化工原理传热复习题
化工原理 第六章 传热2
第六章传热一、填空题1. 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90 ℃,出口温度为50 ℃,冷水进口温度为15 ℃,出口温度为53 ℃,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性相同,则热损失占传热量的 ________。
2. 100℃的热水在一钢管内流过,钢管暴露在大气中,大气温度为20℃,则钢管壁的温度大约是℃,产生上述答案的理由说明如下:。
3. 圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α1,α2以及间壁导热系数λ的关系为_________。
当间壁管规格为φ108×4,导热系数为45W·m-1·K-1时,管内外两侧的对流传热系数分别为8 000 W·m-2·K-1和1200 W·m-2·K-1时,总传热系数K1=_____ W·m-2·K-1,总传热系数K2=_______ W·m-2·K-1。
4.用常压蒸馏塔的塔底重油加热原油。
重油的初始温度为300℃,最终温度为220℃;原油的初始温度为25℃,最终温度为180℃;若采用并流操作,其平均温差为____,若采用逆流操作,其平均温差为_____。
由上述结果可知:当热交换双方流体无相变,且进出口温度不变时,采用___操作的传热平均温差比___操作的传热平均温差大,对热交换有利。
二、选择题1. 有一套管换热器,在内管中空气从20℃被加热到50℃,环隙内有120℃的水蒸气冷凝,则内管壁的温度接近℃。
(A) 35 (B) 77.5 (C) 120 (D) 1002. 冷热流体在换热器中进行无相变逆流传热,换热器用久后形成垢层,在同样的操作条件下,与无垢层相比,结垢后的换热器的K ,t 。
mA. 变大B. 变小C. 不变D. 不确定3. 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的_____工程上可行。
A. 提高蒸气流速B. 提高空气流速C. 采用过热蒸气以提高蒸气温度D. 在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积三、计算题1. 某列管式冷凝器的列管规格为Φ25 mm×2.5 mm。
化工原理--传热习题及答案
传热习题及答案一、选择题:1、关于传热系数K 下述说法中错误的是( )CA 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值;B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异;C 、总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;D 、要提高K 值,应从降低最大热阻着手;2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有( ),走壳程的有( )。
A、C、D;B、E、FA、高压流体; B、蒸汽; C、易结垢的流体;D、腐蚀性流体; E、粘度大的流体; F、被冷却的流体;3、影响对流传热系数的因素有( )。
A 、B 、C 、D 、EA 、产生对流的原因;B 、流体的流动状况;C 、流体的物性;D 、流体有无相变;E 、壁面的几何因素;4、某套管换热器,管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度,若需进一步提高空气出口温度,拟将加热管管径增加一倍(管长、流动状态及其他条件均不变),你认为此措施是:AA 、不可行的;B 、可行的;C 、可能行,也可能不行;D 、视具体情况而定;解:原因是:流量不变 2d u =常数当管径增大时,a. 2/u l d ∝,0.80.2 1.8/1/u d d α∝=b. d 增大时,α增大,d α∝综合以上结果, 1.81/A d α∝,管径增加,A α下降根据()21p mc t t KA-=m Δt 对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即 121ln p mc A T t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式:0.80.023Re Pr n u N =,即物性一定时,0.80.2/u d α∝。
根据连续性方程,流量不变时,24V d u π==常数,所以管径变化,管内流速也发生变化。
管间用饱和水蒸气加热,热阻小,可以忽略不计,总热阻近似等于管内传热热阻,即K α≈5、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( )。
化工原理培训传热练习
一、计算练习题1. 有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm ×,流量为2000kg/h 的苯在内管中从80℃冷却到50℃。
冷却水在环隙从15℃升到35℃。
苯的对流传热系数αh =230W/(m 2·K ),水的对流传热系数αc =290W/(m 2·K )。
忽略污垢热阻。
试求:①冷却水消耗量;②并流和逆流操作时所需传热面积;③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同,计算冷却水出口温度与消耗量,假设总传热系数随温度的变化忽略不计。
解 ①苯的平均温度6525080=+=T ℃,比热容c ph =×103J/(kg ·K )苯的流量W h =2000kg/h ,水的平均温度2523515=+=t ℃,比热容c pc =×103J/(kg ·K )。
热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= (忽略热损失)热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h ②以内表面积S i 为基准的总传热系数为K i ,碳钢的导热系数λ=45W/(m ·K )089.0290082.00855.045082.00035.0230111⨯+⨯⨯+=++=o c i m i h i d d d bd K αλα =×10-3+×10-5+×10-3=×10-3m 2·K/WK i =133W/(m 2·K ),本题管壁热阻与其它传热阻力相比很小,可忽略不计。
