传热传质学试题之一

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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。

传热考试题及答案

传热考试题及答案一、选择题1. 热传导的三种基本方式是：A. 对流、辐射、传导B. 对流、辐射、对流C. 传导、对流、辐射D. 传导、辐射、对流答案：C2. 以下哪种材料的热导率最高？A. 木头B. 铜C. 橡胶D. 玻璃答案：B3. 热对流的驱动力是：A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 以上都是答案：D二、填空题4. 傅里叶定律表明，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比，其比例常数为______。

答案：热导率5. 热辐射的强度与物体表面温度的四次方成正比，这一定律称为______。

答案：斯特藩-玻尔兹曼定律6. 热交换器中，流体的流动方式可以是______或______。

答案：并流逆流三、简答题7. 简述热传导的基本原理。

答案：热传导是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程，不需要物质的宏观运动。

8. 为什么说对流是流体中热量传递的主要方式？答案：对流是流体中热量传递的主要方式，因为它涉及到流体的宏观运动，能够快速有效地传递热量。

9. 辐射传热的特点是什么？答案：辐射传热不需要介质，可以在真空中进行，且其传递速度与光速相同。

四、计算题10. 已知一金属棒的热导率为200 W/m·K，棒的横截面积为0.01 m²，棒两端的温度差为100°C，求金属棒的热流量。

答案：热流量Q = k * A * ΔT / L = 200 W/m·K * 0.01 m² * 100°C = 2000 W11. 一个房间的表面温度为300K，周围环境的温度为290K，求房间的辐射热损失。

答案：热损失Q = σ * A * (T_room^4 - T_env^4)，其中σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，A为房间表面积。

五、论述题12. 论述在不同工况下，热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响。

答案：在不同的工况下，热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响各不相同。

传热传质学第1章习题答案

1-15 The filament of a 150 W incandescent lamp is 5 cm long and has a diameter of 0.5 mm. The heat flux on the surface of the filament, the heat flux on the surface of the glass bulb, and the annual electricity cost of the bulb are to be determined.Assumptions: Heat transfer from the surface of the filament and the bulb of the lamp is uniform. Analysis:(a) The heat transfer surface area and the heat flux on the surface ofthe filament are26222/1091.1/191785.0150785.0)5)(05.0(m W cm W cmW A Q q cm cm cm DL A ×=======••ππ(b) The heat flux on the surface of glass bulb is222222/7500/75.01.2011501.201)8(m W cm W cmW A Q q cm cm D A =======••ππ(c) The amount and cost of electrical energy consumed during a one-year period is Electricity Consumption=yr kWh yr h kW t Q /438)/8365)(15.0(=×=Δ•Annual Cost=yr kWh yr kWh /04.35$)/08.0)($/438(=1-18 The inner and outer surface of a window glass are maintained at specified temperatures. The amount of heat transfer through the glass in 5 h is to be determined.Assumptions: 1 Steady operating conditions exist since the surface temperature of the glass remain constant at the specified values. 2 Thermal properties of the glass are constant. Properties: The thermal conductivity of the glass is given to be../78.0C m W οκ=Analysis: Under steady conditions, the rate of heat transfer through the glass by conduction is W mC m C m W L T A Q cond4368005.0)310()22)(/78.0(2=−×⋅=Δ=•DDκThen the amount of heat transfer over a period of 5 h becomes(4.368/)(53600)78,624condQ Q T kJ s s kJ =Δ=×= If the thickness of the glass doubled to 1 cm, then the amount of heat transfer will go down by half to39,312 KJ.1-21 An electric resistance heating element is immersed in water initially at 20C D.The time it will take for this heater to raise the water temperature to 80C Das well as the convection heat transfer coefficients at the beginning and at the end of the heating process are to be determined.Assumptions: 1 Steady operating conditions exist and thus the rate of heat loss from the wire equals the rate of heat generation in the wire as a result of resistance heating. 2 Thermal properties of water are constant . 3 Heat losses from the water in the tank are negligible.Properties: The specific heat of water at room temperature is )9(/180.4−−⋅=A Table C kg kJ C D. Analysis: When steady operating conditions are reached, we have W E Q generated 800==••.This is also equal to the rate of heat gain by water. Noting that this is the only mechanism of energy transfer, the time it takes to raise the water temperature from 20C Dto80C Dis determined to be hs sJ CC kg J kg Q T T mC t T T mC t Q T T mC Q inin in 225.5810,18/800)2080)(/4180)(60()()()(121212==−⋅=−=Δ−=Δ−=••D DThe surface area of the wire is200785.0)5.0)(005.0()(m m m L D A ===ππThe Newton’s law of cooling for convection heat transfer is expressed as )(∞•−=T T hA Q S . Disregarding any heat transfer by radiation and thus assuming all the heat loss from the wire to occur by convection, the convection heat transfer coefficients at the beginning and at the end of the process are determined to beC m W Cm W T T A Q h C m W Cm W T T A Q h s s DDDD⋅=−=−=⋅=−=−=∞•∞•22222211/2550)80120)(00785.0(800)(/1020)20120)(00785.0(800)(Discussion: Note that a larger heat transfer coefficient is needed to dissipate heat through a smaller temperature difference for a specified heat transfer rate.1-25 A spacecraft in space absorbs solar radiation while losing heat to deep space by thermal radiation.The surface temperature of the spacecraft is to be determined when steady conditions are reached.Assumption : 1 Steady operating conditions exist since the surface temperature of the wall remain constant at the specified values. 2 Thermal properties of the wall are constant.Properties : The outer surface of a spacecraft has an emissivity of 0.8 and an absorptivity of 0.3.Analysis : When the heat loss from the outer surface of the spacecraft by radiation equals the solar radiation absorbed, the surface temperature can be determined from[]44428244)0()/1067.5(8.0)/950(3.0)(K T K m W A m W A T T A Q Q Q s space S solar radabsorbed solar −⋅×××=××−==−••−•εσαCanceling the surface area A and solving for S T gives K T s 54.281=1-26 The roof of a house with a gas furnace consists of a 15-cm thick concrete that is losing heat to the outdoors by radiation and convection .The rate of heat transfer through the roof is to determined.Assumptions: 1 Steady operating conditions exist. 2 The emissivity and thermal conductivity of the roof are constant.Properties: The thermal conductivity of the concrete is given to be 2/k W m C =⋅D. The emissivity of the outer surface of the roof is given to be 0.9.Analysis: In steady operation, heat transfer from the outer surface of the roof to the surroundings by convection and radiation must be equal to the heat transfer through the roof by conduction. That is,rad conv gs surroundin to roof cond roof Q Q Q +−−•••==,,The inner surface temperature of the roof is given to be C T in s D15,=.Letting out s T , denote the outer surface temperature of the roof, the energy balance above can be expressed as()()()()()()()(),,44,,,222,442824,()()15(2/)(300)0.1515/300100.9300 5.6710/273255s in s outs out surr s out surr s outs out s out T T Q kAh A T T A T T LC T Q W m C m mW m C m T Cm W m K T K K εσ••−−==−+−−=⋅=⋅−⎡⎤+×⋅+−⎣⎦D D DD DSolving the equation above using an equation solver (or by trial and error) givesW Q 450,25=•and C T out s D 64.8,=1-27 The backside of a thin metal plate is insulated, and the front side is exposed to solar radiation. The surface temperature of the plate is to be determined when steady operation is established.Assumptions: 1 Steady operating conditions exist. 2 Heat transfer through the insulated side of the plate is negligible. 3 The heat transfer coefficient is constant and uniform over the plate. 4 Radiation heat transfer is negligible.Properties: The solar absorptivity of the plate is given to be 6.0=α.Analysis: When the heat loss from the plate by convection equals the solar radiation absorbed, the surface temperature of the plate can be determined from()()()10/30/8007.022−⋅=××−==••−•s s solar convabsorbed solar T A C m W m W A T T hA Q Q Q D D αCanceling the surface area A and solving for s T gives C T s D7.28= be slightly above the interface temperature.。

