阻R s,2=1.08×10-4 m2·K·W-1。
管壁的导热系数λ=45.0 W·m-1·K-1。
试求:(1)总传热系数;(2)污垢层热阻占总热阻的百分率。
3. 10 分(3764)T3764在一传热面积为300 m2的单程列管换热器中, 300 ℃的原料气流过壳方被加热到430 ℃, 反应后550 ℃的热气体作为加热介质在管方流动。
冷热两种气体呈逆流流动, 流量均为1.00×104 kg·h-1, 平均比定压热容均为1.05 kJ·kg-1·K-1。
化工原理考试试题及答案
化工原理考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工生产中常用的传热方式不包括以下哪一项？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案：D2. 在化工生产中，下列哪种设备主要用于分离液体和固体混合物？A. 离心泵B. 过滤器C. 换热器D. 蒸发器答案：B3. 以下哪种现象不是属于质量传递过程？A. 扩散B. 渗透C. 蒸发D. 蒸馏答案：D4. 化工原理中的“三传一反”指的是哪三个传递过程和一个反应过程？A. 热传递、质量传递、动量传递和化学反应B. 热传递、质量传递、动量传递和物理反应C. 热传递、质量传递、动量传递和化学吸收D. 热传递、质量传递、动量传递和物理吸收答案：A5. 根据牛顿冷却定律，物体表面温度与周围环境温度差越大，冷却速率越？A. 快B. 慢C. 不变D. 无法确定答案：A6. 在化工生产中，以下哪种情况下的传热系数最大？A. 气体对气体B. 气体对液体C. 液体对液体D. 固体对固体答案：B7. 化工原理中，以下哪种设备不属于传质设备？A. 塔器B. 反应器C. 换热器D. 干燥器答案：C8. 根据菲克定律，质量传递的速率与浓度梯度的？A. 成正比B. 成反比C. 成二次方关系D. 无关答案：A9. 在化工生产中，以下哪种情况下的流体流动属于湍流？A. 雷诺数小于2000B. 雷诺数大于4000C. 雷诺数等于2000D. 雷诺数在2000到4000之间答案：B10. 化工原理中，以下哪种设备用于实现两相流动的分离？A. 泵B. 搅拌器C. 分离器D. 压缩机答案：C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化工生产中常见的三种传热方式及其特点。
答案：化工生产中常见的三种传热方式包括热传导、热对流和热辐射。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程，通常发生在固体中；热对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观的流体运动传递热量的过程；热辐射是指物体因温度产生的电磁波辐射，可以在真空中进行热量传递。
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2【大连理工大学， 2003，四】有一单管程列管换热器，传热面积为40m( 按外表面积计 ) ，共有25mm 2.5 mm 的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为 28000kg/h 的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。
实际测得石油产品的进、出口温度分别为 90℃和 50℃，冷却水的进、出口温度分别是 25℃和 40℃，已知石油产品的比热容为 2.8KJ/kg ，水的有关物性分别为：密度 =995kg/m 3粘度=0.8 10-3Pa s比热 Cp=4.17kJ/(kg K)导热系数=0.618W/(m K)试求：1、冷却水用量2、该换热器总换热系数3、管程和壳程的传热膜系数（又称表面传热系数）（可忽略两侧的污垢热阻）4、由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50℃，需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时，石油产品出口温度达到50℃，估算两侧污垢热阻之和为多少（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。
