2013年传热学期中考试答案
传热学试题(附答案)
传热学试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案:B2、与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案:A3、某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案:D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案:C5、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案:B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案:C7、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案:B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案:D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路,改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案:B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时,考虑热补偿,列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案:C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
传热学期中答案
《传热学》期中考试答案一、填空题(10分,每空1分)1. 传热学是研究 由温差引起的热能传递规律 的科学。
2. 热能传递的基本方式是 热传导 、 热对流 和 热辐射 。
3. 毕渥数的表达式是 hl /λ(或h δ/λ) ,其物理意义是 固体内部单位导热面积上的导热热阻与单位表面积上的换热热阻之比。
5. 加肋可以增加换热面的换热量,肋效率的定义为: 肋的实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量 之比。
6. 初始温度为20℃的热电偶突然放入300℃的空气中,30秒后热电偶的指示温度为160℃,则该热电偶的时间常数τc = 43.3 秒。
7. 在进行导热问题数值求解时,建立内节点离散方程的方法有 泰勒级数展开法 及 热平衡法 。
二、简答题(30分,每题6分)1. 如图,厚度为δ的单层平壁,两侧温度分别维持在t 1和t 2(t 1>t 2),平板材料的导热系数随温度呈线性变化,即bt a +=λ(其中0>a ,且a 、b 均为常数),试就0<b ,0=b ,0>b 三种情况,画出稳态时平板中温度的分布曲线。
答:对于平板稳态导热有常数=-=dx dt q λ,即常数=dx dtλ,21t t >,若0>b ,则→>21λλ21t t dx dt dx dt <2. 利用同一冰箱储存相同的物质时,试问冷冻室内壁结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大?为什么?答:当其他条件相同时,冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室之间增加了一个附加热阻,因此,要达到相同的制冷室温度,必然要求蒸发器处于更低的温度。
所以结霜的冰箱耗电量更大。
tt b <0t t b = 0 t t b > 03. 对于矩形区域内的常物性,无内热源的稳态导热问题,试分析在下列两种边界条件下,导热物体为铜或钢时,物体中的温度分布是否一样,并解释原因:(1) 四边中有一个边绝热,其余三个边均为给定温度;(2) 四边中有一个边为第三类边界条件。
热学20122013年第一学期 期中考试一 答案
第 1 页 共 6 页8、 三个绝热过程方程: 、 、 。
二、选择题(单选题,本题10小题,每小题 3分,共30分)1、正常人的体温是37℃,相当于华氏多少度: ( B ) (A) 96.8℉. (B) 98.6℉. (C) 32℉. (D)212℉.2、单原子分子理想气体的定容摩尔热容: ( B ) (A)12R . (B) 32R . (C) 52R . (D) 72R . 3、理想气体的压强: ( C )(A) 12k p n ε= (B) 13k p n ε= (C) 23k p n ε= (D) 32k p n ε=4、根据麦克斯韦速率分布率,求得速率倒数的平均值: ( D ) (A)1v . (B) 1v π. (C) 2v π . (D) 4vπ 5、一打气筒,每打一次气可将打气筒外压强p 。
=1.0atm, 温度T 。
=-3.0℃、体积V 。
=4.0L 的空气压缩到一容器内.设该容器的容积V =1.5×l03L ,容器内初始为真空,问要打多少次气才能使容器内的空气压强p =2.0 atm 、温度t =45℃. ( D )(A) 45次; (B) 283次; (C)980 次; (D)637次。