化工设备热传导与传质考核试卷

D.填充塔
15.下列哪些情况下雷诺数增大？（）
A.流体密度增大
B.流体流速增大
C.管道直径减小
D.流体的粘度减小
16.下列哪些因素影响菲克定律中的扩散系数？（）
A.温度
B.压力
C.浓度
D.物质的物理状态
17.下列哪些情况下亨利常数发生变化？（）
A.温度变化
B.压力变化
C.浓度变化
D.物质的状态变化
18.下列哪些方法可以用来增强传热过程？（）
9.下列哪个因素与对流传热系数无关？（）
A.流体类型
B.流体流速
C.流体比热容
D.物质的颜色
10.在化工设备中，下列哪种情况下热传导系数最小？（）
A.材料的密度较小
B.材料的晶体结构紧密
C.材料的温度较低
D.材料的纯度较低
11.下列哪个单位用于表示对流传热系数？（）
A. W/m²·K
B. J/kg·K
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. A
3. D
4. A
5. D
6. D
7. C
8. D
9. D
10. D
11. A
12. D
13. A
14. B
15. A
16. C
17. D
18. D
19. A
20. D
二、多选题
1. ABD
2. AB
3. AD
4. ABC
5. AB
6. ABC
7. BC
8. ABC
A.增加传热面积
B.提高流体的流速
C.使用热导率更高的材料
D.减小热流体的温度
19.下列哪些情况下施托克斯数减小？（）

传热学模拟试题一

传热学复习题一。

选择恰当的答案填入空格中（每题2分，共30分）1.传热学是研究（）的科学。

①热量传导规律；②热量传递规律；③对流传热规律；④辐射传热规律。

2.采暖时，热量从90℃的热水通过1mm厚的钢板传给25℃的室内空气。

在这个综合传热过程中，（）。

①水到钢板的传热强于通过钢板的传热强于钢板到空气的传热；②钢板到空气的传热强于通过钢板的传热强于水到钢板的传热；③钢板到空气的传热弱于水到钢板的传热弱于通过钢板的传热；④钢板到空气的传热强于水到钢板的传热强于通过钢板的传热。

3.傅立叶定律中的负号表示热量传递的方向与温度梯度的方向（），即热量必须从高温处向低温处传递。

①相反；②垂直；③相交；④相同。

4.工程材料在使用时表现出来的导热系数还常常与材料内部结构有关，是一种综合导热系数，不再单纯是（）。

①物性参数；②过程参数；③几何参数；④边界条件。

5.导热问题（导热数学模型）的三类边界条件分别是（）。

①速度边界条件、流量边界条件和温度边界条件；②温度边界条件、热流量边界条件和对流边界条件；③克希霍夫边界条件、基尔霍夫边界条件和霍金边界条件；④导热边界条件、辐射边界条件和对流边界条件。

（）。

6.（）远远小于（）是肋片导热的必要条件，反过来的话肋片不仅不增大传热，反而削弱传热。

①肋片表面对流换热热阻、肋片内导热热阻；②肋基接触热阻、肋片内导热热阻；③肋基导热热阻、肋片内导热热阻；④肋片内导热热阻、肋片表面对流换热热阻。

7.周期性的非稳态导热过程由于边界条件变化程度与周期不同，可能分为也可能不分（）等两个阶段。

①非稳态阶段和稳态阶段；②非正规状况阶段和正规状况阶段；③非周期性阶段和周期性阶段；④非定常阶段和定常阶段。

8.集总参数法使用条件是（）。

①物体内部单位导热面积上的导热热阻远远小于传热过程总传热热阻；②物体内部单位导热面积上的导热热阻远远大于传热过程总传热热阻；③物体内部单位导热面积上的导热热阻（内热阻）远远小于物体表面同周围环境进行换热的换热热阻（外热阻）；④物体内部单位导热面积上的导热热阻（内热阻）远远小于物体表面同周围环境进行换热的换热热阻（外热阻），即Bi很小（<0.1）。