解： 1、由题意：Q m2Cp2 (t2t1)m1Cp1(T1T2 )解得 m250136kg / h13.93kg / s2、由 1得，Q KA t m1Cp1(T1T2 ) 8.71105(T1t2 ) (T2t1 )36.1 Ct ln T1t2T2t1解得 K603.2W / m2K3、流速uV13.93/ 9950.52m / sd i20.02286n44d i u0.020.52995Re0.810 312935 Cp 4.17 0.8Pr 5.40.618i 0.023Re0.8 Pr0.4d i0.0230.618129350.8 5.40.40.022716.8W / m2K由11d o得K O O idiO834.9W / m2 K4、(T1 t2') (T2t1)t 'T1t2 '38.04 ClnT2t1由 Q KA t m1Cp1(T1T2) 得K '572.42W /m2KRso 1 18.9 10 5 m2 K / WK ' K【大连理工大学， 2004，四】某厂内有一台单管程列管换热器，欲用120℃的饱和蒸汽将某种水溶液进行加热，水溶液走管程。
现场测得溶液的流量为25000kg/h 、入口温度为 22℃、出口温度为 73℃。
已知该换热器有25 mm 2.5 mm 的管子共 56 根，管长为 3m。
溶液在平均温度下的物性数据为：粘度=0.6 10-3 Pa s，比定压热 Cp=4.1kJ/(kg K) ，热导率=0.66W/(m K) 。
整齐侧表面传热系数 h 0 =1.1104 W/(m 2 K) 。
若不计热损失及管壁热阻和蒸汽侧污垢热阻。
试求：1、溶液在管内的对流表面传热系数（也称传热膜系数）2、管程污垢热阻的大小3、若改用双管程的换热器（管长、管径、管数与上述换热器相同），在其它条件相同情况下，溶液的出口温度为多少？（物性参数及污垢热阻等不变）解： 1、流速uV25000 / 3600 /10000.395m / sd i20.022n4564d i u0.02 0.39510004 Re0.610313164＞10C p 4.1 0.6 Pr3.720.66i0.023 Re 0.8 Pr 0.4d i0.023 0.66 13164 0.8 3.720.40.022534.9W / m 2 K1 1d o 得K OOidiK O 1712.3W / m 2 K2、 KA t mK n d o lt 1t 2 mCp t 2t 1t 1 lnt 2解得 K10596W / m 2 K3、双管程后流速变为原来的 2 倍，则i' 20.8 i4413.5W / m 2 KKA t m ' mCp t 2 ' t 1解得 t 2 ' 37.1 C【华东理工大学， 1998，六】一套管换热器用 133℃的饱和蒸汽将管内的氯苯从33℃加热到 73℃，氯苯流量为 5500kg/h 。
现因某种原因，氯苯流量减少到3300kg/h ，但其进出口温度欲维持不变， 试问此时饱和蒸汽温度应为多少才能满足要求？此时饱和蒸汽冷凝量为原工况的百分之几？（设在两种工况下蒸汽冷凝热阻、管壁热阻、垢层热阻及热损失均可忽略，且氯苯在管内作湍流流动。
忽略两工况下饱和蒸汽汽化潜热的变化）解：由题意： QKA t m m 2Cp 2 (t 2 t 1 ) 整理得，m 2lnT 't 1T ' t 2m 2' ln T t 1T t 2解得T' 74.6Cm ' T 'mT100% 56.1%【华东理工大学， 1999，二】某列管式换热器，壳程通以0.2MPa(绝) 的饱和蒸汽，可将一定量的冷水从 25℃加热至 65℃. 若加热蒸汽的压强及水的入口温度保持不变，水的出口温度降为 63℃，求此时换热器的热流量较原工况有何变化 （以原工况的相对比值表示）？计算时可忽略垢层、管壁及蒸汽侧的热阻，水在管内作湍流流动。
0.2MPa （绝）的饱和蒸汽温度为 120℃。
解：由题意 QKAt mQ ' t m ' Qt m1.02【华东理工大学， 2000，七】用某热流体与甲苯在一台列管式换热器中进行逆流换热。
列管的管内径为 25mm ，甲苯走管内，入口温度 t 1=20℃ , 出口温度 t 2 =80℃；热流体走管外，入口温度 T 1=200℃, 出口温度 T 2=120℃。
已知此时热流体的对流给热系数α21=1000W/m ·K ，甲苯的对流给热系数为α22=800W/m ·K 。