6、按麦克斯韦速率分布率,理想气体在温度为T 的平衡态下的最概然速率: ( A ) (B) (C) ; (D)7、 关于平均自由程,下列哪种说法正确: ( C ) (A) 与分子有效直径平方成正比,与分子数密度成反比,与平均速率有关; (B) 与分子有效直径平方成正比,与分子数密度成反比,与平均速率无关; (C) 与分子有效直径平方成反比,与分子数密度成反比,与平均速率无关;(D) 与分子有效直径平方成反比,与分子数密度成正比,与平均速率无关;8、理想气体体积由V 1变到V 2(V 2>V 1),哪个过程中对外作功最多:( C )pV C γ=1TV C γ-=1p C T γγ-=第 2 页 共 6 页(A) 绝热过程; (B) 等温过程; (C) 等压过程; (D)一样多。
传热学试卷与答案6套(新浪)
传热学试卷与答案6套(新浪)传热学试卷1一、填空题(每小题2分,共16分)1、导温系数a 表征了物体的能力;流体粘度ν和a 的比值组成的无量纲数是。
2、强化遮热板作用的方法是和。
3、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。
4、第一类边界条件是。
5、若炉膛内的火焰温度在1400℃,则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为。
6、一台换热器,冷流体的入口温度为20℃, 出口温度为50℃,热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃,则该换热器的效能为。
7、当1Pr >时,热边界层的厚度流动边界层的厚度。
8、一个含有内热源的大平板,其导热系数为()K m W ?/50,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________3/m W 。
二、单项选择题(每小题2分,共16分) 1、下列表述正确的是。
A 、对漫射表面,光谱吸收比等于光谱发射率B 、吸收比等于发射率C 、定向辐射强度与空气方向无关2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数自然对流的表面传热系数。
A 、小于 B 、等于 C 、大于 D 、无法比较3、下列材料表面的法向黑度为最小。
A 、水B 、镀锌的铁皮C 、各种颜色油漆D 、磨光的铬4、在其他条件相同的情况下,下列物质的导热能力最差。
A 、合金钢 B 、空气 C 、水 D 、油 5、格拉晓夫准则Gr 越大,则表征。
A 、浮升力越大B 、粘性力越大C 、惯性力越大D 、动量越大6、当量直径P Ad e 4=中P 表示。
A 、长度B 、宽度C 、润湿周长D 、周长 7、表面辐射热阻与无关。
A 、表面粗糙度B 、表面温度C 、表面积D 、角系数8、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取。
A 、圆筒的长度B 、圆筒外径C 、圆筒内径D 、圆筒壁厚度三、简答与分析题(每小题5分,共20分)1、当采用肋片增强传热时,应把肋片加装在哪一侧?为什么?2、当大气中三原子气体比例增加时,会出现所谓大气温室效应,试说明其原因?3、什么是沸腾换热的临界热流密度?为什么有些换热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态下工作?4、图1示出了常物性、有均匀内热源?Φ、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置,试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式(不需要整理)。
传热学试题+参考答案
传热学试题+参考答案1、列管式换热器启动时,首先通入的流体是( )。
A、冷流体B、任一流体C、热流体D、最接近环境温度的流体答案:D2、列管换热器停车时( )A、先停热流体,再停冷流体B、两种流体同时停止C、先停冷流体,再停热流体D、无所谓答案:A3、烃类裂解制乙烯过程正确的操作条件是( )A、高温、低压、长时间B、低温、低压、长时间C、高温、高压、短时间D、高温、低压、短时间答案:D4、换热器中换热管与管板不采用( )连接方式A、胀焊B、螺纹C、焊接D、胀接答案:B5、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚酰胺-6B、聚乙烯C、聚四氟乙烯D、聚丙烯答案:C6、裂解炉紧急停车时,为了保护炉管不被损坏,应该保证( )的供给。
A、稀释蒸汽B、燃料C、原料D、高压蒸汽答案:A7、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( )A、增加热阻,减少热量损失B、增强美观C、节约钢材D、增加传热面积,提高传热效果答案:D8、分子筛再生适合在( )状态下进行。
A、高温,高压B、低温,低压C、高温,低压D、低温,高压答案:C9、既适用于放热反应,也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型是( )A、多段绝热反应器B、自身换热式固定床C、单段绝热反应器D、列管结构对外换热式固定床答案:D10、氢气中( )含量高,容易造成加氢裂化过程超温。
A、CH4B、惰性气体C、CO和CO2答案:C11、高压聚乙烯是( )。
∨A、LDPB、PPC、PAND、HDPE答案:A12、关于复叠制冷过程,下列说法正确的是( )A、互相提供冷量,无需外界提供B、有两个独立的制冷循环C、由两个简单的制冷循环合并的一个制冷循环D、两种冷剂进行物质交换答案:B13、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、特性因数B、粘度C、密度答案:A14、裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、吸附法B、萃取法C、精馏法D、特殊精馏法答案:C15、在传热过程中,使载热体用量最少的两流体的流动方向是( )。
