化工原理传热练习习题及标准答案.docx

化工原理习题及答案

第五章传热

姓名 ____________ 班级 ____________ 学号 _____________ 成绩 ______________

一、填空题：

1.（ 6 分）某大型化工容器的外层包上隔热层, 以减少热损失 , 若容器外表温度为500℃ ,而

环境温度为20℃ ,采用某隔热材料, 其厚度为240mm,λ =此时单位面积的热损失为_______。

( 注 : 大型容器可视为平壁)

*** 答案 ***1140w

2.（ 6 分）某大型化工容器的外层包上隔热层, 以减少热损失 , 若容器外表温度为500℃ ,而

环境温度为20℃ ,采用某隔热材料, 其厚度为120mm, λ =此时单位面积的热损失为

_______。 ( 注 : 大型容器可视为平壁)

*** 答案 *** 1000w

3.（ 6 分）某大型化工容器的外层包上隔热层, 以减少热损失 , 若容器外表温度为150℃ ,而

环境温度为20℃ , 要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料, 其导热系数λ =则其

厚度不低于 _______。 ( 注 : 大型容器可视为平壁)

*** 答案 *** 91mm

4.（ 6 分）某间壁换热器中 , 流体被加热时 , 圆形直管内湍流的传热系数表达式为

___________________. 当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K). 若水的其它物性不变, 仅改变水在管内的流速, 当流速为 0.8m.s时,此时传热系数α =_____________.

*** 答案 ***α =(λ /d)Re Pr

α = .K)

5.（ 6 分）某间壁换热器中 , 流体被加热时 , 圆形管内湍流的传热系数表达式为

_____________________. 当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K). 若水的其它物性不变, 仅改变水在管内的流速, 当流速为 1.2m.s时,此时传热系数α =________________.

*** 答案 ***α =(λ /d)Re Pr

α = .K)

6. （ 3 分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是

_______。

*** 答案 *** q=α A△ t.K

7. （ 4 分）某并流操作的间壁式换热器中, 热流体的进出口温度为90℃和 50℃ , 冷流体的进

出口温度为30℃和 40℃ , 此时传热平均温度差△t=_________.

*** 答案 ***

8.（ 4 分）某并流操作的间壁式换热器中 , 热流体的进出口温度为 90℃和 50℃ , 冷流体的进出口

温度为 15℃和 30℃ , 此时传热平均温度差△ t =_________.

***答案 ***

9. （ 2 分）热量传递的方式主要有三种:_____ 、 _______、__________.

*** 答案 ***热传导热对流热辐射

10. （ 6 分）圆筒壁总传热系数K 与间壁两侧对流传热系数α. α以及间壁导热系数λ的

关系为 _________. 当间壁管规格为φ108× 4mm,导热系数为45(w. m .K) 时 , 管内外两侧

给热系数分别为8000.K) 和 1200 .K) 时 , 总传热系数K __________.

*** 答案 *** 1/K=1/ α+bd/ λ d +1d / αd；946.K)

11.（ 4 分）某逆流操作的间壁式换热器中 , 热流体的进 . 出口温度为 80℃和 50℃ , 冷流体的进出 .

口温度为 20℃和 45℃ , 此时传热平均温度差△ t =_______.

*** 答案 *** 32.5℃

12. （ 3 分）对流传热中的努塞特准数式是＿＿＿＿＿＿,它反映了＿＿____________

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

***答案 *** N＝αｌ/λ ,对流传热过程几何尺寸对α的影响。

13.（ 4 分）稳定热传导是指 ______________________________ 不随时间而改变。

***答案 ***传热系统中各点的温度仅随位置变

14. （ 2 分）两流体的间壁换热过程中，计算式Q＝α .A. △ｔ， A 表示为 __________ 。

***答案 ***α一侧的换热壁面

15. （ 2 分）在两流体通过圆筒间壁换热过程中，计算式Q=. △ t中,A表示为

____________________ 。

***答案 *** A泛指传热面,与K相对应

16.（ 3 分）两流体进行传热 , 冷流体从 10℃升到 30℃ , 热流体从 80℃降到 60℃，当它们逆流流

动时 , 平均传热温差△ tm=____________, 当并流时 , △ tm=_________。

*** 答案 *** 50℃47.2℃

17. （4 分）冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T＝400℃，出口温度T

为 200℃，冷气体进口温度ｔ＝50℃，两股气体的质量流量相同, 物性数据可视为相同, 若不计热损失时，冷气体出口温度为＿_＿℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为＿＿＿℃

*** 答案 *** 250℃，240℃

18. （ 3 分）一列管换热器，列管规格为φ38×3,管长4m,管数127根，则外表面积F

=_________________，而以内表面积计的传热面积 F ______________。

*** 答案 *** F1=127× 4π× =60.6m

F2=127 × 4π× =51.1m

19. （ 2 分）当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时，若仅将其流速提高 1 倍，则其对流传热系数可变为原来的_________倍。

*** 答案 *** 2

20. （ 2 分）进行换热的两流体，若α》α时，要提高K 值，应设法提高_______；当α≈α时，要提高K 值，应使 _________________ 。

*** 答案 ***α；α与α同时提高

二、选择题：

1. （ 2 分）间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( )

A.成正比

B.成反比

C.没关系

*** 答案 ***A

2. （ 2 分）翅片管换热器的翅片应安装在( )。

A.α小的一侧

B.α大的一侧

C.管内

D.管外

*** 答案 ***A

3. （ 2 分）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R与第二、三