并流操作80 50 2.341565ln 1565=-=并m t ∆℃传热面积 81.62.34133101.34=⨯⨯==并并m i i t K Q S ∆m 2逆流操作 8050 4023545=+=逆m t ∆℃传热面积 83.540133101.34=⨯⨯==逆逆m i i t K S ∆m 2因逆并逆并故i i m m S S t t >∆<∆,。
化工原理:传热习题(含答案)
第四章 传热一、填空题:1、在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上,应该将 材料包在内层,其原因是 , 导热系数小的 减少热损失 降低壁面温度2、厚度不同的三种平壁,各层接触良好,已知321b b b >>;导热系数321λλλ<<。
在稳定传热过程中,各层的热阻R 1 R 2 R 3 各层的导热速率Q 1 Q 2 Q 3 在压强恒定的条件下,空气的粘度随温度降低而—————————— 。
解①R 1>R 2>R 3 , Q 1=Q 2=Q 3 ②降低 3、①物体辐射能力的大小与 成正比,还与 成正比。
②流体沸腾根据温度差大小可分为 、 、 、三个阶段,操作应控制在 。
因为40100⎪⎭⎫⎝⎛==T c E E b εε ∴E ∝T 4 ,E ∝ε ②自然对流 泡状沸腾 膜状沸腾 泡状沸腾段 4、①列管式换热器的壳程内设置折流的作用在于 ,折流挡板的形状有 等。
②多层壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差 ;若某层的平均导热面积最大,则通过该层的热流密度 。
解①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②最大 , 最小 5、①在确定列管换热器冷热流体的流径时,一般来说,蒸汽走管 ;易结垢的流体走管 ;高压流体走管 ;有腐蚀性液体走管 ;粘度大或流量小的流体走管 。
①外, 内 ,内 , 内 , 外 6、①在一卧式加热器中,利用水蒸汽冷凝来加热某种液体,应让加热蒸汽在 程流动,加热器顶部设置排气阀是为了 。
②列管换热器的管程设计成多程是为了 ;在壳程设置折流挡板是为了 ; 解 ①壳程 , 排放不凝气,防止壳程α值大辐度下降 ②提高管程值 α , 提高壳程值α 7、①间壁换热器管壁wt 接近α 侧的流体温度;总传热系数K 的数值接近 一侧的α值。
②对于间壁式换热器:mt KA t t Cp m T T Cp m ∆=-=-)()(122'2211'1等式成立的条件是 、 、 。
化工原理第三版传热习题
传热一、填空(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于侧的对流传热系数,而壁温接近于侧流体的温度值。
(2) 热传导的基本定律是。
间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻(大、小)一侧的值。
间壁换热器管壁温度t W接近于值(大、小)一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈(大、小),其两侧的温差愈(大、小)。
(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻愈,其两侧的温差愈。
(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在,减少热阻的最有效措施是。
(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或U管式结构;翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积,增强流体的湍动程度以提高传热系数。
(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3,导热系数1<2<3,在稳定传热过程中,各层的热阻,各层导热速率。
(7) 物体辐射能力的大小与成正比,还与成正比。
(8) 写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。
(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括、和三个阶段。
实际操作应控制在。
在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而。
(10) 传热的基本方式有、和三种。
热传导的基本定律是其表达式为。
(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)(12) 导热系数的单位为,对流传热系数的单位为,总传热系数的单位为。
二、选择1 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。
A 大于B 等于C 不能确定D 小于2 某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的倍。
化工原理传热试题
传热一、填空1、蒸汽冷凝放热时,要经常注意排放(),这是因为()。
2、某物体(可近似为灰体),在20℃时,其黒度为ε=0.8,则其辐射能力的大小为(),其吸收率为()。
3、管内对流传热,流体内温度梯度最大是在(),原因是()。
4、膜系数α越(),液体核状沸腾时,△t越大,α越()。
5、在一列管换热器中用壳程的饱和蒸汽加热管程的液体(无相变),若饱和蒸汽侧的饱和蒸汽压力增大,而液体的流量和进口温度不变,则液体出口温度(),蒸汽侧的对流传热系数()。
6、某换热器中用饱和水蒸汽加热有机溶液,现发现溶液的出口温度比原来低,检查溶液的初温和流量均无变化,请列举二个可以导致上述现象的原因:①()②()7、常见的列管换热器折流板型式有(),()。
在列管式换热器的壳程中设置折流板的优点是(),缺点是()。
