传热学课程设计题目

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传热课程设计A

传热课程设计A

传热课程设计A一、教学目标本课程旨在通过学习传热的基本概念、原理和计算方法,使学生掌握热传导、对流和辐射三种传热方式的规律,能够分析实际问题中的传热现象,并运用传热学知识解决工程问题。

具体目标如下:1.了解传热的基本概念和分类。

2.掌握热传导、对流和辐射的原理和计算方法。

3.理解传热在工程中的应用和意义。

4.能够运用传热学知识分析实际问题。

5.能够运用数学方法进行传热计算。

6.能够利用实验数据进行传热规律的验证。

情感态度价值观目标:1.培养学生的科学思维和创新能力。

2.增强学生对传热学的兴趣和热情。

3.培养学生对工程问题的敏感性和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括传热的基本概念、传热的方式、传热的计算方法以及传热在工程中的应用。

具体安排如下:1.第一章:传热的基本概念,包括温度、热量和热传递等。

2.第二章:热传导,包括热传导的定律、热传导的计算方法等。

3.第三章:对流,包括对流的类型、对流的计算方法等。

4.第四章:辐射,包括辐射的定律、辐射的计算方法等。

5.第五章:传热在工程中的应用,包括热交换器、热传导材料的选择等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握传热的基本概念和原理。

2.讨论法:通过小组讨论,培养学生的思考能力和团队协作能力。

3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。

4.实验法:通过实验操作,使学生能够直观地了解传热现象,并验证传热规律。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《传热学》教材,用于引导学生学习传热的基本概念和原理。

2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生深入研究传热学的相关知识。

3.多媒体资料:制作多媒体课件,通过动画和图片等形式,使学生更直观地理解传热现象。

传热学课程设计

传热学课程设计

处理量为2108.5 吨/年正戊烷冷却器的工艺设计课 程 设 计 报 告2014年 1 月 15 日目录一、概述 (4)二、正戊烷冷凝器的工艺设计任务书 (6)1.设计名称 (6)2.设计条件 (6)三、正戊烷冷凝器的工艺设计指导书 (7)1.设计目的 (7)2.设计的指导思想 (7)3.设计要求 (7)4.设计课题工程背景 (7)四、正戊烷冷凝器的工艺设计报告 (8)1.设计题目 (8)2.设计目的 (8)3.课题条件 (8)4.设计描述 (8)5.热力学计算 (9)5.1物性数据的确定 (9)5.2估算传热面积 (10)5.3工艺尺寸计算 (10)5.4面积核算 (11)5.5压降校核 (13)5.6设计计算结果汇总表 (15)5.7 列管换热器工艺图 (15)5.8设计结果评价,心得 (16)五、参考文献 (17)3一、概述换热器是化工厂中重要的化工设备之一,换热器的类型很多,特点不一,可根据生产工艺要求进行选择。

在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型,然后计算换热所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸。

换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、过热器等。

依据传热原理和实现热交换的方法可分为间壁式、混合式、蓄热式三类。

其中间壁式换热器应用最广泛,按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;另一种流体则温度较低,吸收热量。

随着我国工业的不断发展,对能源利用、开发和节约的要求不断提高,因而对换热器的要求也日益加强。

传热器的结构分类完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求:(1)合理地实现所规定的工艺条件传热量、流体热力学参数(温度、压力、流量、相态等)与物理化学性质是工艺过程所规定的条件。

根据这些条件进行计算,经过反复比较,使所设计的换热器具有尽可能小的传热面积,在单位时间内传递尽可能多的热量。

传热学课习题

传热学课习题

传热学课习题第1章习题4. 面积为l m 2、厚度为25mm 的聚氨酯泡沫塑料平板,其两表面的温差为 5℃,导热系数为 0.032W/(m ·K),试计算单位时间通过该平板的热量。

8. 面积为 3×4m 2的一面墙壁,表面温度维持 60℃,环境空气温度维持20℃,空气与壁面的对流换热系数为10W/(m 2·K),试计算这面墙壁的散热量。

9. 一块黑度为0.8的钢板,温度为27℃,试计算单位面积上每小时内钢板所发射的辐射能。

10. 冬季室内空气温度 1f t =20℃,室外空气温温度 2f t =-25℃。

室内、外空气对墙壁的对流换热系数分别为 1α=10 W/(m 2·K)和 2α= 20 W/(m 2·K),墙壁厚度为δ= 360mm ,导热系数λ=0.5W/(m ·K),其面积F =15m 2。

