传热自测题及答案

传热

一、填空题

1. 传热的基本方式有_______、_______和_______三种。

2. 导热系数的物理意义是_______，它的单位是_______。

3. 各种物体的导热系数大小顺序为_______。

4. 牛顿冷却定律表达式为_______，其中温度差代表_______。

5. 对流传热系数的主要影响因素有_______、_______、_______。

6. 当流体在管内呈湍流动时，对流传热热阻主要集中在_______，为了减小热阻以提高α值，可采用的措施是_______。

7. 流体在圆形直管中强制湍流传热时，对流传热系数关联式为α=0.023λ/d i Re 0.8 Pr n ，式中n 是为校正_______的影响。当流体被加热时，n 等于_______，当流体被冷却时，n 等于_______。

8．努塞尔特准数Nu 表示_______的准数，其准数式为_______；普兰特准数Pr 表示_______的准数，其准数式为_______

9. 蒸气冷凝有_______和_______两种方式。

10. 液体在大容器内沸腾时，随着温度差（s w t t -）的不同，出现_______、_______和_______不同的沸腾状态。

11. 总传热系数的倒数1/K 代表_______，提高K 值的关键是_______。

12. 在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在_______程流动，总传热系数接近于_______的对流传热系数。

13．根据热补偿方式的不同，写出三种管壳式换热器的基本型式：_______、_______和_______。

14. 写出三种间壁式换热器的名称：_______、_______和_______。

15．蒸汽在套管换热器中的环隙中冷凝以加热管内的空气，则总传热系数K 值接近于_______的对流传热系数；管壁的温度接近于_______的温度。

二、选择题

1．双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1，和λ2，其对应的温度差为△t 1和△t 2，若△t 1＞△t 2，则λ1和λ2的关系为（ ）。

A ． λ1＜λ2,

B ． λ1＞λ2

C ．λ1=λ2

D ．无法确定

2．空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2：和λ3，其大小顺序为（ ）。

A. λ1＞λ2＞λ3

B. λ1＜λ2＜λ3 C ．λ2＞λ3＞λ1, D. λ2＜λ3＜λ1,

3．通过三层平壁的定态热传导，各层界面间接触均匀，第一层两侧温度为120℃和80℃，第三层外表面温度为40℃，则第一层热阻R 1和第二、三层热阻R 2、R 3的大小为（ ）。

A. R 1＞（R 2＋R 3） B ．R 1＜（R 2＋R 3） C ．无法确定 D ． R 1=（R 2十R 3）

4．在管壳式换热器中，用饱和蒸汽冷凝以加热空气，下面两项判断为（ ）。 甲：传热管壁温度接近加热蒸汽温度。

乙总传热系数接近于空气侧对流传热系数。

A ．甲、乙均合理

B ．甲、乙均不合理

C ．甲合理、乙不合理

D ．甲不合理、乙合理

5．对流传热速率=系数×推动力，其中推动力是（ ）。

A ．两流体的温度差

B ．.流体温度和壁温度差

C ．同一流体的温度差

D ．两流体的速度差

6．因次分析的目的是（ ）。

A ．得到各变量间定量关系

B ．用无因次数群代替变量，使实验简化

C ．得到无因次数群间定量关系

D ．实验结果更可靠

7．计算液体在圆管内对流传热系数，若可采用Nu ＝0.023Re 0.8 Pr n ，式中指数n 为（ ）。

A ．0.4

B ．0.3

C ．被加热时为0.4,被冷却时为0.3

D ．被加热时为0.3，被冷却时为0.4

8．水在圆管中强制湍流时的对流传热系数i α为1000 W/（m 2·℃），若将水的流量增加

一倍，而其他条件不变，则i 为（ ）。

A . 2000

B . 1740

C . 1000

D . 500

9．对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时△t m 大小为（ ）。

A.△t m 逆＞△t 并

B. △t m 逆＜△t 并

C. △t m 逆=△t 并

D.无法确定

10．工业生产中，沸腾传热应设法保持在（ ）。

A.自然对流区

B.核状沸腾区

C.膜状沸腾区

D.过渡区

三、计算题

1. 普通砖平壁厚度为460mm ，一侧壁面温度为200℃，另一侧壁面温度为30℃，已知砖平均导热系数为0.93W/（m·℃），试求：

（1）通过平壁的热传导通量，W/m 2；

（2）平壁内距离高温侧300mm 处温度，℃

*2. 燃烧炉的平壁由三种材料的平砖砌成。内层为耐火砖，其厚度为150mm ，平均导热系数为11.5W/（m·℃）；中间层为绝热砖，其厚度为130mm ，平均导热系数为0.15W/(m·℃)外层为普通砖，其厚度为230mm ，平均导热系数为0.8.W/(m·℃）。已知炉内、外壁表面温度分别为900℃和40℃，试求：

（1）耐火砖和绝热砖间界面温度t 2，℃；

（2）绝热砖和普通砖间界面温度t 3 ,℃；

（3）通过三层平壁的热传导通量，W/m 2。

3．平壁炉是用内层为120mm厚的耐火砖和外层为230mm的普通砖砌成。两种砖的导热系数均为未知。测得炉内壁温度为800℃，炉外侧壁面温度为113℃。为减少热损失，后又在普通砖外包一层厚度为50mm、导热系数为0.2 W/(m·℃)的石棉。包扎后测得各层温度为：炉内壁温度为800℃，耐火砖和普通砖界面温度为686℃，普通砖和石棉界面温度为405℃，石棉外侧温度为77℃。试求包扎后热损失较原来热损失减小的百分数及耐火砖导热系数λ1、普通砖导热系数λ2。

4.有一直径为Φ32mm×3.5mm的蒸汽管道，其长度为6m，已知管内壁温度为100℃，外壁温度为90℃，试求该管的散热量。钢管的导热系数为45 W/(m·℃)。

5．在直径为Φ60 mm ×3.5mm的钢管外包有两层绝热材料。内层厚度为40mm，其平均导热系数为0.07W/(m.·℃)；外层厚度为20mm，其平均导热系数为0.15 W/(m·℃)。现测得管内壁温度为500℃，最外层表面温度为80℃，试求单位管长的热损失和两层保温层界面上的温度t3。钢管导热系数为45 W/(m·℃)。