8、随着温度的增加,空气的黏度(),空气的导热系数()。
9、某一段流体流过一段直管后,在流入同一内径的弯管段,则弯管段的传热系数比直管段传热系数(),因为()。
10、角系数取决于换热物体的(),()和(),而与()和()无关。
11、基尔霍夫定律的表达式为(),该定律的前提假设条件是()。
12、在空气—水换热的换热器中,为强化传热可能采取的措施有哪些(),传热壁面的温度接近于()的温度。
13、列管换热器中,若冷热两种流体的温度差相差较大,则换热器在结构上常采用()办法,常用的结构形式有()。
14、化工生产中常以水蒸汽作为一种加热介质,其优点是()。
水蒸汽冷凝时应及时排除不凝性气体,其原因是()。
15、大容积中的饱和沸腾传热可分为(),()和(),而在工业生产中常在()阶段操作。
16、一回收烟道气热量的废热锅炉,在流程安排上,烟道气(入口温度为60℃)应走(),水(入口温度为90℃)应走(),主要是为避免()。
17、三层圆筒壁热传导过程,最外层的导热系数小于第二层的导热系数,两层厚度相同,在其它条件不变时,若将第二层和第三层的材质互换,则导热量变(),第二层与第三层的界面温度变()。
化工原理传热习题及答案
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=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.(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=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.(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=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm4.(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=2.61(kw.m.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=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.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=2.61(kw.m.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=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.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_______。
化工原理传热大题
23、在单程列管式换热器内,用130℃的饱和水蒸汽将某溶液由20℃加热到60℃,单管呈列管换热器由100根∅25mm×2.5mm,长为3m的钢管构成,溶液以每小时100m3的流量在管内流过,蒸汽在管外冷凝。
试求:(1)总传热系数K;(2)溶液对流给热系数α1和蒸汽冷凝对流给热系数α2;(3)若溶液的质量流量增加到m s2′,m s2′m s2=x⁄,1<x<2(m s2为溶液原来的质量流量)在其他条件不变的情况下,试通过推导说明次换热器能否满足要求(α2可视为不变)已知在操作条件下溶液的密度为1200kg/m3,黏度为0955mPa.S,比热容为3.3KJ/kg.℃,热导率为0.465 W/kg.℃,管壁热阻、污垢热阻和热损失忽略不计。
★★★★★【答案解析】解:(1)换热器的总传热量Q=m s2c p2(t2−t1)=(100×12003600⁄)×3300×(60−20)=4.4×106 W∆t m=t2−t1lnT S−t1T S−t2=60−20ln130−20130−60=88.5 ℃A=nπd2l=100×3.14×0.025×3=23.6 m2所以总传热系数KK=QA∆t m=4.4×10623.6×88.5=2107 W m2.℃⁄(2)由管内溶液可知,其流速u=V S20.785d12n0=1003600⁄0.785×0.022×100=0.885 m s⁄R e=d1uρμ=0.02×0.885×12000.955×10−3=2.224×104(>104,为湍流)P r=c pμλ=3.3×103×0.955×10−30.465=6.78所以管内溶液给热系数α1α1=0.023λd1Re0.8Pr0.4=0.023×0.4650.02×(2.224×104)0.8×6.780.4=3454 W m2.℃⁄以管外表面为基准面,所以1 K =1α1×d2d1+1α2代入数据得1 2107=13454×2520+1α2所以α2=8872 W m2.℃⁄(3)当流量增加时,则增加后该流体仍然为湍流所以由公式α1=0.023λd 1Re 0.8Pr 0.4=0.023λd 1(d 1uρμ)0.8(c p μλ)0.4即α1‘α1=(u ′u)0.8=(m s2′m s2)0.8=x 0.8 所以K ′=(1α1′×d 2d 1+1α2)−1=(13454x0.8×2520+18872)−1=8872x 08x 08+3.211原工况m s2c p2(t 2−t 1)=KA∆t m新工况:T S 、t 2、t 1不变,所以∆t m 不变m s2′c p2(t 2−t 1)=K ′A ′∆t m由上述两式得m s2′m s2=x =K ′A ′KA =8872x 082170(x 08+3.211)A ′A整理得A ′A =x +3.211x 0.24.211因为1<x <2,所以4.211<x +3.211x 0.2<1+3.211×20.2A ′A>1 此时所需的传热面积要大于原工况(设备的传热面积)的传热面积,所以次换热器不能满足要求24、某列管换热器有33根∅19×2mm 的管子,管长为3 m 。
东华大学化工原理传热复习题