试计算通过墙壁的热量损失。

第2章习题4. 试用傅里叶定律直接积分的方法,求平壁、长圆筒壁及球壁稳态导热下的热流量表达式及各壁内的温度分布。

5. 一铝板将热水和冷水隔开,铝板两侧面的温度分别维持 90℃和 70℃不变,板厚 10mm ,并可认为是无限大平壁。

0℃时铝板的导热系数λ=35.5 W/(m ·K),100℃时λ=34.3 W/(m ·K),并假定在此温度范围内导热系数是温度的线性函数。

试计算热流密度,板两侧的温度为50℃和30℃时,热流密度是否有变化?6. 厚度为20mm 的平面墙的导热系数为 1.3 W/(m ·K)。

为使通过该墙的热流密度q 不超过 1830W/m 2,在外侧敷一层导热系数为0.25 W/(m ·K)的保温材料。

当复合壁的内、外壁温度分别为 1300℃和50℃时,试确定保温层的厚度。

9. 某大平壁厚为25mm ,面积为0.1m 2,一侧面温度保持38℃,另一侧面保持94℃。

通过材料的热流量为1 kW 时,材料中心面的温度为60℃。

传热学习题集

传热学习题集

郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季内外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。

[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w 12-=,库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。

已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度 和。

已知:δ=360mm ,室外温度 = -10℃,室内温度=18℃,墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m².K),外壁h2=124W/(m ².K)。

已知该墙高2.8m ,宽3m ,求它的散热量Φ?15、空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对空气的h=73W/m.℃,热流通量q=5110W/2m。

,试确定管壁温度及热流量。

16、已知两平行平壁,壁温分别为=50℃,=20℃,辐射系数 1.2C 3.96,求每平方米的辐射换热量W/2m。

若增加到200℃,辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁,λ为常数,平壁内具有均匀内热源(W/m³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为f t 的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h 是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。

[例1-2] 一半径为R 长度为l 的导线,其导热系数λ为常数。

计算传热学程序设计

计算传热学程序设计

中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院热能与动力工程系《计算传热学程序设计》设计报告学生姓名:学号:专业班级:指导教师2012年 7 月 7 日1、设计题目有一房屋的砖墙厚δ=0.3 m ,λ=0.85 W/(m·℃),ρc=1.05×106 J/( m3·K),室内温度T f1保持20℃不变,表面传热系数h1=6W/(m2·℃).开始时墙的温度处于稳定状态,内墙表面温度Tw1为15℃寒潮入侵后,室外温度T f2下降为—10℃,外墙的表面传热系数为35W/(m2·℃).试分析寒潮入侵后多少时间内墙壁面方可感受到外界气温的变化。

图1 墙壁简化图1.1已知参数壁厚,墙壁导热系数,密度与比热容的乘积,室内和寒潮入侵后室外空气温度,室内空气和外墙的表面传热系数,开始时稳定状态下的内墙表面温度.1.2 求解寒潮入侵多少时间后内墙壁面可感受到外界气温的变化?2 物理与数学模型2。

1 物理模型该墙面为常物性,可以假设:(1)其为无限大平面,(2)只有在厚度方向传热,没有纵向传热,则该问题转化为一维常物性无限大平面非稳态导热问题。

2。

2 数学模型以墙外表面为坐标原点,沿厚度方向为坐标正方向,建立坐标系。

基于上述模型,取其在x 方向上的微元作为研究对象,则该问题的数学模型可描述如下:T ()T cx x ρλτ∂∂∂=∂∂∂ (1a)初始条件:(1b)在两侧相应的边界条件是第三类边界条件,分别由傅立叶定律可描述如下: 左边界:0202()x f x T h T T X==∂-λ=-∂ (1c)右边界:11()x f x T h T T X=δ=δ∂-λ=-∂ (1d )3 数值处理与程序设计3。

1 数值处理采用外点法用均匀网格对求解区域进行离散化,得到的网格系统如图2所示。

一共使用了0~N-1共N 个节点.节点间距δx 为:图2 墙壁内的网格划分此例中墙壁导热系数为常值,无源项。

传热学试题含答案

传热学试题含答案

传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。

A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。

A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。

传热学习题(含参考答案)

传热学习题(含参考答案)

传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。

为强化传热过程,可采取的措施中( )是最有效,最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案:D2、分子筛对不同分子的吸附能力,下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案:D3、生物化工的优点有( )。

A、选择性强,三废少B、前三项都是C、能耗低,效率高D、反应条件温和正确答案:B4、有一种30℃流体需加热到80℃,下列三种热流体的热量都能满足要求,应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案:A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。