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。
东南大学传热学2013考研真题及答案详细解析
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三、计算题 1、一长为 L 的长圆柱内热源为 ,常物性,左端面和侧面都绝热,右端面和温 度为 t f 的流体接触,表面传热系数为 h ,求: (1)写出微分方程和边界条件 (2)温度分布 (3)圆柱内最大温度 tmax
2、一根长铜管,内径为 13mm,厚度为 3mm,导热系数 398W / (m K ) 。温度为 70℃ 的水从内管流过,质量流量为 360 Kg/h,出口温度为 90℃,外管浸没在不断流动的温度 为 120℃的饱和水中。
kA ,它是换热器热设计中的一个无量纲参数,在一定意义 qmc min
上可以看成是换热器 kA 值大小的一种度量。 用法:主要用于换热器校核计算及低温换热器的设计计算
3、特点:①热辐射无需任何介质 ②热辐射不仅存在能量的转移,还存在能量形式的转换 ③黑体的辐射能力与其热力学温度成四次方成比例,因此辐射换热在 高温时更重要 ④物体的发射和吸收特性不仅与自身温度及表面状况有关,而且还随 发射的波长和方向而异,因而更复杂
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(完整版)传热学试题库含参考答案
(完整版)传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、名词解释1热流量:单位时间内所传递的热量 2. 热流密度:单位传热⾯上的热流量3?导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发⽣相对位移的情况下,物质微粒 (分⼦、原⼦或⾃由电⼦)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4. 对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合⽤的热量传递过程,称为表⾯对流传热,简称对流传热。
5?辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产⽣了物体间通过热辐射⽽进⾏的热量传递,称为表⾯辐射传热,简称辐射传热。
6?总传热过程:热量从温度较⾼的流体经过固体壁传递给另⼀侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。
数值上表⽰传热温差为 1K 时,单位传热⾯积在单位时间内的传热量。
⼆、填空题1. _________________________________ 热量传递的三种基本⽅式为 _、、。
(热传导、热对流、热辐射)2. ________________________ 热流量是指 _______________ ,单位是 ____________________ 。
热流密度是指 _______ ,单位是 ____________________________ 。
2(单位时间内所传递的热量, W ,单位传热⾯上的热流量, W/m )3. ____________________________ 总传热过程是指 ________________,它的强烈程度⽤来衡量。
(热量从温度较⾼的流体经过固体壁传递给另⼀侧温度较低流体的过程,总传热系数 )4. ____________________________ 总传热系数是指 ___ ,单位是。
传热学试题库含参考答案
《传热学》试题库第一章概论一、名词解释1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)2.热流量是指,单位是。
热流密度是指,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数)4.总传热系数是指,单位是。
(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K))5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。
传热学考试答案
一、填空题(题数:15,共 27.0 分)1流体在在管内流动的流态一般有、,一般换热设备内多为。
(3.0分)3.0分正确答案第一空:层流;紊流;湍流;层流态;紊流态;湍流态第二空:层流;紊流;湍流;层流态;紊流态;湍流态第三空:紊流;湍流;紊流态;湍流态我的答案:第一空:层流第二空:湍流第三空:湍流答案解析:2晴朗秋日的早晨,露珠会在也植物叶面形成。
(上或下)(1.0分)1.0分正确答案第一空:上我的答案:第一空:上答案解析:3大于,会形成珠状凝结。
(2.0分)2.0分正确答案第一空:表面张力第二空:附着力我的答案:第一空:第二空:附着力答案解析:4粗糙内璧面的水壶和光滑内璧面的水壶,在相同加热条件下,内璧面最先沸腾。
(1.0分)1.0分正确答案第一空:粗糙;粗糙内;粗糙内壁;粗糙内壁面我的答案:第一空:粗糙答案解析:5导热微分方程式是在定律和定律基础上建立起来的。
(2.0分)2.0分定律和定律基础上建立起来的。