传热复习题1、某无相变逆流传热过程,已知热流体的进出口温度为110℃和80℃,冷流体的进出口温度为10℃和40℃,则∆t m= ℃2、用饱和蒸汽加热冷流体(冷流体无相变),若保持加热蒸汽压降和冷流体t1不变,而增加冷流体流量Wc,则t2,Q ,K ,∆t m. (上升,下降,不变,不确定)3、冷热流体在换热器无相变逆流传热,换热器用久后形成垢层,在同样的操作条件下,与无垢层时相比,结垢换热器的K ,∆t m,t2,Q .(上升,下降,不变,不确定)4、冷热流体的进出口温度t1,t2,T1,T2一定时,∆t m并∆t m逆(>,=,<)5、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的温度T1,T2及流量W h不变,今因冷却水进口温度t1提高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量W c,则K ,∆t m,t2,Q .(上升,下降,不变)6、水在列管换热器的管程内流动,其Re>104,当流量增加一倍,管径不变,则α为原来的倍;将管径减小一半,流量不变,则α为原来的倍;若流量、管径不变,而将管程数增加一倍,则α为原来的倍。
7、用饱和水蒸气在套管换热器内加热冷空气,此时,管壁温度接近于的温度。
8、Nu= 其物理意义是,Pr= ,表示。
9、流体对固体壁面的对流传热热阻主要集中在。
10、圆筒壁的导热热阻表达式为,流体对流传热热阻表达式为。
11、蒸汽冷凝分状冷凝和状冷凝,工业设计按状冷凝考虑;其原因是大容积饱和沸腾分状沸腾和状沸腾,操作应控制在状沸腾下进行,其原因是。
12、在一维定态传热过程中,二层热阻分别为R1和R2,推动力为∆t1和∆t2,若R1<R2,则推动力∆t1∆t2,(∆t/R)1(∆t/R)2(∆t1+∆t2)/(R1+R2)13、热射线波长范围,包含线和线的一部分及,工程上的热辐射集中在微米的红外线部分,即红外线辐射。
14、黑体的A= ,R ,D= ,镜体或白体的A= ,R ,D= ,透热体的A= ,R ,D=15、灰体有哪些特点?16、为对某管道保温,现需将二种导热系数分别为λ1和λ2的材料包于管外,已知λ1>λ2,b1=b2,则应该将哪种材料包于内层,更有利于保温?为什么?17、液体在被加热时的对流传热系数其被冷却时的对流传热系数,气体在被加热时的对流传热系数其被冷却时的对流传热系数(用“大于”,“小于”,“等于”填空),其原因是什么?18、工业上常用饱和蒸汽做加热介质的原因是什么?19、影响蒸汽冷凝的因素有哪些?最显著的因素是什么?如何强化蒸汽冷凝传热?20、液体沸腾中气泡产生的必要条件有哪些?为什么具备这些条件?21、沸腾曲线分析。
化工原理传热习题及答案
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*** 1140w2.(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*** 1000w3.(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*** 91mm4.(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,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.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,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.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_______。
化工原理传热复习题答案
化工原理传热复习题答案一、选择题1. 热传导的基本原理是()。
A. 热对流B. 热辐射C. 热传导D. 热交换答案:C2. 在稳态条件下,一维热传导的傅里叶定律表达式为()。
A. \( q = -k \frac{dT}{dx} \)B. \( q = k \frac{dT}{dx} \)C. \( q = -k \frac{dT}{dy} \)D. \( q = k \frac{dT}{dy} \)答案:A3. 热对流的换热系数h与流体的()有关。
A. 密度B. 粘度C. 速度D. 以上都是答案:D4. 热辐射的强度与物体表面的()成正比。
A. 温度B. 表面积C. 颜色D. 材料答案:A二、填空题1. 热传导的三种基本方式是导热、______和辐射。
答案:对流2. 根据牛顿冷却定律,物体表面与周围环境的温差越大,冷却速率______。
答案:越大3. 换热器的两种基本类型是______和壳管式。
答案:管壳式4. 热交换效率是指实际换热量与理论换热量之比,通常用希腊字母______表示。
答案:ε三、简答题1. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是热量通过物质内部分子或原子的振动和碰撞传递的过程,不需要物质的宏观运动。
2. 描述热对流换热系数h的影响因素。
答案:热对流换热系数h受流体的物理性质(如密度、比热容、粘度等)、流动状态(层流或湍流)、流体速度、温度差以及换热面的特性等因素的影响。
3. 说明热辐射的特点。
答案:热辐射是一种不需要介质的热传递方式,其传递速度等于光速,且辐射强度与物体表面的温度的四次方成正比。
四、计算题1. 已知一物体在室温25°C的条件下,通过热传导的方式每小时损失的热量为500W,求该物体的热传导系数k。
答案:根据傅里叶定律,\( q = -k \frac{dT}{dx} \),其中q为热流密度,dT为温差,dx为物体的厚度。
由于题目未给出物体的厚度和温差,无法直接计算k值,需要更多信息。
“化工原理”第5章_《传热》_复习题
“化工原理”第五章传热复习题一、填空题2. (2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a =2・61(kW/(m2.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a = _______________ .6. (2分)实现传热过程的设备主要有如下三种类型7. (2分)热量传递的方式主要有三种:____16. (2分)对流传热中的努塞特准数式是__________ ,它反映了__________________ 。