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( )。

传热考试习题及答案

第四章一、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. 在湍流传热时，热阻主要集中在，因此，减薄该层的厚度是强化的重要途径。

5. 对流传热速率方程的表达式为，其中温度差代表。

6. 在间壁式换热器中，间壁两边流体都变温时，两流体的流动方向有、、和四种。

7. 对流传热系数的主要影响因素有（1）（2）（3）（4）（5）。

8. 无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n公式中，n 是为校正的影响。

当流体被加热时，n 取，被冷却时n取。

9. 某化工厂，用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽，经过一段时间运行后，发现换热器的传热效果明显下降，分析主要原因是。

10. 当管壁及污垢热阻可忽略时，薄管壁求K 公式可简化为：10111αα+=K 此时若10αα<<，则有。

11. 努塞尔特准数Nu 表示的准数，其表达式为，普兰特准数Pr 表示的准数，其表达式为。

12. 蒸汽冷凝有和两种方式。

13. 总传热系数的倒数K1代表，提高K 值的关键是。

14. 在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气加热原油，则原油宜走程，而总传热系数K接近于的对流传热系数。

15. 在管壳式换热器中，当两流体的温差超过时就应该采取热补偿措施。

其基本形式有、和。

16. 写出四种间壁式换热器的名称、、及。

二、选择题1. 两流体可作严格逆流的换热器是( )A 板翅式换热器B U 型管式列管换热器C 浮头式列管换热器D 套管式换热器2.管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如0αα>>i ),为有效提高K 值，关键在于（）A 提高i αB 提高0αC 减小垢层热阻D 提高管内流体流量3. 双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ∆和2t ∆，若1t ∆>2t ∆，则1λ和2λ的关系为（）A1λ<2λ B 1λ>2λ C 1λ=2λ D 无法确定4. 空气、水、铁的导热系数分别是λ1、λ2和λ3，其大小顺序是（）A λ1>λ2>λ3B λ1<λ2<λ3C λ2>λ3>λ1D λ2<λ3<λ 15. 对流体热速率=系数×推动力，其中推动力是（）A 两流体的温度差B 流体与壁面（或反之）间的温度差C 同一流体的温度差D 流体的速度差6. 计算液体无相变时在圆直管内对流传热系数，若可采用公式nr p Nu 8.0Re 023.0=,式中指数n 为（）A 0.4B 0.3C 被加热时为0.4，被冷却时为0.3D 被加热时为0.3，被冷却时0.47. 水在无相变时在原址观众强制湍流，对流传热系数i α为1000W/（m 2.℃）若将水的流量增加1倍，而其他条件不变，则i α为（）A 2000B 1741C 不变D 5008. 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m t ∆大小为( )A 逆m t ∆>并m t ∆B 逆m t ∆<并m t ∆C 逆m t ∆=并m t ∆D 无法确定三、判断1. 保温材料应采用导热系数小的材料制作( )2. 管壳式换热器的传热面积既是管子截面积,可按照24i d nS π=来计算( ) 3. 在对流传热时，热阻主要集中在缓冲层（）4. 努塞尔特准数的表达式为λαμ=Nu （），普兰特准数的表达式为 λμp r C P = （） 5. 导热系数λ，对流传热系数α及总传热系数K 都是表征物质性能的参数（）6. 对于符合121)11(-+≈ααK 情况来说,若21αα<<时,要提高K 值时则主要用提高1α的值（）7. 换热器应采用导热系数大的材料来制造（）8. 管壳式换热器设计时，腐蚀性的流体宜走管程（），而饱和水蒸气冷凝时宜走壳程（）四、简答1. 何谓热对流？它又可分为哪两类？何谓对流传热？2. 管壳式换热器主要由那些部件所构成？它的传热面积如何计算？3. 何谓定态传热？有什么特点？4. 傅立叶定律的表达式如何？简述式中各项含义及单位。

传热习题集

一、填空题1、按热量传递的途径不同，我们一般把传热分为、、三种方式。

2、按冷热流体接触的方式不同，我们一般把传热分为、、三种方式。

3、常见的加热介质有、、、、等。

4、按传热管的结构形式可分为、、、换热器等。

5、列管换热器是由、、、和封头等部分组成。

6、设置列管式换热器折流挡板的目的是。

7、列管式换热器热补偿的方式有、、。

8、在间壁式换热器中，总传热过程由下列步骤所组成：首先是热流体和管外壁间的_____传热，将热量传给管外壁面；然后，热量由管的外壁面以____________方式传给管的内壁面最后，热量由管的内壁面和冷流体间进行_________________传热。

9、采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度T 1/、加热蒸汽压力P 不变，现冷体流量增加，则冷流体出口温度T 2/_______，传热速率Φ______，总传热系数K _______ ,传热平均温度差△T m ________。

10、某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A 和B ，温度分布线如右上图（b ）中所示，则λA ______λB (填“﹥”或 “﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。

11、若间壁侧流体的传热过程α1，α2相差较大（α1<<α2），K 值接近_____________侧的值。

12、金属固体的导热系数是随温度的升高而，非金属固体的导热系数是随温度的升高而。

水和甘油的导热系数是随着温度的升高而。

13、在导热速率方程式为δλt S Q ∆=，中λ称为：，单位是；14、两流体在列管换热器中并流传热时，冷流体的最高极限出口温度为 ;在逆流传热时，冷流体的最高极限出口温度为因此，在流传热时，载热体的用量少。