' />正确答案傅里叶;傅里叶定律第二空:热力学第一;能量守恒与转化;热力学第一定律;能量守恒与转化定律;能量守恒我的答案:第一空:傅里叶第二空:能量守恒答案解析:6角系数的三个特性分别为、、。
(3.0分)2.0分正确答案第一空:互换性;相对性;互换;相对第二空:完整性;完整第三空:分解性;分解第一空:相对性第二空:完整性第三空:可加性答案解析:7换热器按原理种类可分为,,。
(3.0分)2.0分正确答案第一空:间壁式;间壁式换热器;间壁第二空:混合式;混合式换热器;混合;蓄热式;蓄热;蓄热式换热器第三空:回热式;回热式换热器;回热我的答案:第一空:间壁式换热器蓄热式换热器第三空:混合式换热器答案解析:8管内受迫对流换热常物性流体在热充分发展阶段的表面传热系数。
(变大、变小、不变)(1.0分)0.0分。
(变大、变小、不变)' />正确答案第一空:不变我的答案:第一空:变小答案解析:9红外线的热射线波长比可见光的波长。
(完整版)传热学期终考试题答案A卷详解
哈尔滨工程大学本科生考试试卷(2012年秋季学期)课程编号:03050020课程名称:传热学(期终 A一、(10分)如图1所示的墙壁,其导热系数为 50W /(m K ),厚度为100mm , 所处外界温度20C,测得两侧外壁面温度均为100C,外壁面与空气的表面传热 系数为h 为125W/(m 2 K ),壁内单位体积内热源生成热为 & ,假设墙壁内进行 的是一维稳态导热,求 &及墙壁厚度方向温度分布t (x ) ?d 2t2&0 (1)(2 分)dx边界条件为:x 0,dl 0;x 50mm,plxdxh(t w t f ) (2)(1 分)由(1)式积分得:一dx&—x C ] (3)由x 0处边界条件得G 0 (1分)对(3)式积分得:t& 2x C (4) 2(1 分)由x =50mm 时, 吏~dx 二 h(t w x 50t f ) (1分)导热微分方程为:可得:(&= h(t w t f )/x=125 (100 20)/0.05 =2 105(W/m 3) (1 分)图1解:由于对称性只研究墙壁厚度的一半即可,则得: 5C 2100 ” 2 X0.052=105 C(1分),则壁厚方向温度分布:t (x ) 105 2000x 2 (1分)二、(10分)为20E 的空气,以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ,温度60C 的平板。
求离平板前沿50mm,100mm 处的流动边界层和热边界层厚度。
并求得 平板与流体之间的换热量。
(平板宽为1m )表1空气的热物理性质t/C 106 /m 2/s/ W/(m • Pr 30 16.00 0.0267 0.701 40 16.96 0.0276 0.699 50 17.950.02830.698准则关联式:Nu 0.664Re 12Pr 13 层流;Nu (0.037 Re 45 871)Pr 13 湍流50mm 处100mm 处由(4)式,x =50mm 时,t wx 2 c 2 =100 C , (1 分)2边界层厚度:流动边界层与热边界层之比:-Pr 13t解:定性温度t f(20 60)/2 40 °C(1分) Re誇和“8105层流(1分)1.46 10 3m1Pr 310.6993(2分)1.29 10 3mtPr 3 0.69931.82 10 3mNu 1/21/30.664Re Pr5 0.664 1.18 101/2 1/30.699202.4(2分)0.02762h Nu202.4 27.9W/ mK(1l 0.2hA t w t f 27.9 0.2 1 (60 20) 223.5W(1分)水以 2m/s 的流速流过长为 8m 的直管, 入口温度为 20C, 出口温、(10 分) 度为40C ,管内径d = 20mm ,求对流换热系数和平均管壁温度 表2水的热物理性质55 . 16.96 10 60.05〔02.06 5 (2分) 1o10 3m5二 11696 10 6 0110t/C106/m 2/s / W/(m K) Pr /kg/m 3 C p / kJ/(kg K) •20 1.006 0.599 7.02 998.2 4.183 30 丁0.805 0.618 P 5.42 995.7 4.174 40 0.659 0.635 4.31 992.2 4.174 50 0.556 0.6483.54988.14.174 解:定性温度 t f (20 40)/2 30 (1分)t w t f t 30 13 43 C ,四、(10分)如图2所示,半球表面是绝热的,底面一直径 d=0.3m 的圆盘被分 为1、2两部分。
期中考试题答案
一、分析简答题(每题6分)1.试分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及传热方式:(1) 由热水到暖气片管道内壁,热传递方式为强制对流换热; (2) 由暖气片管道内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3) 由暖气片管道外壁到室内空气,热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2.分别写出Nu 、Re 、Pr 、Bi 数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,lh Nu =,它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
(2)雷诺(Reynolds)数,νlu ∞=Re ,它表示惯性力和粘性力的相对大小。