A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案:B6、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案:D7、下列阀门中,( )不是自动作用阀。

A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案:A8、对于反应级数n大于零的反应,为了降低反应器体积,选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案:D9、当提高反应温度时,聚合釜压力会( )。

A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案:D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案:B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案:A12、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑,颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙,颜色较浅D、表面粗糙,颜色较深正确答案:A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。

传热学老师布置习题及答案

传热学老师布置习题及答案

1-4对于附图所示的两种水平夹层,试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用哪一种布置?解:(a )中热量交换的方式主要为热传导。

(b )热量交换的方式主要有热传导和自然对流。

所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用(a )布置。

1-9 一砖墙的表面积为12,厚为260mm ,平均导热系数为1.5W/(m.K )。

设面向室内的表面温度为25℃,而外表面温度为-5℃,试确定次砖墙向外界散失的热量。

解:根据傅立叶定律有:1-27 设冬天室内的温度为,室外温度为,试在该两温度保持不变的条件下,画出下列三种情形从室内空气到室外大气温度分布的示意性曲线:(1)室外平静无风;(2)室外冷空气以一定流速吹过砖墙表面;(3)除了室外刮风以外,还要考虑砖墙与四周环境间的辐射换热。

解1-32 一玻璃窗,尺寸为60,厚为4。

冬天,室内及室外温度分别为20℃及-20℃,内表面的自然对流换热表面系数为W ,外表面强制对流换热表面系数为50。

玻璃的导热系数。

试确定通过玻璃的热损失。

2m WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1f t 2f t cm cm 30⨯mm )./(K m W )./(78.0K m W =λ解:=57.5W2-9 双层玻璃窗系由两层厚为6mm 的玻璃及其间的空气隙所组成,空气隙厚度为8mm 。

假设面向室内的玻璃表面温度与室外的玻璃表面温度各为20℃及-20℃,试确定该双层玻璃窗的热损失。

如果采用单层玻璃窗,其他条件不变,其热损失是双层玻璃的多少倍?玻璃窗的尺寸为。

不考虑空气间隙中的自然对流。

玻璃的导热系数为0.78。

解:=116.53W/所以2-13 在附图所示的平板导热系数测定装置中,试件厚度远小于直径d 。

由于安装制造不好,试件与冷热表面之间平均存在着一层厚为的空气隙。

设热表面温度℃,冷表面温度℃,空气隙的导热系数可分别按查取。

传热学试题及答案

传热学试题及答案

传热学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列哪种物质的导热系数最大?A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案:B2. 热传导的三种基本方式是?A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案:D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案:C4. 黑体辐射的特点是?A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案:C5. 热对流与流体的哪种性质有关?A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。

答案:分子振动2. 根据牛顿冷却定律,物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比,其比例常数称为______。

答案:冷却系数3. 辐射传热中,物体的辐射能力与其表面的______有关。

答案:黑度4. 热对流中,流体的流动状态可以分为层流和______。

答案:湍流5. 热传导的基本定律是______定律。

答案:傅里叶三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述热传导的基本原理。

答案:热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程,不需要介质,是分子内部能量的传递。

2. 什么是热对流?请举例说明。

答案:热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递,例如加热器加热水时,水的上下对流使得整个容器的水温度升高。

3. 黑体辐射的定律是什么?答案:黑体辐射定律,也称为普朗克定律,指出在任何温度下,黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。

4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式?答案:热辐射不需要介质,可以在真空中传播,因此是远距离传热的主要方式,如太阳辐射到地球。

四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个铜块的厚度为5cm,两侧温差为100℃,铜的导热系数为400W/m·K,试计算该铜块的热传导率。

传热学试题及答案

传热学试题及答案

传热学试题及答案一、选择题1. 热传导的基本定律是什么?A. 牛顿冷却定律B. 傅里叶定律C. 斯托克斯定律D. 普朗克辐射定律答案:B2. 以下哪个不是热传导的边界条件?A. 狄利克雷边界条件B. 诺伊曼边界条件C. 罗宾边界条件D. 牛顿第二定律答案:D3. 根据傅里叶定律,热量的传递速率与温度梯度成正比,这个比例系数被称为:A. 热导率B. 比热容C. 热扩散率D. 热膨胀系数答案:A二、填空题4. 热传导方程是描述______在物体内部传递的偏微分方程。

答案:热量5. 热对流是指由于______引起的热量传递过程。

答案:流体运动6. 辐射传热不依赖于______的存在。

答案:介质三、简答题7. 简述热传导、热对流和热辐射三种传热方式的区别。

答案:热传导是通过物体内部分子振动和自由电子运动传递热量的过程,不需要流体介质;热对流是通过流体的宏观运动传递热量的过程,需要流体介质;热辐射是通过电磁波传递热量的过程,不依赖于介质,可以在真空中进行。