15、传热的基本方式可分为、、三种。

间壁式换热器传热过程强化的途径主要有、、三种。

16. 在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的平壁，每层间温度变化如图所示。

传热学知识点总结考研真题

传热学知识点总结考研真题一、传热学概念传热学是研究物体之间热量传递的学科，研究热量传递的基本规律和热传递过程的数学模型。

热传递是热量自高温物体传递到低温物体的过程，主要包括传导、对流和辐射三种方式。

二、传热学基本知识1. 热量传递的基本规律热力学第一定律和第二定律规定了热量传递的基本规律。

第一定律要求能量守恒，在热传递中热量从高温物体流向低温物体，使热能分布均匀。

第二定律限制了热量传递的方向，指出热量自热量大者传递到热量小者。

2. 传热的基本方式传导是通过物体内部分子热运动传递热量的方式，是当物体内部温度不均匀时，热量由高温区向低温区传递。

对流是液体或气体中分子受热膨胀上升，冷却后下沉的过程，是传热最常见的方式。

辐射是热能以电磁波的形式传递的方式，适用于真空或无透明物质的热传递。

3. 传热的数学模型传热的数学模型主要采用热传导方程和流体力学方程，通过数学公式和定理来描述传热过程，求解传热问题。

热传导方程描述了传导过程中热量的扩散规律，流体力学方程描述了流体传热过程中的动力学规律。

4. 传热的工程应用传热学在工程中有着广泛的应用，如热工程、制冷空调、化工工程、建筑工程等都离不开传热学的理论和方法。

热传递是很多工程中必不可少的过程，通过传热学的知识和方法可以提高工程的效率和质量。

三、传热学的研究内容1. 传热传质物理基础传热传质物理基础包括热力学、流体力学、传热学、传质学等多个学科知识，主要研究物体间热量传递的基本规律和热量传递过程的数学模型。

此外，也需要涉及热传导、对流传热、辐射传热等传热方式的研究。

2. 传热的数学模型与方法传热学研究中需要建立相应的数学模型，并通过数学方法来解决传热问题。

传热的数学模型可以分为定常传热和非定常传热，通过微分方程和积分方程来描述传热过程，并通过数值计算方法来求解传热问题。

3. 传热的实验方法与技术传热学研究中需要进行大量的实验，通过实验来验证传热理论和模型的正确性。

化工原理传热题库完整

第四章《传热》练习题一、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；答案：C2、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（）。

A、斯蒂芬-波尔兹曼定律；C、折射定律；B、克希霍夫定律；D、普郎克定律；答案：B3、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；答案：A、C、D；B、E、F4、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；答案:A、B、C、D、E5、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( )。

A 、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；答案：A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 dd α∝= b. d 增大时，α增大，dα∝ 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 AT t T t α=--∵A α↓ 则12lnT 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。