(3)普朗特数,ν=Pr ,它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
(4)毕渥数,λlh B i =,它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
3.为什么用电加热时容易发生电热管壁被烧毁的现象?而采用蒸汽加热时则不会? 答:用电加热时,加热方式属于表面热流密度可控制的,而采用蒸汽加热时则属于壁面温度可控制的情形。
由大容器饱和沸腾曲线可知,当热流密度一旦超过临界热流密度时,工况就有可能很快跳至稳定的膜态沸腾,使得表面温度快速上升,当超过壁面得烧毁温度时,就会导致设备的烧毁;采用蒸汽加热由于壁面温度可控制,就容易控制壁面的温升,避免设备壁面温度过度升高,使其温度始终低于设备的烧毁温度。
4.有一台采暖用的散热器,用管内的热水来加热管外的空气。
为了提高散热器的散热效果,有人建议采用内螺纹管,并且在管外加装肋片,试从传热角度来评价这个方案。
答:采用内螺纹管和加装肋片分别是从水侧和空气测强化换热。
空气侧的对流换热系数小得多,加装肋片有利于传热,而采用内螺纹管则没有必要。
5.一直径为d 的圆球,一边长为d 的正方形及一个高度和直径均为d 的圆柱,用同种材料制成且具有相同的初温,在同一初始时间被置于相同的外部环境中进行冷却(h 相同),试定性分析这三个物体被冷却到相同温度所需时间长短。
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)l、某厂巳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°c流体需加热到80°C'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°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C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,聚合备压力会()。
A、不变B、增加至10k g/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、环氧乙烧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()。
传热学考试题(附参考答案)
传热学考试题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是()A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案:B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成,其主要目的是()A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案:A3、安装在管路中的阀门()A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案:C4、对流传热速率等于系数X推动力,其中推动力是()A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案:D5、与液体相比,输送相同质量流量的气体,气体输送机械的()A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案:B6、氯丁橡胶的单体是()oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案:D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
()A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案:D8、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二()。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案:B9、各种类型反应器采用的传热装置中,描述错误的是()A、鼓泡塔反应器中进行的放热应,必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管,大型反应釜传热要求较高时,可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置,传热温差相同时•,流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案:A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案:C11、一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于()A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案:C12、有一换热设备,准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果,应将导热系数较小的保温包在()层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案:C13、离心泵内导轮的作用