化工原理第四章习题及答案

43、在管壳式换热器中，黏度大的液体或流量较小的流体宜走（），因流体在有折流挡板的壳程流
动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re值（Re>100）下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
B
A管内；B管间；C管径；D管轴。
44、对于刚性结构的换热器，若两流体的温差较大，对流传热系数较大者宜走（），因壁面温度与
1传热系数K应
2空气岀口温度
3壁温
12、一定流量的液体在一
与物性都不变，改用一
增大
增大
增大
减小
减小 略有减小
AB
基本不变
基本不变
基本不变
■定，当空气
B
25>2.5mm的直管内作湍流流动,19X2mm的直管，则其 值将变为
其对流给热系数
=1000W/(m2-C)。如流量W/(m2C)。
1496
C 1585
A水平B垂直 ②已知某平壁外两层不等厚 导热率。
C管内D管外
(bivb2)保温材料的温度分布曲线如图示
,则A层导热率
C
B层的
A小于B不能确定是否大于
15、 稳定传热是指。
传热系统中各点的温度不随位置和时间而变。 传热系统中各点的温度仅随位置变，而不随时间变 传热系统中各点的温度不随位置变而随时间变。
，而蒸汽冷凝，其凝液的；且只有才有热阻。
导热率小、密度小，整个气体都呈现热阻导热率和密度都比气体大很薄的液膜
5、 在管式间壁换热器中，以外表面为基准的传热系数K的计算式为，与之对应的
传热量Q=。
6、 ① 已知传热系数K=1250kcaL/(m2?h?C),在SI制中，K=W/(m2?K);汽化潜热r=2200kJ/kg，
在工程单位制中r=kcaL/kg。
②普兰德准数的定义式是。
C
①1453525②PrJ
7、 在压强恒定的条件下，空气黏度随温度升高而。
增大
8、 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1b2b3，导热率123。在稳定传热过
程中，各层的热阻R1_R2_R3,各层导热速率Q1_Q2_Q3。
降低因水的导热率大于保温材料的导热率，受潮后，水占据一定的孔隙空间，使保温层材料
3、列管式换热器中，壳程设有折流挡板，当两流体均无相变时，挡板能起强化传热的作用，其原因是
1；
2；
3。
1流速增大，使壳程 增大；
2流体大部分横穿流过管束，流道短，边界层薄，比顺着管子纵向流动高；
3流体在折流挡板间穿行时，流向及流速都在不断变化，增加了扰动，强化了传热。
4、 水蒸气冷凝时的比气体无相变时的大得多，其原因是气体的
结构或采用式结构。
膨胀节浮头式U型管
16、如图所示，为尽量减少A、E两个温度不同的固体表面间的辐射传热，可以采取的措施
在两固体壁面间，平行放置多块黑度较小的遮热板。
17、① 用冷却水将一定量的热流体由 100C冷却到40C,冷却水初温为15C，在设计列管式换热器 时，采用两种方案比较。方案I是令冷却水终温为30C，方案H是令冷却水终温为 35C，则用水量
C黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；
D黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
2、在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为
A传导和对流B传导和辐射
3、 沸腾传热的壁面与沸腾流体温度增大，其给热系数。C
A增大B减小
C只在某范围变大D沸腾传热系数与过热度无关
4、在温度T时，已知耐火砖辐射能力大于磨光铜的辐射能力，耐火砖的黑度是下列三数值之一，其黑
W___W2，所需传热面积A1___A2。
② 如图所示，蒸汽在管束外冷凝，（a）、（b）两种排列方式的其它条件均一样，比较它们的冷凝给热
系数的大小ab，因为。
①大于，小于
总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各传热面的传热速率之和; 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变。
管内走液体，管间走蒸汽，由于液体入口温度下降，在流量不变情况下，仍要
t，此设备已不允许再提高蒸汽压力强度，采取简便有效措施
B提咼壳程数
由 38根252.5mm无缝钢管组成，某有机蒸汽在管外冷凝，管内通冷却水，水
传热
一、名词解释
1、导热 若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热 量传递称为热传导（导热）。
2、对流传热 热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。热对流仅 发生在流体之中 , 而且必然伴随有导热现象。