传热复习题一参考答案

传热技术复习题一参考答案一、填空题1、写出三种间壁式换热器的名称：套管式换热器、管壳式换热器和板式换热器 ;2、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于传热管表面有污垢积存的缘故;3、用套管换热器加热内管的空气,蒸气在管间冷凝;现欲通过实验方法测定蒸气和空气的给热系数,需要的主要仪器有温度计、流量计 ;4、用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于饱和蒸汽侧流体的温度值;5、蒸气冷凝分滴状冷凝和膜状冷凝;6、冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T1＝400℃,出口温度T2为200℃,冷气体进口温度ｔ1＝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 250 ℃；若热损失为5％时,冷气体出口温度为 240 ℃7、应用准数关联式求取对流传热系数时,应注意：1 应用范围；2 特征尺寸；3定性温度 ;8、列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气;空气走管内,蒸汽走管间,则管壁温度接近水蒸汽的温度,总传热系数接近空气的对流传热系数;9、列管换热器,在壳程设置折流挡板的目的是强化传热和支撑管束 ;10、如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线,该传热过程是由对流传热、热传导和对流传热三个串联的热传递环节组成,由图分析可知:α1 < α2, 因此若强化该传热过程,应从 A 侧着手;11、强化传热的方法之一是提高K值. 而要提高K值,则应提高对流传热系数较小一侧的对流传热系数;12、有两种不同的固体材料,它们的导热系数第一种为λ>第二种为λ,若作为换热器材料,应选用第一种；当作为保温材料时,应选用第二种;13、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/m2.K,则其厚度不低于 91mm ;注:大型容器可视为平壁14、列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于提高壳程流体的流速 ,折流挡板的形状有弓形 , 圆盘形等;15、化工生产中最常用的载热体加热剂为饱和蒸汽 ,常用的冷却剂为水 ; 二、选择题1、将1500 kg/h,80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃,冷却水初温为30℃,出口温度不超过35℃,硝基苯比热为1.38kJ/kJ ℃,则换热器的热负荷为 B ;A. 19800 kJ/h;B. 82800 kJ/h;C. 82800 kW;D.19800kW2、提高传热强度的主要途径是增大 C ;A. 传热温度差；B. 加热蒸汽压力；C. 传热系数；D. 传热面积；3、计算下列四种“数”时,其数值大小与单位制选择有关的是 D ;A ．普兰德准数B ．传热单元数C ．离心分离因数ＫD ．过滤常数Ｋ4、黑度表明物体的辐射能力接近黑体的程度,其值大小与物体的 D 无关;A ．种类；B ．表面状况；C ．表面温度；D ．.颜色5、在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K 值接近于 B ;A. α蒸汽B. α空气C. α蒸汽与α空气的平均值 D . α蒸汽与α空气的对数平均值6、流体与固体壁面间的对流传热,当热量通过滞流内层时,主要是以 A 方式进行的; A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射 D.热对流7、列管式换热器内,装设了两块横向折流挡板,则该换热器的壳程为 A A. 单程 B. 双程 C.三程 D.四程8、在下面几种换热器中,冷热两种流体能实现完全逆流的是 A ; A. 套管式 B. 列管式 C. 板式 D.夹套换热器9、热对流仅发生在 C 中;A. 固体B. 静止的流体C. 流动的流体D.真空 10、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 ; A. 愈大 B. 愈小 C. 不变 D.和温差无关 11、用两种不同的保温材料时,往往把导热系数入值小者放在 A ; A. 内层 B. 外层 C. 内外层均可内外层均不可12、用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近 AA. 蒸汽的温度；B. 空气的出口温度；C. 空气进口温度D. 空气进、出口平均温度13、喷淋式换热器属于 B 换热器的一种;A. 混合式B. 间壁式C. 蓄热式D.直接接触式14、热量传递的基本方式是 D ;A. 恒温传热和稳态变温传热;B. 导热给热和热交换;C. 气化、冷凝与冷却;D. 导热、对流与辐射15、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是 C ;A. 增加热阻,减少热量损失;B. 节约钢材、增强美观;C. 增加传热面积,提高传热效果;D.降低传热系数,减少散热16、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是 B ;A．斯蒂芬-波尔兹曼定律； B．克希霍夫定律；C．折射定律； D．普朗克定律17、采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热系数,但同时也导致 D ;A．管内易结垢； B．壳程流体流速过低；C．平均温差下降； D．管内流动阻力增大三、判断题1、换热器的平均传热温度差,是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值;F2、固体材料的内部结构越松疏,其导热系数则越大 F3、在稳定的多层平壁导热中,热阻与温差成正比; T4、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数; F5、保温层应该选用导热系数小的绝热材料 T6、传热边界层厚度总是小于或等于流动边界层厚度; T7、换热器的导热管,应选用导热系数值大的材料; T8、在稳态传热中,凡热阻大处其温差也大; T9、在稳定的多层平壁导热中,若某层的热阻较大,则导热温度差就较小; F10、当保温材料的厚度加大时,内外壁面的总温度差增大,总的热阻也增大,总推动力与总阻力之比为定值,即导热速率不变 ; F11、多层平面壁稳态热传导时,推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和; F12、由溶液沸点造成温度差损失等于溶液的沸点与相同压力下水的沸点之差; T13、凡稳定的圆筒壁传热,热通量为常数; F14、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数; F15、当保温材料的厚度加大时,内外壁面的总温度差增大,总的热阻也增大,总推动力与总阻力之比为定值,即导热速率不变 ; F16、蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种; T四、简答题1、列管换热器由哪几个基本部分组成各起什么作用答：主要由壳体、管束、管板和顶盖又称封头等基部分组成;壳体和管束作为冷热两流体的流动空间,通过管壁进行换热;管束安装在管板上,通过管板使管束与壳体连成一体;顶盖封头上有管程流体进出口,且有分程、密封,封头可拆卸,便于管子清洗等作用;2、提高传热系数时,为什么要着重提高给热系数小的这一侧解：当忽略金属壁面的导热热阻时,1/K=1/α+1/α=α+α/α×α若α>>α,则α+α≈α∴K≈α即K接近α小的数值;3、为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作答：逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,从传递相同热负荷言,须较小的传热面积,节省设备费用;此外,逆流热流体出口温度T可接近冷流流体进口温度t,对相同热负荷言,需加热剂少；同样,就冷流体而言,逆流体出口温度t可接近热流体进口温度T,对相同热负荷言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小;4、试述对流传热的机理答：热流体流过管道时, 在湍流主体中,流体剧烈拢动,形成漩涡, 使质点强烈混合而交换热量,温度较均匀,几乎不存在温度梯度；但在紧靠管壁,有一层很薄的作层流流动的流体层层流底层,在这层薄层内,热量传递以导热方式进行,从微观上言,是靠分子传递;由于流体的导热系数很小,故热阻丝要集中层流底层内;对管内层流流动,热量传递也是主要靠导热;但由于温度存在轴向的,径向的,有密度差,会引起质点的对流,比较复杂;5、试分析对流传热系数的影响因素答：影响对流传热系数的因素有：d,u,ρ,μ,λ,cP五、计算题1、某厂在由177根φ25×2mm,长3m的钢管构成的单壳程单管程列管换热器内,用 132.9℃的饱和水蒸汽在管间冷凝,将管内作湍流流动的常压乙烯气体加热;已知乙烯气体流量为0.6kg/s,进口温度为20℃,在操作条件下的密度为1kg/m3,比热为1.84 kJ/kg.K,对流传热系数为53w/m2.K,饱和水蒸汽冷凝传热膜系数为8000 w/m2.K,可忽略管壁及垢层热阻;1确定乙烯气体出换热器时的温度；2若乙烯气体通过换热器的压降要求不超过0.01 kgf/cm2,通过换热器的总长度包括局部阻力当量长度为5.5m,摩擦系数λ＝0.04,试确定该换热器最多能允许通过多少kg/s的乙烯气体解：1Q＝ｗcP t2 -t1 =0.6CPt2 -201分Q＝KAΔtm1分Si ＝ｎπｄi Ｌ＝177π×0.021×3 =35.014 m1分∵αi<<αo Ki ＝1/1/α1 ＋1/α2＝1/1/53+1/8000=52.65 ｗ.m.K2分则 0.6×1.84×10^3×t2 -20=52.65×35.014×t2 -20/ln132.9-20/132.9-t2ｌｎ112.9/132.9-t2 =1.668112.9/132.9-t2 =5.304704.89 - 5.304t2 =112.9 ∴t2 =111.61℃3分2 ΔP＝0.01 kgf/cm=0.01×9.804×10=9.807×10Pa1分ΔP＝λｌ/ｄ×u2/2×ρ＝0.04×5.5/0.021×u2/2×12分9.807×10=0.04×5.5/0.021×u2/2∴ u＝13.68 m.s2分ｗ＝ｎπ/4 di2uρ＝177×0.785×0.021×13.68＝0.8389 kg.s=0.84kg.s2分2、有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm×3.5mm,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/m2·K,水的对流传热系数αc=290W/m2·K;忽略污垢热阻;试求：1冷却水的消耗量；2逆流操作时所需传热面积;解：1冷却水消耗量：热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 1分热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W1分冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h1分 2并流操作时所需传热面积：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 ·K1分=4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3 =7.54×10－3m 2·K/W4分K i =133W/m 2·K1分逆流操作 80 504023545=+=逆m t ∆℃3分传热面积 83.540133101.34=⨯⨯==逆逆m i i t K Q S ∆m 23分 3、现某厂准备选用一台换热器用19.61kPa 表压的饱和水蒸汽供牛奶消毒用,牛奶在管内流动,从10℃加热到85℃,其平均比热为3.9kJ/kg.K,处理量为3t/h;饱和水蒸汽在管外冷凝,冷凝水在饱和温度下排出,换热器的传热系数K=1400W/m 2.K 以外表面积计,换热器的散热损失为饱和蒸汽放出热量的5%,试求：1饱和水蒸汽的消耗量为多少kg/h2要选用多大换热面积的换热器当地大气压为98.07kN.m -2压力kPa 温度℃ 液体焓kJ/kg 蒸汽焓kJ/kg 汽化热kJ/kg 19.61 53.6 224 2594 2370 98.07 99.1 415 2676 2261 117.7 104.2437 2684 2247Q=W c c pc t 2-t 1=3×1000×3.9×85-10/3600 =243.7kW2分 Q 热=Q ＋5%Q 热1分Q 热=Q/0.95==243.7/0.95=256.58kW1分W h =Q/r=256.58×3600/2247=411.1kg/h 3分2 换热器面积△t 1=104.2-10=94.2℃ △t 2=104.2-85=19.2℃ △tm=△t 1-△t 2/ln △t 1 /△t 2 =94.2-19.2/ln94.2/19.2 =47.14℃2分S =Q/K×△tm=2.437×105/1400×47.14 =3.693 m3分4、有一碳钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm ×3.5mm,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;试求冷却水的消耗量和并流操作时所需传热面积;解：1冷却水消耗量：热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 1分热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W1分冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h1分 2并流操作时所需传热面积：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 ·K1分=4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3 =7.54×10－3m 2·K/W4分K i =133W/m 2·K1分并流操作 80 50 2.341565ln 1565=-=并m t ∆℃3分传热面积 81.62.34133101.34=⨯⨯==并并m i i t K Q S ∆m 23分 5、在逆流换热器中,用初温为20℃的水将1.25kg ／s 的液体比热容为1.9kJ ／kg.℃、密度为850kg ／m 3,由80℃冷却到30℃,换热器的列管直径为φ25×2.5mm,水走管方;水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85kW ／m 2.℃和1.70kW ／m 2.℃,污垢热阻可忽略;若水的出口温度不能高于50℃,试求换热器的传热面积; 解：热负荷：Q =W 1c p 1T 1－T 2=1.25×1.9×10380－30=1.2×105W2分传热温度差：Δt m =Δt 2－Δt 1/ln Δt 2/Δt 1 =80－50－30－20/ln30/10 =18.2℃3分总传热系数：33333o o o 1006.2107.1110201085.0102511---⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=+≈ααi i d d K m 2·℃/W 解得：K o =485.44W/m 2·℃,4分521.21013.618.2485.44m Q S m K t ⨯===∆⨯3分6、某化工厂用一热交换器,每小时冷凝 3.4t/h 工业酒精;已知酒精温度80℃,汽化潜热为1072kJ/kg,酒精蒸汽在管外冷凝,测得其αo =2268W/m 2.K,冷却水在管内流动,水流速度为0.4m/s,进口水温度为20℃,流量为34500kg/h,钢管规格：φ30×2.5mm,长2m,钢管导热系数46.5 W/m 2.K,设过程无热损失,并忽略垢层热阻,试求：1传热速率；2冷却水出口温度；3换热器传热面积；4欲使传热速率Q 提高,有人认为只要提高αo 即可,你的看法如何水的ρ=1000kg/m 3,Cp=4.18kJ/kg.K,μ=1cp,λ=0.65W/m.K 解： 1传热速率2分 Q=3.4×10×1072×10/3600=1.012×10w2 冷却水出口温度2分 1.012×10=34500×4.18×10t-20/3600t=45.26℃3换热器传热面积 Re=dup/μ=25×10×0.4×10/1×10=101分pr=Cp.μ/λ=4.18×10×1×10/0.65=6.4311分L/d=2/30×10=66.67＞601分αi=0.023λ/diRePr1分=0.023×0.65/0.025×10×6.431=1996 W/m 2.K1分△t=80-20=60℃△t=80-45.26=34.74℃△t=60＋34.74/2=47.37℃1分K=1/do/αidi＋dδ/dλ＋1/α 1分=1/30/25×1996＋30×2.5×10/27.5×46.5＋1/2268=908.4W.m.K1分S=Q/K.t=1.012×10/908.4×47.37 =25.6m1分4要提高Q,不能单纯提高α,因为α与α数值相近,必须同时提高α与α,才能使K增大,从而使Q能显著提高;2分7、某厂用一套管热交换器,每小时冷凝2000kg甲苯蒸汽,冷凝温度为110℃,甲苯的汽化潜热为363kJ.kg,其冷凝传热系数为14000w.m.K;冷却水于16℃及5000kg.h的流量进入套管内管内径为50mm作湍流流动,其对流传热系数为1740w.m.K;水的比热可取为.K：1试计算冷却水的出口温度及套管管长;2由于气候变热,冷却水进口温度升为25℃,试计算在水流量不改变的情况下,该冷凝器的生产能力的变化率;解：1由热量衡算得：Q＝Wh ｒ＝Wc.Cpt2－16∴t2＝Whｒ/W.Cp＋16＝2000/3600×363×10/5000/3600×4.19×10+16 ＝50.65℃2分K＝1/1/1740+1/14000=1548w.m.K2分Q＝Whｒ＝2000/3600×363×10＝2.02×10wΔt1＝110－16＝94℃, Δt2＝110－50.65＝59.35℃Δtm ＝Δt1＋Δt2/2＝94＋59.35/2＝76.8℃2分又Q＝KSΔtm ＝KπｄｌΔtm1分∴管长l＝Q/KπｄΔtm＝2.02×105/1548×3.14×0.05×76.8＝10.82m2分2水温升高忽略物性变化传热面积S＝πｄｌ＝3.14×0.05×10.8＝1.7m1分Q'=KS△tm' 其中Q'=5000/3600×4.19×10t2′-25△tm'=110-25+110-t'/2=97.5-0.5t'2分∴ 5000/3600×4.19×10t'-25 =1548×1.797.5-0.5t' , 解得 t'=56.4℃3分Q'=5000/3600×4.19×1056.4-25=1.83×10w2分Q-Q'/Q×100%==9.4%1分8、有一列管换热器,由φ25×2.5mm 长为2m 的26根钢管组成;用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体,该液体走管内,进口温度为25℃,比热为1.76kJ/kg.K,流量为18600kg/h;管外蒸汽的冷凝传热系数为1.1×104W/m 2.K,管内对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的6倍;求冷流体的出口温度;设换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计解：据题意 Rs i ≈Rs o ≈0 b/λ≈0 do/αi d i ＝6/αo 2分∴ Ko ＝1/1/αo +d o /αi di ＝1/1/αo +6/αo ＝1.1×10/7＝1571.43 W/m 2.K 3分 So ＝ｎπｄo l ＝26×3.14×0.025×2＝4.082 m 22分 T 1 ＝120℃－－－→T 2 ＝120℃T1 ＝T2=T t 1 ＝25℃ －－－→t 2 ＝ ℃2分Q ＝Wc c P c t 2 －t 1 ＝Ko SoT -t 1 -T +t 2 /lnT - t 1 /T -t 2 2分 18600/3600×1760 t 2 -t 1 ＝1571.43×4.082t 2 -t 1/lnT - t 1 /T - t 2 lnT-t 1 /T-t 2 ＝1571.43×4.082×3600/18 600×1760＝0.70542分 ∴ T-t 1 /T-t 2 ＝2.025 120-25＝2.025120-t 2∴ t 2 ＝120- 95/2.025＝73.08℃2分。