是()A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案:A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是()A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案:A15、离心泵的调节阀()A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案:D16、翅片管换热器的翅片应安装在()A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案:B17、在同样的反应条件和要求下,为了更加经济的选择反应器,通常选择()A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案:A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,()的说法是错误的。
传热学-期中考试(答案)
《传热学》—— 期中测试题(答案)一. 填空题(每空1分,共60分)1 某物体内温度分布的表达式为t = f(x,y,τ),此温度场为 二维 (填几维), 非稳态 (填稳态或非稳态)温度场。
2 傅里叶定律中的负号表示: 热量传递的方向与温度梯度的方向共线反向 。
3 一个给定的导热过程,其完整的数学描写包括 导热微分方程 和 定解 条件。
4 导热问题的常见边界条件有三类,写出三类边界条件的数学表达式:第一类边界条件为w 0,()t f ττ>= ,第二类边界条件为 w w 0,()()t q f nτλτ∂>=-=∂ ,第三类边界条件为 w w f 0,()()t h t t nτλ∂>-=-∂ 。
5 热阻的表示,通过平壁的导热热阻表示为:A δ ,通过圆筒壁的热阻表示为:)ln(2112d d l πλ ,通过球壁的热阻表示为:12111()4r r πλ-,肋片肋化表面侧的热阻表示为:001A h η 。
6 气体导热的机理是 气体分子不规则热运动和相互碰撞而产生的热量传递 。
7 按导热机理,水的三种状态,气态,液态和固态中, 固态 下导热系数最大。
8 导电性能好的金属,其导热性能也好,这是由于金属的导电和导热机理都是 依靠自由电子的迁移来完成的 。
9 按照导热机理,相同温度下下列材料:纯银,黄铜,纯铜中, 纯银 的导热系数最大。
10 我国国家标准规定:凡平均温度不高于350 ℃,导热系数不大于 0.12 W/(m ·k) 的材料,称为保温材料。
11 由多层等厚度平壁构成的传热壁面,若某层平壁所用材料的导热系数越大,则该壁面的热阻就越 小(填大或小) ,其两侧的温度差越 小 (填大或小)。
12 为了减小热损失,一蒸汽管道外包有两层隔热保温层,从材料利用的经济性出发,导热系数小的材料应设置在 内侧 (内侧还是外侧)。
13 工程上常采用肋片来 强化换热 。
对于一个传热过程,常常在表面传热系数 较小 (填较大或较小)的一侧,采用肋壁的形式。
传热学期中试卷+答案
上海应用技术学院2009 —2010学年第1 学期《传热学》期(中)(A)试卷课程代码:学分: 4 考试时间: 100 分钟课程序号:班级:学号:姓名:我已阅读了有关的考试规定和纪律要求,愿意在考试中遵守《考场规则》,如有违反将愿接受相应的处理。
一、问答题(共40分)1.说明得出导热微分方程所依据的基本定律。
(4分)2.什么是热边界层?什么是速度边界层?普朗特数的大小反映了速度边界层与热边界层的怎样的关系?(9分)3.什么是温度场?什么是温度梯度?写出数学表达式,且以此来描述傅立叶定律。
(9分)4.Bi数和Nu数的定义式,说明它们的物理意义,并比较两者的不同之处。
(6分)5.什么是时间常数?试说明时间常数对动态温度测量精确度的影响。
(4分)6.对流表面传热系数是怎样定义的?它与哪些因素有关?常用哪些途径去求解对流换热问题?(8分)二、计算题(共60分)1.在大气压力下,温度为52℃的空气以的速度流过壁面温度148℃的平板,试求距前沿50mm 处的速度边界层厚度、热边界层厚度、局部表面传热系数和平均表面传热系数。
(20分)2.某平板节点划分如图所示,各网格边长均为0.1m x =∆。
导热系数)W/(m 50℃⋅=λ,左、右、上边温度均为40℃,下边与80t f =℃,)W/(m 10002℃⋅=α的流体进行对流换热。
试写出1、2、3三个节点的热平衡方程式,并将其化为高斯-赛德尔迭代的格式。
(20分)123t 0t 0t 0t f α,t f α,3.有一根外直径为0.3米的水蒸气管道,已知水蒸气温度为450℃,管道外包围0.075米的材料A,测得其外表面温度为40℃,单材料A的导热系数无数局可查,为知道热损失情况,在他外面又包了一层0.25米厚的,导热系数为0.3)W/(m K的B材料。
测得B材料的外表面温度为30℃,内壁温度为200℃,求未包B时的热损失和材料A的导热系数。
(20分)附部分计算公式:流体流过平板的速度边界层厚度: xxRe 0.5=δ;流体流过平板的局部表面传热系数: 3121Pr )(Re 332.0x x xh λ=上海应用技术学院2009 —2010学年第1 学期《传热学》期(中)(A)试卷课程代码:学分: 4 考试时间: 100 分钟课程序号: 班级: 学号: 姓名:我已阅读了有关的考试规定和纪律要求,愿意在考试中遵守《考场规则》,如有违反将愿接受相应的处理。
《传热学》试题及参考答案