四、计算题8. 一个长方体金属块,其尺寸为L×W×H,热导率为k,初始温度为T0。

若金属块的一侧表面被加热至温度T1,求经过时间t后,该表面中心点的温度。

答案:根据傅里叶定律和热传导方程,经过时间t后,金属块表面中心点的温度可以通过以下公式计算:\[ T(x, y, z, t) = T0 + \frac{(T1 - T0)}{2} \cdot\text{erfc}\left(\frac{x}{2\sqrt{k\alpha t}}\right) \] 其中,α是热扩散率,erfc是互补误差函数。

五、论述题9. 论述在不同工况下,热交换器的传热效率如何受到影响,并提出提高热交换器传热效率的方法。

答案:热交换器的传热效率受多种因素影响,包括流体的流速、温度差、流体的物性参数、热交换器的结构和材料等。

提高热交换器传热效率的方法包括增加流体的流速、增大温度差、选择具有高热导率的材料、优化热交换器的结构设计等。

传热学典型习题详解

传热学典型习题详解

传热学典型习题详解绪论部分一、基本概念主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。

1、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。

试解释原因。

答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进人更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小(20℃,1.01325×105Pa 时,空气导热系数为0.0259W/(m ·K),具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。

2、夏季在维持20℃的室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季在保持22℃的室内工作时,却必须穿绒衣才觉得舒服。

试从传热的观点分析原因。

答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。

夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。

而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。

因此,尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃),但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。

3、试分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。

答:有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流); (2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热;(3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。

4、冬季晴朗的夜晚,测得室外空气温度t 高于0℃,有人却发现地面上结有—层簿冰,试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。

解:如图所示。

假定地面温度为了T e ,太空温度为T sky ,设过程已达稳态,空气与地面的表面传热系数为h ,地球表面近似看成温度为T c 的黑体,太空可看成温度为T sky 的黑体。

传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案讲解学习

传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案讲解学习

传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案讲解学习传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案传热学基础试题一、选择题1.对于燃气加热炉:高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为A.复合换热、导热、对流换热B.对流换热、复合换热、导热C.导热、对流换热、复合换热D.复合换热、对流换热、导热2.温度对辐射换热的影响()对对流换热的影响。

A.等于B.大于C.小于D.可能大于、小于3.对流换热系数为1000W/(m2·K)、温度为77℃的水流经27℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A.8×104W/m2B.6×104 W/m2C.7×104 W/m2D.5×104W/m24.在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t1 >t2,r1<r< p="">)的导热问题中,稳态时有()。

A.21rrrrdrdtdrdt==> B.21rrrrdrdtdrdt==< C.21rrrdrdtdrdt===5.黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有效辐射()其本身辐射。

A.等于等于 B.等于大于 C.大于大于 D.大于等于仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢26.有一个由四个平面组成的四边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4表示,已知角系数X1,2=0.4,X1,4=0.25,则X1,3为()。

A. 0.5B. 0.65C. 0.15D. 0.357.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。

A.强制对流换热B.凝结对流换热C.自然对流换热D.核态沸腾换热8.当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在()会最有效。

A. 换热系数较大一侧B. 热流体一侧C. 换热系数较小一侧D. 冷流体一侧9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将( )材料放在内层。

传热学习题__

传热学习题__

第1章绪论习题1-1 一大平板,高3m、宽2m、厚0.02m,导热系数为45 W/(m·K),两侧表面温度分别为t1 = 100℃、t2 = 50℃,试求该平板的热阻、热流量、热流密度。

1-2 一间地下室的混凝土地面的长和宽分别为11m和8m,厚为0.2m。

在冬季,上下表面的标称温度分别为17℃和10℃。

如果混凝土的热导率为1.4 W/(m·K),通过地面的热损失率是多少?如果采用效率为ηf = 0.90的燃气炉对地下室供暖,且天然气的价格为C g = $0.01/MJ,每天由热损失造成的费用是多少?1-3 空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为80℃,管内对流传热的表面传热系数为h = 70W/(m2·K),热流密度为q = 5000W/m2,试求管壁温度及热流量。

1-4 受迫流动的空气流过室内加热设备的一个对流换热器,产生的表面传热系数h = 1135.59 W/(m2·K),换热器表面温度可认为是常数,为65.6℃,空气温度为18.3℃。