仃.(2分)对流体传热中普兰德准数式为________________ ,它反映了______________________________ 。
20. (2分)用冷却水将一定量的热流体由100C冷却到40C,冷却水初温为15 C,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30 C,方案口是令冷却水终温为35C,贝U用水量W, _______________ W2,所需传热面积A, _______ A?。
21. (2分)列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于______________________ , 折流挡板的形状有22. (5分)在确定列管换热器冷热流体的流径时,一般来说,蒸汽走管______ ;易结垢的流体走管_________ ;高压流体走管_______ ;有腐蚀性流体走管 _______ ;粘度大或流量小的流体走管_______ 。
23. (2分)列管换热器的管程设计成多程是为了__________________________ ;在壳程设置折流挡板是为了25.. 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。
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。
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。
化工原理实验复习题
空气-蒸汽对流给热系数测定一、问答题1. 传热实验中,套管换热器上方的排气阀有何作用?排放不凝性气体,提高传热效率。
2. 实验结束后,为什么要先关蒸汽,再关鼓风机?让风机输送的冷空气尽快将热量带走,使系统恢复常温。
3. 为什么在双对数坐标系中准数关联式近似为一条直线?只有在双对数坐标系中才能将非线性的准数关联式转化为线性关系。
4. 气—汽换热的结果是什么?冷空气变为热空气,水蒸汽变为冷凝水。
5.实验中使用的孔板流量计设计原理是什么?依据柏努利方程,动能与静压能之间的转换。
6. 在用饱和水蒸汽加热空气的传热实验中,测得管壁面温度接近蒸汽温度,原因是什么?蒸汽冷凝对流传热系数远大于空气对流传热系数,因此壁温接近蒸汽温度。
7. 在传热实验中,要提高数据的准确度,在实验操作中要注意哪些问题?(1)实验过程中应使蒸汽压力维持恒定。
(2)流量的调节应从大到小,而且每次调节流量后应稳定15分钟后才开始读取数据。
8. 传热实验时为何要维持加热蒸汽压恒定?加热蒸汽压恒定,保障蒸汽进口的温度恒定,热量衡算时减小误差。
二、实验操作学生能正确指出设备上的有关管件、阀门、流量计、热电阻等。
简述操作过程,模拟操作。
干燥特性曲线测定实验一、问答题1. 干燥实验进行到试样重量不再变化时,此时试样中所含的水分是什么水分?实验过程中除去的又是什么水分?二者与哪些因素有关。
答:当干燥实验进行到试样重量不再变化时,此时试样中所含的水分为该干燥条件下的平衡水分,实验过程中除去的是自由水分。
二者与干燥介质的温度,湿度及物料的种类有关。
2. 对流干燥的特点?答:当温度较高的气体与湿物料接触时,气固两相间发生的是热质同时传递的过程。
3.湿球温度是指什么温度?跟什么有关?答:大量空气与少量水长期接触后水面的温度。
是空气湿度和干球温度的函数。
4. 什么是恒定干燥条件?本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行?答:干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式,在整个干燥过程中均保持恒定。
化工原理—传热复习题及答案
化工原理—传热复习题及答案化工原理—传热复习题及答案一、选择题1、关于传热系数K,下述说法中错误的是()A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值;B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异;C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;D、要提高K值,应从降低最大热阻着手;C2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。
A、高压流体;B、蒸汽;C、易结垢的流体;D、腐蚀性流体;E、粘度大的流体;F、被冷却的流体;A、C、D;B、E、F3、影响对流传热系数的因素有()。
A、产生对流的原因;B、流体的流动状况;C、流体的物性;D、流体有无相变;E、壁面的几何因素;A、B、C、D、E4、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()。
A、②>④>③>①;B、③>④>②>①;C、③>②>①>④;D、②>③>④>①;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D5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是()。
A、③>④>①>②;B、④>③>②>①;C、③>④>②>①;D、③>②>④>①;①空气流速为30m/S时的a;②水的流速为1.5m/s时的a;③蒸汽滴状冷凝时的a;④水沸腾时的a;C6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是()。
A、管避热阻;B、污垢热阻;C、管内对流传热热阻;D、管外对流传热热阻;B7、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。