《传热学》习题答案一、单选题1.流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则(C)。
A.粗管和细管的换热系数相同B.粗管内的换热系数大C.细管内的换热系数大D.无法比较2.一般而言,金属比非金属(介电体)的导热系数值是(A)A.较高的B.较低的C.相等的D.接近的3.强化流体在管内对流换热的措施有(A)。
A.在管内加内插物B.加大管内流体流速C.增大管径D.把圆管换成椭圆管4.当通过固体壁面传热时,采用加肋增强传热,说法正确的是(A)。
A.在流体表面传热系数小的一侧加肋,传热效果好B.在流体表面传热系数大的一侧加肋,传热效果好C. 在两侧都加肋,传热效果好 D.在两侧任何一侧加肋,传热效果一样好5.热传递的三种基本方式为(C)A.导热、热对流和传热过热B.导热、热对流和辐射换热C.导热、热对流和热辐射D.导热、辐射换热和对流换热6.按照导热机理,水在(C)状态下的导热系数最小。
A.冰B.液态水C.水蒸气D.冰水混合物7.无限空间自然对流,在常壁温或常热流边界条件下,当流态达到旺盛紊流时,沿程表面传热系数将(B)。
A.增大B.不变C.减小D.开始减小,而后增大8.当导热过程在两个直接接触的固体表面之间进行,为了减少接触热阻,下列做法错误的是(C)。
A.降低接触表面的粗糙度B.增大接触面上的挤压压力C.在接触表面之间衬以导热系数大且硬度大的材料D.在接触表面之间涂上一层导热系数大的油脂9.在稳态导热中,决定物体内温度分布的是(B)。
A.导温系数B.导热系数C.传热系数D.密度10.下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响?(C)。
A.雷诺数B.雷利数C.普朗特数D.努谢尔特数11.在(C)条件下,热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的。
A.Pr<1B.Pr>1C.Pr=1D.不确定12.下列材料中导热系数最大的是(A)。
A.纯铜B.纯铁C.黄铜D.天然金刚石13.灰体表面热阻与(A)有关。
传热学试卷和答案
传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
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南昌大学 2013~2014学年第一学期期中考试试卷1. 内燃机气缸壁厚8mm δ=,热导率50/(.)w W m K λ=,燃气与气缸内表面的对流换热系数2600/(.)ci h w m K =,辐射传热系数230/(.)ri h w m K = ,汽缸壁外表面与冷却水的对流传热系数21800/(.)o h w m K =。
设内燃机气缸壁可近似为平壁,试计算内燃机气缸壁传热的总热阻t R 。
运行一段时间后,冷却水侧结了1mm 厚的水垢,水垢的热导率2/(.)f W m K λ=,试估算由于水垢引起的总热阻的相对变化。
(15分)答:(1)无水垢时:11()10.00810.0023/(60030)150118001W t i w o ci ri W o R R R R h h A A h AK Wδλ=++=+++=++=+⨯⨯⨯ (7分)(2)有水垢时:11()10.0080.00110.0028/(60030)150********f W t i w f o ci ri W f o R R R R R h h A A A h AK Wδδλλ'=+++=++++=+++=+⨯⨯⨯⨯ (6分)(3)总热阻的相对增加:0.00280.002321.86%0.0023t t t R R R '--==(2分) 2.由导热微分方程的一般形式如下:()()()v t t t tcq x x y y z zρλλλτ∂∂∂∂∂∂∂=+++∂∂∂∂∂∂∂ 简述上面方程中各项的物理意义。
(2)将其简化成二维、非稳态、无内热源常物性的导热微分方程。
(8分)燃气 气缸内壁面 气缸外壁面 水垢外壁面 冷却水答:(1)tcρτ∂∂:微元体热力学能的增量 ()()()t t tx x y y z zλλλ∂∂∂∂∂∂++∂∂∂∂∂∂:微元体从X,Y,Z 三个方向导入微元体的总热流量v q :微元体内热源的生成热(3分)(2)()0tz zλ∂∂=∂∂ 0v q = 2222t t tc x yρλλτ∂∂∂=+∂∂∂ (3分) 3. 一块大平板,厚度10cm δ=,有内热源•Φ,平板中的一维稳态温度分布为2t b cx =+,式中100b =,2100/c K m =-。
假定平板的导热系数80/(.)W m K λ=,试确定:(1)平板中内热源•Φ之值;(2) 0x =和x δ=边界处的热流密度。
(15分)答:(1) 直角坐标中常物性、有内热源的一维稳态导热微分方程式为022=λ+•Φdx t d (5分) ∴ 243222(100)80 1.610(W/m )d t Φc dxλλ•=-=-=-⨯-⨯=⨯……………..(5分)(2) 根据傅里叶定律和给定的平板温度分布,可得000=-===x x dxdt λq ∴ x =0处绝热………………………..(5分)2222(100)8010101600(W/m )x x dt q λc δdxδδλ-===-=-=-⨯-⨯⨯⨯=(5分)4. 一块初温为20℃、厚10cm 的钢板,热导率为80/(.)W m K ,密度为37800/kg m ,比热容为460/(.)J kg K ,放入800C 的加热炉中加热,表面传热系数为2500/(.)W m K 。