化工总控工技师(传热、传质学知识)模拟试卷1(题后含答案及解析)

化工总控工技师（传热、传质学知识）模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有：1. 综合题1．冷002的型号FLBl200－375－25－6的含义是什么?正确答案：浮头式冷凝器，壳程直径1200mm，换热面积375m2，压力25kgf/cm2，6管程。

涉及知识点：传热学知识2．换热器的主要结构有哪些?正确答案：浮头盖，浮头，折流板，壳体，管束，管箱，管箱盖，固定管板，活动管板，管壳程进出口管法兰，浮头压圈，防冲板。

涉及知识点：传热学知识3．载热体的概念是什么?正确答案：在石油化工生产中，常常要通过加热、冷却等不同形式，将热量引入或移出，其实质有共同之处，都是进行热量的传递，参与传热的载体称为载热体。

涉及知识点：传热学知识4．传热系数的物理意义是什么?正确答案：当冷热流体温度差为1℃、传热面积为1m2时，1h内热流体传给冷流体的热量。

涉及知识点：传热学知识5．冷换设备投用前的检查内容有哪些?正确答案：冷换设备在投用前要进行如下检查：①检查壳体外壁，确认无变形、撞击、裂纹等痕迹；②检查管箱盖、管箱、封头与壳体连接螺栓，确认把紧；③拆除施工中所加盲板，检查壳体上放气嘴，确认把紧堵死；④确认管壳出入口阀门灵活好用，连接法兰把紧。

涉及知识点：传热学知识6．简述浮头式换热器的结构特点。

正确答案：浮头式换热器两端的两块管板，一块直径较大的与壳体直接固定在一起为固定管板，另一块直径较小并可以在壳体内自由活动的称为活动管板。

活动管板、浮头盖及与其相连接的整个结构称作浮头。

当管束受热膨胀时，管束连同浮头在壳体内可以自由伸缩，消除了热应力，而且具有耐较高压力、传热速率高、管束可以抽出、便于清洗的优点，所以在炼厂中广为采用，缺点是当浮头垫片密封不严时，换热介质泄漏不易发现。

涉及知识点：传热学知识7．简述固定管板式换热器的结构特点。

正确答案：固定管板式换热器具有结构简单、重量轻、管束易于清洗的优点，由于此种换热器两端的两块管板都直接固定在壳体上，管束受热膨胀时不能自由伸缩，不能消除热应力，所以只适用于中、低温的操作条件。

传热传质学复习题(冯喜平)汇总

传热传质复习题1、说明导热、对流换热和辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

导热：物体各部分之间不发生宏观相对运动，而仅依靠分子、自由电子、原子粒子的微观运动而产生的热量传递。

在不透明的固体中，导热是唯一的热量传递形式；流体中，存在导热，但热量的传递是和对流相结合的。

气体、液体和固体导热机理不同。

对流：由于流体的宏观运动，使得流体各部分之间发生相对运动，冷热流体相互掺混引起的热量传递。

工程关心问题是固体和流体之间的换热。

对流分为自然对流和强迫对流。

辐射：通过电磁波形式实现能量传递。

特点：是无需接触，把热量从高温物体传给低温物体；能量形式发生变化。

2、说明傅里叶定律、牛顿冷却公式和斯蒂芬－波尔兹曼定律，三种热流密度计算公式，符号意义，计算单位。

Fourier 导热定律：在物体内发生纯导热时，单位时间内导过垂直于热流方向面积为dA 的热流量，与等温面法线方向的温度增量成正比，而与法向距离成反比。

tq=-gradt=-n x∂λλ∂，单位为W ，λ为物体的导热系数，gradt 为温度梯度。

牛顿冷却公式:对单位面积有q=h t ∆,对于面积为A 的接触面m h t Q A =∆，其中m t ∆为换热面A 上流体育固体表面的平均温差，h 为对流传热表面系数。