若要求的加热功率为8790W,试求所需换热器的换热面积。

1-5 一电炉丝,温度为847℃,长1.5m,直径为2mm,表面发射率为0.95。

试计算电炉丝的辐射功率。

1-6 夏天,停放的汽车其表面的温度通常平均达40~50℃。

设为45℃,表面发射率为0.90,求车子顶面单位面积发射的辐射功率。

1-7 某锅炉炉墙,内层是厚7.5cm、λ = 1.10W/(m·K)的耐火砖,外层是厚0.64cm、λ = 39W/(m·K)的钢板,且在每平方米的炉墙表面上有18只直径为1.9cm的螺栓[λ = 39W/(m·K)]。

假定炉墙内、外表面温度均匀,内表面温度为920K,炉外是300K的空气,炉墙外表面的表面传热系数为68 W/(m2 ·K),求炉墙的总热阻和热流密度。

传热学完整试题库完整

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传热学试题库一、填空题1、根据导热机理,水的气、液和固三态中状态下的导热系数最小。

2、导热系数的主要影响因素是 和。

3、二维、常物性、无内热源、直角坐标系中稳态导热微分方程式为。

4、傅里叶定律的数学表达式是,式中负号表示。

5、如果测得通过一块厚为mm 50的大木板的热流密度为2/40m W ,木板两侧的表面温度分别为40℃和20℃,则该木板的导热系数为 _____________ ;若将加热热流密度提高到2/80m W ,该木板的一侧表面温度为25℃,则另一侧的表面温度应为_____________。

6、 一无内热源的无限大平板中的温度分布可表示成3221c x c x c t ++=的形式,其中c 1、c 2和c 3 为已知的常数,导热系数为λ。

此时可在10=x 的表面处的热流密度为。

7、通过单圆筒壁导热的热阻表达式为8、一个含有内热源的大平板,其导热系数为50 )/(K m W ⋅,测得在稳定情况下,其内部温度分布为:2250050x t -=,则平板内的内热源生成率为。

9、一个肋片,测的其肋基处温度为80℃,周围气体温度为30℃,表面传热系数取20)/(K m W ⋅。

肋片表面积为0.2㎡,测得该类片的效率为0.6,则该肋片的实际散热量为W 。

10、凡平均温度不高于350℃是导热系数不大于)/(K m W ⋅的材料称为保温材料。

11、第一类边界条件是。

12、第二类边界条件是。

13、毕渥数Bi的表达式为_________,傅里叶数Fo的表达式为__________。

14、肋的实际换热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比称为。

15、集总参数法的适用条件是。

16、管槽内对流换热的入口效应是指。

17、蒸汽在温度低于其饱和温度的壁面上有两种凝结形式,即珠状凝结和;通常其中的表面传热系数大些。

18、研究对流换热的一种方法是比拟法,它是指通过研究传递和传递之间的共性,以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。

传热学课程设计题目

传热学课程设计题目

1、煤油冷凝器的设计任务书1、设计题目:煤油冷却器的设计工程背景:在石油化工生产过程中,常常需要将各种石油产最(如汽抽、煤油、柴油等)进行冷却,本设计以某炼油厂冷却煤油产品为例,让学生熟悉列管式换热器的设计过程。

设计的目的:通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择适当的类型,同时还能根据传热的基本原理,选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积以及计算流体阻力。

2、设计任务及操作条件(l)处理能力:(x)×104t/a煤油(2)设备型式列管式换热器。

(3)操作条件①煤油:入口温度:140;出口温度:40℃。

②冷却介质:自来水,人口温度:30℃,出口温度:50℃。

③允许压强降:不大于105Pa。

④每年按330天计,每天24h连续运行。

(4)设计项目①设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。

②换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积。

③换热器的主要结构尺寸设计。

④主要辅助设备选型。

⑤绘制换热器总装配图。

3、设计说明书的内容①目录;②设计题目及原始数据(任务书);③论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择;④换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算;传热面积、换热管型号、壳体直径等);⑤设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等);⑥主体设备设计计算及说明;⑦主要零件的强度计算(选做);⑧附属设备的选择(选做);⑨参考文献;⑩后记及其他。