A、除真空和大多数固体外,热射线可完全透过;B、热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围;C、热射线和可见光一样,都服从折射定律;D、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变;8、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90?C,出口温度为50?C,冷水进口温度为15?C,出口温度为53?C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的()。
化工原理《传热》习题及答案
化工原理《传热》习题及答案1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料,该材料的导热系数为0.16W/(m ⋅℃),已测得该绝缘层外缘温度为30℃,距加热器外壁250mm 处为75℃,试求加热器外壁面温度为多少? 解:22321121λλb t t b t t AQ -=-= C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+⨯-=+λ⨯λ-=∴t b b t t t 2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成;耐火砖 b 1=230mm , λ1=1.05 W/(m·℃)绝热砖 b 2=230mm , λ2=0.151W/(m·℃)建筑砖 b 3=240mm , λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃,耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃,要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃,试求:(1) 绝热层需几块绝热砖;(2) 普通砖外侧温度为多少?解:(1)b 2=?m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t AQ 230mm<b 2=442mm<230×2mm则:绝热层需两块绝热砖。
校核t 2=?CC t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=- (2)t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t A Q 3、Φ50×5㎜的不锈钢管,导热系数λ1=16W/(m·K),外面包裹厚度为30mm 导热系数λ2=0.2W/(m·K)的石棉保温层。
若钢管的内表面温度为623K,保温层外表面温度为373K,试求每米管长的热损失及钢管外表面的温度。
解:已知钢管的内半径mm 20252501=⨯-=r 钢管的外半径mm 252502==r 保温层的外半径mm 5530253=+=r根据式(3-12a ),每米管长的热损失W 39794.3014.015702555ln 2.012025ln 161)373623(12ln 1ln 1)(223212131=+=+-⨯⨯π=λ+λ-π=r r r r t t L Q由于是定态热传导,故各层传导的热量应该相等,可得到钢管外表面的温度t 2。
(完整版)化工原理传热复习题.doc
传热复习题 1( 1)保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施?答:首先,保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构。
夹层因空气被抽出接近真空,可防止对流散热损失。
其次,瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层,增加了辐射传热热阻大幅度降低了辐射散热量。
举例说,如夹层内壁温度为 98 C ,外壁温度为 28 C ,黑度为 0.95 的玻璃表面镀上黑度为0.02 的银层后 , 其辐射散热量可由原来的 550W2降至 6.15Wm 2。
m第三,在使用保温瓶时,瓶盖选用导热系数很小的软木制作,而且在灌水时还要在瓶颈处留出一段空气的导热系数比水在小得多,从而有效地降低了瓶口的导热热损失。
( 2)计算蒸气在水平管外冷凝的凯恩(Kern )公式为: a 0.725(3? 2? g?r ) 。
试定性说明各种因素对冷凝给热系数a?d 0 ? t的影响。
答:应当指出,冷凝给热的热阻是凝液造成的,因此式中各物性常数都是凝液的物性,而非蒸气的物性。
当大时,液膜导热性能良好, a 自然就大;大,液膜容易从壁面上往下滑,同样使a 增大,潜热 r 大, a 也大。
相反,若蒸气温度和壁温之间的温差 t 大,则意味着单位时间内凝液量增多,凝液膜增厚,这反而不利于传热,因此a 会变小;当粘度增大时,因流动阻力增大,液膜增厚, a 必然减小;至于水平管的直径d 大了,会使管子下部液膜加厚,同样不利于传热, a 也要变小。
将上面定性分析结果与凯恩公式对照后可以发现:二者是完全一致的. ( 3)换热器的热负荷与传热速率有何不同?答:冷、热流体在单位时间内在换器中所交换的热量,称为换热器的热负荷.它是针对换热任务的需要提出的,是生产上要求换热器应具有的换热能力,热负荷可根据生产中物流量、进出口温度及状态变化求化求出。
而传热速率则是指换热器本身在一定操作条件下所具有的传递热量的能力,是换热器本身的特性,二者是不相同的。
容易混淆的是,实际生产中设计或标定换热器时,常把传热速率与热负荷视为相等,一般都是通过热负荷的计算,求得换热器应具有的传热速率,再依据传热基本方程求出所需换热器的传热面积,尽管二者在数值上常视为相等,但就其本质讲,含义是完全不同的。
化工原理传热计算题
化工原理传热计算题
在化工工艺中,传热是一个重要的计算问题。
传热计算常根据热传导、对流传热和辐射传热三种不同的机制进行分析。
热传导是物质内部热量传递的机制,其计算可以根据傅立叶定律进行。
傅立叶定律表明,传导热流密度与温度梯度成正比。
传热的计算公式可以表示为:
q = -k * A * (dT/dx)
其中,q表示单位时间传导热量,k是物质的热导率,A是传热面积,(dT/dx)是单位长度温度梯度。
对流传热是指通过流体的对流传递热量的机制。
其计算需要考虑流体的流动动力学特性和换热系数。
一般情况下,对流传热可以使用努塞尔数(Nu)来描述。
根据对流传热公式,传热率可以表示为:
q = h * A * (ΔT)
其中,q表示传导热量,h是换热系数,A是传热面积,ΔT是流体之间的温度差。
辐射传热是通过电磁波辐射传递热量的机制。
辐射传热的计算涉及辐射热通量、辐射发射率和辐射吸收系数等参量。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,辐射传热的计算公式可以表示为:
q = ε * σ * A * (T^4-T_s^4)
其中,q表示单位时间辐射传导热量,ε是辐射发射率,σ是斯特藩-玻尔兹曼常数,A是传热面积,T是物体表面温度,T_s是周围介质温度。
在实际的传热计算中,常常需要结合以上各种传热机制并考虑物料的特性和实际条件,综合分析并得出准确的结果。
这些传热计算可以应用于各种化工工艺中,例如换热器设计、反应器的冷却等。
“化工原理”第5章_《传热》_复习题
“化工原理”第五章传热复习题一、填空题2.(2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=2.61(kW/(m2.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=_____________.6.(2分)实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________.7.(2分)热量传递的方式主要有三种:_____、_______、__________.16.(2分)对流传热中的努塞特准数式是______, 它反映了______________。
17.(2分)对流体传热中普兰德准数式为_______, 它反映了____________________。
20.(2分)用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃,冷却水初温为15℃,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30℃,方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃,则用水量W1__W2,所需传热面积A1___A2。
21.(2分)列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________,折流挡板的形状有____________________,____________________等。
22.(5分)在确定列管换热器冷热流体的流径时,一般来说,蒸汽走管______;易结垢的流体走管______;高压流体走管______;有腐蚀性流体走管______;粘度大或流量小的流体走管______。
23.(2分)列管换热器的管程设计成多程是为了________________________;在壳程设置折流挡板是为了______________________________________。
25.. 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。
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一、选择题
1、关于传热系数K,下述说法中错误的是()
A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值;
B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异;
C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;
D、要提高K值,应从降低最大热阻着手;
C
2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。
A、高压流体;
B、蒸汽;
C、易结垢的流体;
D、腐蚀性流体;
E、粘度大的流体;
F、被冷却的流体;
A、C、D;
B、E、F
3、影响对流传热系数的因素有( )。
A、产生对流的原因;
B、流体的流动状况;
C、流体的物性;
D、流体有无相变;
E、壁面的几何因素;
A、B、C、D、E
4、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()。
A、②>④>③>①;
B、③>④>②>①;
C、③>②>①>④;
D、②>③>④>①;
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
D
5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是()。
A、③>④>①>②;
B、④>③>②>①;
C、③>④>②>①;
D、③>②>④>①;
①空气流速为30m/S时的a;②水的流速为1.5m/s时的a;
③蒸汽滴状冷凝时的a;④水沸腾时的a;
C
6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是()。
A、管避热阻;
B、污垢热阻;
C、管内对流传热热阻;
D、管外对流传热热阻;
B
7、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。
A、除真空和大多数固体外,热射线可完全透过;
B、热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围;
C、热射线和可见光一样,都服从折射定律;
D、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变;
A
8、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90C,出口温度为50C,冷水进口温度为15C,出口温度为53C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的()。
A、5%;
B、6%;
C、7%;
D、8%;
A
9、某套管换热器由108×4mm和55×2.5mm钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为()mm。