3、辐射传热
任何物体 , 只要其绝对温度不为零度（0K）,都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量 , 同 时又不断地吸收来自外界物体的辐射能 , 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相 等时 , 该物体就与外界产生热量的传递。这种传热方式称为热辐射。
传热系统中各点的温度随位置和时间而变。
C大于D等于
16、 棉花保温性能好，主要是因为。
A
棉纤维素导热率小；
棉花中含有相当数量的油脂；
棉花中含有大量空气，而空气的运动又受到阻碍; 棉花白色，因而黑度小。
17、无相变强制对流
A纯经验方法 数学模型法
来自。
B纯理论方法 因次分析法
C
C因次分析与实验结合(半理论、半经验方法)
38、在管壳式换热器中，腐蚀性的流体宜走管内，以免（），而且管子也便于清洗和检修。
A
A壳体和管子同时受腐蚀；B流速过快；C流通面积过小；D传热过多。
39、在管壳式换热器中，压强高的流体宜走管内，以免（），可节省壳程金属消耗量。
A壳体受压；B流速过快；C流通面积过小；D传热过多。A
40、 在管壳式换热器中，饱和蒸气宜走管间，以便于（），且蒸气较洁净，它对清洗无要求。
36在辐射传热中气体的反射率为37在辐射传热中黑体的透过率为38在辐射传热中灰体的透过率为40在列管换热器中若用饱和蒸气加热空气则传热管的壁温接近的温度饱和蒸气41在列管换热器中若用饱和蒸气加热空气则总传热系数k接近空气42在列管换热器中若用饱和蒸气加热空气则空气应走管内43在列管换热器中若用饱和蒸气加热空气则饱和蒸气应走44判断下列物性数值大小金属四判断题每题1对流传热仅发生在流体中
度为。A
AB0.03C1
5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度耐火砖的黑度。
D
A大于B等于
C不能确定是否大于D小于
6、 多层间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻。A
A成正比B成反比C没关系
7、 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否正确：A甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度;
乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。
A甲乙均对B甲乙均不对
C甲对，乙不对D乙对，甲不对
8、 列管换热器管程常用流速范围为：一般液体，气体。A C
A-3 m/sB 3 - 15 m/sC 5-30 m/s
9、一管壳式换热器，管内走液体，管间走蒸汽，由于液体入口温度下降，在流量不变情况下，仍要达 到原来的岀口温度t，此设备已不允许再提高蒸汽压力强度，采取简便有效措施。
:■.大的流体温度相近，可以减少热应力。B
A管内；B管间；C管径；D管轴。
45、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。
C
A黏度;
B密度；
C速度；
D高度。
46、有
•套管换热器，
环隙中有
119.6C的蒸气冷凝，管内的空气从
20C被加热到50C，管壁温度应接
Re=104及对流给热膜系数为。当水流量减为一半时，对流给热膜系数改变为
A
A70CB30C
29、 热传递的基本方式是：()、对流、辐射。
A传导；B传递；C放射；D流动。
30、物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量
传递称为()。A
A热传导；B热传递；C热放射；D热流动。
A
A及时排除冷凝液；B流速不太快；C流通面积不太小；D传热不过多。
41、在管壳式换热器中，有毒流体宜走管内，使（）。A
A泄漏机会较少；B流速很快；C流通面积变小；D传热增多。
42、 在管壳式换热器中，被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，（）。
A以增强冷却效果；B以免流速过快；C以免流通面积过小；D以免传热过多。A
A增大；B减小；C不变；D不一定。
49、判断下面的说法哪一种是错误的（）。B
A在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；
B在同一温度下，物体吸收率A与黑度£在数值上相等，因此A与&的物理意义相同；
C黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；
D黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