4、设计图纸要求附工艺流程图及冷凝器装配图一张。

2 乙醇一水精馏塔项产品冷凝器的设计任务书1、设计题目乙醇一水精馏塔顶产品全凝器的设计。

设计一冷凝器,冷凝乙醇一水系统精馏塔顶部的馏出产品。

产品中乙醇的浓度为95%,处理量为(x)×104t/a,要求全部冷凝。

冷凝器操作压力为常压,冷却介质为水,其压力为0. 3MPa,进口温度为30℃,出口温度为40℃。

工程背景:采用薯类与谷类原料进行发酵。

传热学课程设计题

传热学课程设计题

传热学课程设计题一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握传热学的基本概念、原理和计算方法,能够分析实际工程中的传热问题。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)了解传热学的基本概念和分类;(2)掌握傅里叶定律及其应用;(3)熟悉传热问题的数值解法。

2.技能目标:(1)能够运用傅里叶定律分析一维、二维和三维传热问题;(2)学会使用传热软件进行数值模拟和分析。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的科学思维和创新能力;(2)增强学生对传热学的兴趣和好奇心;(3)培养学生团队协作和口头表达能力。

二、教学内容根据教学目标,本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.传热学基本概念和分类;2.傅里叶定律及其应用;3.传热问题的数值解法;4.传热软件的使用和分析。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,采用以下几种教学方法:1.讲授法:讲解传热学基本概念、原理和计算方法;2.案例分析法:分析实际工程中的传热问题,让学生更好地理解理论知识;3.实验法:引导学生进行传热实验,培养学生的实践操作能力;4.讨论法:分组讨论传热问题,培养学生的团队协作和口头表达能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,准备以下教学资源:1.教材:《传热学》相关章节;2.参考书:提供相关传热学的参考书籍;3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,辅助讲解和演示;4.实验设备:传热实验仪器的准备和调试;5.传热软件:为学生提供传热软件的使用培训和指导。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂提问、讨论和实验操作等环节,评估学生的参与程度和表现;2.作业:布置相关的传热学练习题,评估学生对知识的掌握和应用能力;3.考试:期末考试中设置传热学相关试题,全面评估学生的学习成果。

评估方式要求客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。

通过评估,了解学生的优点和不足,为后续教学提供参考。

六、教学安排本节课的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序,合理安排每个章节的教学内容和时间;2.教学时间:确保每个章节有足够的学时进行讲解和讨论;3.教学地点:选择适合传热学实验和讨论的教室。

传热学第三版课程设计

传热学第三版课程设计

传热学第三版课程设计
一、课程设计目的
热传导、热对流和热辐射是传热学中的三种基本传热方式,广泛用于热工业、材料科学、环境保护等领域。

本课程设计旨在让学生深刻理解传热学各个方面的基本原理和数学模型,掌握用数学方法解决传热学问题的能力,并在实践中体验传热学的基本原理和现代应用。

二、教学内容
2.1 传热学基础理论
让学生掌握传热学基本概念、基本方程、基本原理和数学形式化模型,包括:•热传导定律
•热对流定律
•热辐射定律
•热传导方程
•热力学第二定律
2.2 典型传热学问题
讲解典型传热学问题,并要求学生利用传热学基础理论和数学方法进行求解。

包括:
•热传导问题
•对流传热问题
•热辐射问题
•复杂传热问题
1。

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1、煤油冷凝器的设计任务书1、设计题目:煤油冷却器的设计工程背景:在石油化工生产过程中,常常需要将各种石油产最(如汽抽、煤油、柴油等)进行冷却,本设计以某炼油厂冷却煤油产品为例,让学生熟悉列管式换热器的设计过程。

设计的目的:通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择适当的类型,同时还能根据传热的基本原理,选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积以及计算流体阻力。

2、设计任务及操作条件(l)处理能力:(x)×104t/a煤油(2)设备型式列管式换热器。

(3)操作条件①煤油:入口温度:140;出口温度:40℃。

②冷却介质:自来水,人口温度:30℃,出口温度:50℃。

③允许压强降:不大于105Pa。

④每年按330天计,每天24h连续运行。

(4)设计项目①设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。

②换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积。

③换热器的主要结构尺寸设计。

④主要辅助设备选型。

⑤绘制换热器总装配图。

3、设计说明书的内容①目录;②设计题目及原始数据(任务书);③论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择;④换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算;传热面积、换热管型号、壳体直径等);⑤设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等);⑥主体设备设计计算及说明;⑦主要零件的强度计算(选做);⑧附属设备的选择(选做);⑨参考文献;⑩后记及其他。