A、53;
B、45;
C、50;
D、58;
B
10、对在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中()在工程上是可行的:
A、提高空气流速;
B、提高蒸汽流速;
C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度;
D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液
A
11、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,错误的是()
A、通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值;
B、系统中任一点的温度维持恒定;
C、总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和;
D、系统中任一传热面上的热通量在过程中不变;
C
12、在常压水蒸气冷凝加热空气,空气平均温度为20℃,则壁温约为()
A、20℃;
B、100℃;
C、60℃;
D、49.7℃。
B
13、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、表面粗糙,颜色较深;
C、表面粗糙,颜色较浅;
D、表面光滑,颜色较深。
A
二、填空题
1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递,也就是将边界层的和边界层外的合并考虑,并命名为给热。
答案:热传导;对流传热
2、给热是以和的差作为传热推动力来考虑问题的。
答案:流体的平均温度;壁面温度
3、流体在垂直管内自上而下流动同时被加热时,其对流传热系数比用普通准数关联式计算的结果要。
答案:大
4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而,随其温度的升高
而。
答案:增大;减小
5、在工程计算中,对两侧温度分别为t1,t2的固体,通常采用平均导热系数进行热传导计算。
平均导热系数的两种表示方法是或。
答案;;
6. 对流传热的热阻主要集中在,因此,
是强化对流传热的重要途径。
答案:滞流内层;减薄湍流内层的厚度
7、在λ、μ、ρ、cp 这4个物性参数中,若值大,对流传热系数就增大;若值大,对流传热系数就减小。
答案: λ、ρ、cp ;μ
8、流体在圆形直管内作强制湍流流动,若传热推动力增大1倍,则对流传热速率增大倍。
答案:1
9、由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温度差称为。
这时单位时间、单位面积所传递的热量称为。
答案:临界温度差;临界热负荷
10、工业上常见的载热体加热剂有、、热水、联苯混合物,熔盐(KNO353%,NaNO240%, NaNO37%)等。
答案:饱和蒸汽;烟道气
11、工业上常见的载热体冷却剂有冷水、、等。
答案:空气;冷冻盐水
12、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于
的缘故。
答案:传热管表面有污垢积存
13、根据冷热流体的接触情况,两种流体实现热交换的形式有、混合式换热和三种。
答案:间壁式换热、蓄热式换热
三、计算题
1、某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成,它们的导热系数分别为1.2W/(m·℃),0.16 W/(m·℃)和0.92 W/(m·℃),耐火砖和绝热转厚度都是
0.5m,普通砖厚度为0.25m。
已知炉内壁温为1000℃,外壁温度为55℃,设各层砖间接触良好,求每平方米炉壁散热速率。
2、在外径100mm的蒸汽管道外包绝热层。
绝热层的导热系数为0.08 W/(m·℃),已知蒸汽管外壁150℃,要求绝热层外壁温度在50℃以下,且每米管长的热损失不应超过150W/m,试求绝热层厚度。
3、Φ38×2.5mm的钢管用作蒸汽管。
为了减少热损失,在管外保温。
第一层是50mm厚的氧化锌粉,其平均导热系数为0.07 W/(m·℃);第二层是10mm厚的石棉层,其平均导热系数为0.15 W/(m·℃)。
若管内壁温度为180℃,石棉层外表面温度为35℃,试求每米管长的热损失及两保温层界面处的温度?
4、有一外径为150mm的钢管,为减少热损失,今在管外包以两层绝热层。
已知两种绝热材料导热系数之比λ2/λ1=2,两层绝热层厚度相等皆为30mm。
试
问应把哪一种材料包在里层时管壁热损失小。
设两种情况下两绝热层的总温差不变。
5、为保证原油管道的输送,在管外设置蒸汽夹。
对一段管路来说,设原油的给热系数为420 W/(m·℃),水蒸气冷凝给热系数为104 W/(m·℃)。
管子规格为φ35×2mm钢管。
试分别计算Ki和K0,并计算各项热阻占总热阻的分率。
6、一套管换热器,用热柴油加热原油,热柴油与原油进口温度分别为155℃和20℃。
已知逆流操作时,柴油出口温度50℃,原油出口60℃,若采用并流操作,两种油的流量、物性数据、初温和传热系数皆与逆流时相同,试问并流时柴油可冷却到多少温度?
7、一套管换热器,冷、热流体的进口温度分别为55℃和115℃。
并流操作时,冷、热流体的出口温度分别为75℃和95℃。
试问逆流操作时,冷、热流体的出口温度分别为多少?假定流体物性数据与传热系数均为常量。
8、某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成,两层的厚度均为100mm,其导热系数分别为0.9W/(m·℃)及0.7W/(m·℃)。
待操作稳定后,测得炉膛的内表面温度为700℃,外表面温度为130℃。
为了减少燃烧炉的热损失,在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为0.06W/(m·℃)的保温材料。
操作稳定后,又测得炉内表面温度为740℃,外表面温度为90℃。
设两层砖的导热系数不变,试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几?。