现把甲苯的流量增大 50%，试求：（ 1）热流体的出口温度为多少？（ 2）新工况的热流量 Q ’较原来增加了多少？（已知甲苯的 Re>104，Pr>0.7 ，管壁热阻可忽略，流体物性随温度的变化可忽略）解：（ 1）由题意 m' 1.5m 流速 u ' 1.5u0.8i0.023 d i d i uPr 0.4i '1.50.8i由 Q mC p (t 2 t 1 ) K o A t m 可得，t m '1.50.2 1.08t m【华东理工大学， 2001，二】一列管式换热器，内有19mm 2mm 钢管 33 根，管长 1.5m ，单管程。
现将此换热器用来冷凝某工艺物料的蒸汽，壳程蒸汽冷凝温度为 90℃，蒸汽侧热阻、 管壁热阻可忽略。
冷却水走管程， 进口温度 t 1 =15℃,3流量为 21m/h 。
试求：（ 1）蒸汽冷凝量为多少？冷却水的出口温度为多少？（2）夏季时，冷却水进口温度为 25℃时，若冷却水流量不变，则蒸汽冷凝量为多少？已知冷却水比热Cp=4180J/kg·K，粘度=1mPa s ,密度=1000kg/m 3，导热系数 =0.6W/(m K) ，物料蒸汽汽化潜热γ=1.2×106J/kg。
（设以上物性不随温度而变）解：（ 1）由题意uV21/ 36001.0m / sd i20.015233n44Re d i u0.015 1.01000 1.5104＞1041.010 3Pr C p4180 1.010 36.970.6i0.023diRe0.8 Pr0.44384.84W /m2 K 由 Q m2C p 2 (t2 t1 ) K o A t m得T t1m2Cp2lnt2i n dlT整理解得 t283.1 CQ m2C p2 (t2t1) m1解得 m1 138.4kg / s（2）由Q m2C p2 (t2t1 ') m1 ' 得m1 '118.1kg / s【华东理工大学， 2003，六】一管壳式换热器由38 根25mm 2.5mm ，长3m的钢管组成。
110℃的饱和蒸汽通入壳程，加热管程中的甲苯，蒸汽冷凝对流给热2系数为 10000W/m℃，甲苯流量为7kg/s ，入口温度为 30℃。
甲苯的比热为1840J/kg ℃。
该流量条件下，甲苯侧的对流给热系数为21090W/m℃。
管壁很薄，可忽略管壁及两侧的垢层热阻。
试求：（1）此时，甲苯的出口温度为多少？（2）现因生产需要，甲苯的处理量增加 50%，蒸汽冷凝对流给热系数视作不变，甲苯的出口温度为多少？解：（ 1）由 Q m 2C p 2 (t 2 t 1 ) K o A t m 得ln Tt 1m 2Cp2T t 2 i ndl整理解得 t 2 94.6 C（ 2） u ' 1.5ui '1.50.8i1507.6W /(m 2 C )T t 1 m 2C p2lnt 2in dlT整理解得 t 2 ' 83.1 C2【华南理工大学， 1999，三】有两台单壳程的换热器，传热面积均为 20m, 每台加热器均由 64 根 27mm 3.5mm 钢管组成，壳程为 170℃的饱和水蒸气冷凝 （冷凝潜热γ =2054KJ/kg ），空气入口温度 t 1=30℃，流量为 2.5kg/s ，以湍流方式通过管内。
（ 1）若两台换热器并联使用，通过每台换热器的空气流量均等。
此时空气的对2流传热系数 38W/（m ·℃），求空气的出口温度 t 2 及水蒸气的总冷凝量 W 0 为多少？（ 2）若两台换热器改为串联使用， 问此时空气的出口温度 t 2’及水蒸气的总冷’凝量 W 0’为多少？（设空气物性不随温度压力改变， Cp=1 KJ/kg ·℃）解：（ 1）由题意，两台换热器并联使用时，Ai ,并2A i ；传热过程的控制热阻在空气侧，则 K ii ；T T由，t 1 t 2列式得， QK i A i ,并(t 2 t 1)lnTmCp (t 2 t 1)t 1Tt 2代数计算得到， t 293.78 ℃由 Q m 水 mCp(t 2 t 1 ) 得，m水mCp(t 2t 1)0.078kg / s279.46kg / h（ 2）由题意，两台换热器串联联使用时， u ' 2u ；K i ' i ' (u ')0.8 i 66.16W /(m 2 K ) u由 Q K '2A(t 2 't 1) mCpt( ' t ) 得，iiT t 1 21lnT t 2 't 2 121.43 ℃由 Qm 水 ' mCp (t 2 ' t 1) 得，m水mCp(t 2 ' t 1 )0.111kg / s400.62kg / h【华南理工大学， 2002，二， 2】锅炉的蒸发量为 9080kg/h ，要求进入锅炉的水温为 65℃，但原水温度为 21℃，故需用一卧式列管换热器将水加热到所需温度，加热蒸汽为 108℃的饱和水蒸气，冷凝传热系数为 10400kcal/m 2·h ·℃。