4、设计图纸要求附工艺流程图及冷凝器装配图一张。

2 乙醇一水精馏塔项产品冷凝器的设计任务书1、设计题目乙醇一水精馏塔顶产品全凝器的设计。

设计一冷凝器,冷凝乙醇一水系统精馏塔顶部的馏出产品。

产品中乙醇的浓度为95%,处理量为(x)×104t/a,要求全部冷凝。

冷凝器操作压力为常压,冷却介质为水,其压力为0. 3MPa,进口温度为30℃,出口温度为40℃。

工程背景:采用薯类与谷类原料进行发酵。

发酵法制乙醇是一个很复杂的生化过程,发酵在密封的发酵罐中进行产生的CO2的纯度达99%-99.5%以上,其余为气态杂质,组分(以C O2质量为基准)为:乙醇0.4%-0.8%,脂类:0.03%-04%,酸类:8. 08%-0.09%。

成熟发酵醪中的乙醇必须经过初馏、精馏和除杂才能得到合格的乙醉。

本课程设计即为粗乙醇(初馏塔出来的乙醇一水溶液),在进行精馏获得合格产品的过程中,精馏塔顶冷凝器的设计。

发酵法制乙醇的工艺也可以参考有关书籍或文献资料。

设计的目的:通过对乙醇一水系统精馏塔顶产品全凝器的设计,使学生了解和掌握化工单元操作设备设计的步骤、方法及基本技能,熟悉文献资料及物性参数的查阅和收集方法,懂得如何论证优化设计方案,合理科学地应用公式及数据。

在设计中提高学生的分析能力和解决问题的能力。

2、设计任务及操作条件①处理量:(x) ×104t/a②产品浓度:含乙醇95%;③冷却介质:P为0.3 MPa,入口温度30℃,出口温度40℃;④操作压力:常压;⑤允许压降:不大于l05 Pa;⑥每年按330天计,每天24h连续运行。

⑦设计项目:a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。

b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积。

c.换热器的主要结构尺寸设计。

d.主要辅助设备选型。

e.绘制换热器总装配图。

3、设计说明书的内容①目录;②设计题目及原始数据(任务书);③论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择;④换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等);⑤设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等);⑥主体设备设计计算及说明;⑦主要零件的强度计算(选做);⑧附属设备的选择(选做);⑨参考文献;⑩后记及其他。

4、设计图纸要求附工艺流程图及冷凝器装配图一张。

5、设计思考题①换热器及工作原理?②影响传热的主要因素有哪些?③何为冷凝器,冷凝器的主要型式及结构?④选择走管程或壳程的介质应考虑什么原则?⑤循环冷却水的进出口温度确定原则?⑥设计冷凝器的主要步骤。

⑦对冷凝器的设计你进行了哪些优化?6、部分设计问题指导学生在接受设计任务后,首先应明确设计的步骤、方向、如何查阅有关数据和收集资料,并确定设计方案。

本设计应在以下几个方面的加以指导。

(l)物性数据的查阅在设计中涉及水,乙醇等的多种物理参数,如密度、豁度、比热容、汽化潜热、导热系数等等,如何正确查阅数据是化工技术人员的基本功,因此在这方面应加以指导。

(2)经验公式的正确应用在设计中要用到某些经验公式,如果选择不当的则会使设计发生误差。

如壳程换热系数计算时,如果采用单管公式显然不对。

因为工业换热器的气体冷凝比单管要复杂的多,从上排管外流下的冷凝液在下排管会产生一定的撞击和飞溅,从而使下一排管外的冷凝膜并不像单管叠加时那么厚,同时附加的扰动又会加速传热,在缺乏可靠数据可采用经验公式估算。

(3)初选冷凝器根据计算出的传热面积A。

,从国家颁布的换热器标准系列中初选冷凝器,既不能选得太大浪费,又要满足传热需要。

此外,标准设备的管数与计算值不一致时如何考虑等,都需要加以引导。

(4)结构设计指导学生对关键部位进行设计并提出优化设想,如提高传热效果、降低成本等。

3 正戊烷冷凝器的设计任务书1、设计题目正戊烷冷凝器的设计。

设计课题工程背景:炼油厂精馏塔塔顶冷凝器蒸气主要是正戊烷,以此为原料设计一正戊烷冷凝器。

2、设计任务及操作条件①处理量:(x)×104t/a;②正戊烷冷凝温度为51.7℃,冷凝液于饱和液体下离开冷凝器;③冷却介质:地下水,流量为7000kg/h,人口温度:20℃、25℃、30℃;④允许压强降:不大于105Pa;⑤每年按330天计,每天24h连续运行;⑥设备型式:立式列管冷凝器;⑦设计项目:a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积;c.选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算;d.对冷凝器的附件进行设计,包括结构设计;e.绘制换热器总装配图;⑧设计要求:a.说明书采用统一封面和纸张;b.方案和流程的选择要阐明理由;c.设计过程思路清晰,内容完全;d.设计、计算中,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由;e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁;f.计算过程均应写出;g.设备图以制图要求为准;h.集中做设计,独立完成。