50、当换热器中冷热流体的进岀口温度一定时，判断下面的说法哪一个是错误的()。B
近（
）。
D
A20°C；
B50C；
C 77.3C；
D 119.6C。
47、 已知在温度T时耐火砖的发射能力（辐射能力）大于铜的发射能力，则铜的黑度为（），耐火
砖的黑度为（）。A B
A；B；C ； D。
48、 两灰体间进行辐射换热，两者间的温度差为100C。若将两灰体的温度各升高100C，则此时的辐
射传热量与原来的传热量相比，将（）。A
0.8
13、 浮头式或带膨胀节的换热器适用于与流体的温差很大的场合
管程壳程
14、①根据有无热补偿或补偿方法不同，列管式热器的一般结构型式有
② 换热器中，热流体由200°C冷却到140C,冷流体由20C升高到35C，热流体的热容量流率
较小，则传热效率为。
① 膨胀节；浮头式；U型管② %
15、消除列管换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加，采用
18、在蒸汽冷凝中，不凝气体的存在对A使值升
C使值有一定影响
19、红砖的黑度为，若温度为
的影响是
使值大大降低 对值无影响
300C,则红砖的发射能力为
W/m2。B
W/m2B5684W/m2C W/m2D 1000 W/m2
换热器中冷热流体进岀口温度一定时，下面说法中正确的是—
Btm逆=tm并=tm折
25、 判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的_ 通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值； 系统中任一点的温度维持恒定；
34、 （）等于1的物体称为白体。B
A吸收率；B反射率；C透过率；D折射率。
35、 单原子气体和对称双原子气体均可视为（）。D
A白体；B灰体；C黑体；D透热体。
36、液体是（）。D
A白体；B灰体；C透热体；D不透热体。
37、在管壳式换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因为管内（）。A
A清洗比较方便；B流速较快；C流通面积小；D易于传热。
A
A管内加扰流内件B提高壳程数
10、 碳钢的导热率为;不锈钢的导热率为 _
热率为;常温水的导热率为。
A 151W/(m?C)B 370W/(m?C)
D 16W/(m?C)E (m?C)
;铜的导热率为__
C, D, B, F, E
，常压常温空气的导
C 45W/(m?C)
F (m?C)
11、套管冷凝器的内管走空气量增加时
4、传热速率
单位时间通过单位传热面积所传递的热量（W/m2）
5、等温面
温度场中将温度相同的点连起来，形成等温面。等温面不相交。
二、单选择题
1、判断下面的说法哪一种是错误的（）
A在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；
B在同一温度下，物体吸收率A与黑度£在数值上相等，因此A与&的物理意义相同;
A逆流时，Am—定大于并流、错流或折流时的Am；
B采用逆流操作时可以节约热流体(或冷流体)的用量；
C采用逆流操作可以减少所需的传热面积；
D温度差校正系数^)at的大小反映了流体流向接近逆流的程度。
三、填空题
1、 对流给热的热阻主要在，此处的最大。
滞流内层温差
2、 热损失是损失禾廿损失之和。
热辐射传热引起的对流给热引起的
导热率增大，保温效果降低。
8、蒸汽冷凝放热时，要经常注意排放，这是因为
不凝气和冷凝水不凝气构成附加的气膜传热阻力，而冷凝水的积累减小换热面积。
11、①设置隔热挡板是辐射散热的有效方法。挡板材料的黑度愈低，辐射散热量
热流量为Q，则平壁内的温度分布表达式为
12、 某物体（可近似为灰体）在20C时，其黑度为其吸收率为。
31、流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为()
A对流；B流动；C传递；D透热。
32、 物质导热系数的顺序是：()。
A金属〉一般固体〉液体〉气体；B金属〉液体〉一般固体〉气体；
C金属〉气体〉液体〉一般固体；D金属〉液体〉气体〉一般固体。
33、 吸收率（）1的物体称为黑体。C
A大于；B小于；C等于；D近似于。
A1059B
13、穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示。试比较第一层的热阻
小。C
D1678
R1与第二、三层热阻R2、R3的大
A C
A R1> (R2+R3)B R1< (R2+R3)
14、①在一列管式换热器中，
C R1= (R2+R3)D
用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好
无法比较
放置；冷却水应走
A C