问单面加热20min 时的中心温度为多少?如两面加热,要达到相同的中心温度需要多少时间?(12分)答:(1)单面加热:单面加热相当于一块厚为20cm 的钢板两面对称加热,0.1l m δ==。
题给钢板的中心处相当于50.510xδ== (1分)热扩散率为:5280 2.2310/7800460a m s c λρ-===⨯⨯ (1分) 参量50222.23102060 2.6760.1a F l τ-⨯⨯⨯=== (1分)1801.65000.1i B hl λ===⨯(1分) 查表得:00.25m θθ= , 0.86mθθ=(2分)则钢板中心的相对过余温度为: 000.860.250.215m mθθθθθθ==⨯=(1分) 钢板的中心温度为:00.215()8000.215(20800)632.3m t t t t C ∞∞=+⨯-=+⨯-=(1分)(2)两面加热: 相当于一块厚为10cm 的钢板两面对称加热,0.05l m δ==。
(1分)180 3.25000.05i B hl λ===⨯(1分) 中心过余温度为:0.25mθθ=(1分) 查表得05F =(1分)两面加热,要达到相同的中心温度需要时间:220550.05560.59.34min 2.2310F l s a τ-⨯====⨯(1分) 5. 简述Nu Bi 数和数的定义式及物理意义。
两者有何区别?(8分)答: 虽然两者都表示边界上的无量纲温度梯度, i hlB λ=,u hlN λ=(4分) 但一个在流体侧,一个在固体侧。
u N 中的L 为流场的特征尺寸,λ为流体的导热系数。
i B 中的L 为固体系统的特征尺寸,λ为固体的导热系数。
(4分)6.对于管内强制对流换热,可以采用何种方式强化流体的换热?为什么?(10分)答:可通过长管改为分段的短管或者采用螺旋管都可以强化流体的换热.(4分)因为长管改为分段的短管应考虑入口效应,其对流换热系数更大.采用螺旋管,在横截面上引起二次环流也强化换热.(6分)7. 20C 空气在常压下以2/m s 的速度流过平板,平板长为300mm 。
若平板温度为60C ,试求空气流离开平板时,平板单位宽度的总放热量。
(12分)答(1)特征温度:11()(6020)4022m f w t t t C =+=⨯+=︒ (2分)据此查得:32621.128/, 2.7610/(),16.9610/,Pr 0.699kg m W m K v m s ρλ--==⨯⋅=⨯=(1分)(2)雷诺数: 5620.335377.451016.9610e ulR ν-⨯===<⨯⨯ (2分)属于层流.(1分) (3)对流换热系数:1/21/31/21/30.6640.66435377.40.669109.23u e r N R P ==⨯⨯=(2分)22109.23 2.761010.05/()0.3u N h W m K l λ-⨯⨯===⋅(2分)(4)所需管长为:()10.0510.3(6020)120.6w f hl t t wΦ=-=⨯⨯⨯-=(2分)8. 空气横向掠过12排管子组成的叉排加热器,管外径d=25mm ,管间距S 1=50mm ,S 2=45mm ,管束的最窄截面处流速u=5m/s ,空气平均温度f t =60℃,管壁温度为120℃,试求管束平均换热系数。
如管束改为顺排,其他条件不变,则换热系数为多少?(12分)答(1) 叉排时:特征温度:60f t C =︒ 据此查得:32621.06/, 2.910/(),18.9710/,Pr 0.696,Pr 0.686f w kg m W m K v m s ρλ--==⨯⋅=⨯==(2分) 雷诺数: 650.0256589.3518.9710e udR ν-⨯===⨯ (2分)对流换热系数:1250 1.11245s s ==< 0.250.250.20.60.360.20.60.36120.6960.350.35 1.116589.350.69661.570.686rfuf ef r rw s P N R P P s ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2分) 查的12排的修正系数为0.9862261.57 2.9100.98670.42/()0.025uf N h W m K d ψλε-⨯⨯=⨯=⨯=⋅(2分) (2)顺排:0.250.250.630.360.630.360.6960.270.276589.350.69660.550.686rf uf efrrw P N R P P ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (2分)查的12排的修正系数为0.9872260.55 2.9100.98769.32/()0.025uf N h W m K d ψλε-⨯⨯=⨯=⨯=⋅(2分)9. 不凝结气体含量如何影响了蒸汽凝结时的对流换热系数值?其影响程度如何?凝汽器如何解决这个问题?(8分)答:(1 )因在工业凝汽器设备的凝结温度下,蒸汽中所含有的空气等气体是不会凝结的,故称这些气体成分为不凝结气体。
当蒸汽凝结时,不凝结气体聚积在液膜附近,形成不凝结气体层,远处的蒸汽在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过这个气体层,这就使凝结换热过程增加了一个热阻,即气相热阻,所以对流换热系数降低。
(4分)(2)在一般冷凝温差下,当不凝结气体含量为1%时,换热系数将只达纯净蒸汽的40%左右,后果是很严重的。
(2分),(3)这是凝汽器必须装设抽气器的主要原因之一。
(2分)。