3、设计说明书的内容①课程名称、首页、目录及页码;②前言;③简述设计内容,自己设计的特点,引用的标准等;④热量衡算及初步估算换热面积;⑤冷凝器的选型及流动空间的选择;⑥工艺流程图;⑦冷凝器的校核计算;⑧结构及附件设计计算;⑨冷凝器的主要数据一览表;⑩设计结果评价;⑧附立式列管冷凝器总装图。

4、设计图要求附工艺流程图及冷凝器装配图一张。

5、设计答辩指导①弄清整个设计过程脉络,关键步骤;②基本概念正确,各计算方法有依据,准确;③选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑;④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?⑤分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何?⑥图面布里是否符合制图标准?⑦各部分结构在图上是否正确体现?⑧设计说明是否清晰,文字有何错误?4、甲醇冷凝器的设计1、设计题目甲醇冷凝器的设计。

2、设计任务及操作条件①处理量:(x)×104t/a;②甲醇进口温度为58℃,冷凝液于饱和液体下离开冷凝器;③冷却介质:地下水,流量为7000kg/h,入口温度:30℃;④允许压强降:不大于105Pa;⑤每年按330天计,每天24h连续运行;⑥设备型式:列管冷凝器;⑦设计项目:a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积;c.选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算;d.对冷凝器的附件进行设计,包括结构设计;e.绘制换热器总装配图;⑧设计要求:a.说明书采用统一封面和纸张;b.方案和流程的选择要阐明理由;c.设计过程思路清晰,内容完全;d.设计、计算中,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由;e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁;f.计算过程均应写出;g.设备图以制图要求为准;h.集中做设计,独立完成。

3、设计说明书的内容①课程名称、首页、目录及页码;②前言;③简述设计内容,自己设计的特点,引用的标准等;④热量衡算及初步估算换热面积;⑤冷凝器的选型及流动空间的选择;⑥工艺流程图;⑦冷凝器的校核计算;⑧结构及附件设计计算;⑨冷凝器的主要数据一览表;⑩设计结果评价;⑧附立式列管冷凝器总装图。

4、设计图要求附工艺流程图及冷凝器装配图一张。

5、设计答辩指导①弄清整个设计过程脉络,关键步骤;②基本概念正确,各计算方法有依据,准确;③选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑;④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?⑤分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何?⑥图面布里是否符合制图标准?⑦各部分结构在图上是否正确体现?⑧设计说明是否清晰,文字有何错误?5、柴油加热器的设计1、设计题目柴油加热器的设计。

2、设计任务及操作条件①处理量:(x)×104t/a;②柴油进口温度为35℃,出口温度73℃;③加热介质:饱和水蒸气,流量为5000kg/h,入口温度:100℃;④允许压强降:不大于105Pa;⑤每年按330天计,每天24h连续运行;⑥设备型式:列管换热器;⑦设计项目:a.设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;b.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积;c.选择合适的列管换热器并进行较核计算;d.对换热器的附件进行设计,包括结构设计;e.绘制换热器总装配图;⑧设计要求:a.说明书采用统一封面和纸张;b.方案和流程的选择要阐明理由;c.设计过程思路清晰,内容完全;d.设计、计算中,所采用的公式、数据、图表等注明出处,有些需说明理由;e.一律用钢笔或打印填写,要排列整齐,字体端正,书面整洁;f.计算过程均应写出;g.设备图以制图要求为准;h.集中做设计,独立完成。

3、设计说明书的内容①课程名称、首页、目录及页码;②前言;③简述设计内容,自己设计的特点,引用的标准等;④热量衡算及初步估算换热面积;⑤换热器的选型及流动空间的选择;⑥工艺流程图;⑦换热器的校核计算;⑧结构及附件设计计算;⑨换热器的主要数据一览表;⑩设计结果评价;⑧附列管冷凝器总装图。

4、设计图要求附工艺流程图及冷凝器装配图一张。

5、设计答辩指导①弄清整个设计过程脉络,关键步骤;②基本概念正确,各计算方法有依据,准确;③选型的依据,选择管程、壳程流体,流向或某一值的考虑;④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?⑤分析、评荆所做设计是否可操作,经济性如何?⑥图面布里是否符合制图标准?⑦各部分结构在图上是否正确体现?⑧设计说明是否清晰,文字有何错误?6、套管式加热器的设计1、设计题目柴油套管式换热器的设计。

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