斯蒂芬－波尔兹曼定律：3、说明导热系数的意义，气体、液体和固体的导热机理，变导热系数概念和变导热系数对平板中温度分布的影响。

①导热系数是材料重要的物理参数，反应材料导热的本领，大小由材料的性质确定。

定义为：dA gradT dQgradT q n ⋅-=-=ρλ表示：单位温度梯度下，物体内所产生的热流密度。

②固体导热机理：（热传导现代理论对金属和非金属热传导机理作了严格区分）金属：自由电子运动、晶体的震动（弹性波）等形式实现热量的传递。

非金属（半导体）：晶体的震动形式实现热量的传递，热传导系数完全由晶体的震动引起。

气体导热机理：分子不规则运动形式实现热量的传递。

传热传质基本原理答案

传热传质基本原理答案
传热传质是指物质中热量和物质的传递过程。

它是由于不同温度或浓度的物质之间存在的热量和物质的梯度而发生的。

传热传质的基本原理包括三种传递方式：传导、对流和辐射。

传导是指热量或物质通过物体内部分子之间的碰撞传递。

当两个接触的物体温度不同时，高温物体的分子会传递热量到低温物体的分子，直到两个物体温度达到平衡。

传导的速率与物体的导热性质有关，导热性能越好，传导速率越快。

对流是指热量或物质通过流体运动传递。

当流体受到外界热源或冷源的加热或冷却时，流体会发生热胀冷缩，形成对流流动。

这种流动可分为自然对流和强制对流两种方式。

自然对流是由密度差引起的，强制对流是通过外界力推动的。

辐射是指热量通过电磁波辐射传递。

所有物体都会以一定的方式发射热辐射，辐射的强度与物体的温度有关。

较高温度的物体会有较高的辐射能力，而辐射能量在空间中以光线的形式传播，可以通过真空传递。

传热传质的基本原理可以应用于各种工程领域，如热传导导热器、对流传热换热器和辐射加热设备等。

掌握这些基本原理，可以帮助人们更好地理解和设计传热传质系统，提高能量利用效率。

传热理论知识考核试题及答案

传热理论知识考核一、选择题1 .热流密度q与热流量的关系为（）（以下式子A为传热面积，λ为导热系数，h为对流传热系数）:q=φAq=φ∕A√q=λφq=hφ2 .在传热过程中，系统传热量与下列哪一个参数成反比？（）传热面积流体温差传热系数传热热阻V3 .在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下述哪种手段？（）增大系统热阻V增大传热面积增大传热系数增大对流传热系数4 .试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小（）从气体到气体传热V从气体到水传热从油到水传热从凝结水蒸气到水传热5 .太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式？（）导热热对流热辐射V以上几种都不是6 .常温下，下列物质中哪一种材料的导热系数较大？（）纯铜V碳钢不锈钢黄铜7 .下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的？（）防止热量（或冷量）损失提高热负荷V防止烫伤（或冻伤）保持流体温度8 .金属含有较多的杂质，则其导热系数将如何变化？（）变大变小√不变可能变大也可能变小9 .冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因？（）因为铁块的温度比木地氐因为铁块摸上去比木块硬因为铁块的导热系数比木块小因为铁块的导热系数比木块大V10 .流体流过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在:（）主流区湍流边界层层流底层V缓冲区湍流核心区11 .空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比：（）要小的多√要大得多十分接近不可比较12 .下述哪种手段对提高对流传热系数无效？（）提1⅝流速增大管径。

采用入口效应采用导热系数大的流体13 .从传热角度看，下面几种冷却方式中，哪种方式的冷却效果会最好？（）水冷氢冷气冷水沸腾冷却√14 .下列哪个不是影响对流传热的因素？（）流动状态tw（温差）E（黑度）。

换热面的几何形状15 .影响膜状换热系数的主要因素是（I蒸汽流速不凝结气体表面粗糙度A+BV16 .影响物体表面黑度的主要因素是：（）物质种类、表面温度、表面状况V表面温度、表面状况、辐射强度物质种类、表面温度、表面颜色表面颜色、表面温度、表面光洁度17 .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是：（）热辐射V热对流导热都不是18 .将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是什么？（）减少导热减少对流传热减少对流与辐射传热减少导热与对流传热√19 .在保温瓶内胆上镀银的目的是什么？（）削弱导热传热削弱辐射传热V削弱对流传热同时削弱导热、对流与辐射传热20 .物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个？（）温度大于OKV具有传播介质真空状态表面较黑21 .强化传热时，增强传热过程中哪T则的传热系数最有效？（）热流体侧冷流体侧传热热阻大的一侧V传热热阻小的一侧22 .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。

大学传质传热答案

目录第一章 (2)第二章 (10)小论文题目 (38)第三章 (39)习题 (41)小论文题目 (74)第四章 (76)综合分析与分析、论述题 (91)第五章 (96)第六章 (104)第七章 (154)习题 (156)第八章 (184)第九章 (193)第十章 (240)第一章思考题1．试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2．以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：① 傅立叶定律：dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。

③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。

3．导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。

这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。

4．当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

传热和传质基本原理习题详解

传热和传质基本原理习题详解传热和传质是热力学的重要内容，其中传热是指热量的传递，而传质是指物质的传递。

在具体应用中，这两个过程经常同时发生。

下面是一些关于传热和传质基本原理的习题及其详解：传热习题：1. 一个铁锅的底部在火上加热，温度逐渐升高。

画出热量从火源传递到铁锅中的示意图，并简要解释热量传递的方式。

解答：示意图应该包括火源、热量传递的路径以及铁锅。

热量传递的方式主要有三种：传导、对流和辐射。

- 传导：铁锅底部与火源直接接触，热量通过铁的传导逐渐向上传递。

- 对流：热的气体或液体从火源周围层流动到铁锅，将热量传递到锅中其他部分。

- 辐射：火源释放出的热辐射能够直接穿过空气传递到锅底。

2. 太阳能作为一种可再生能源，是地球上最重要的能量来源之一。

简要解释太阳光的热量是如何通过辐射传递到地球上的。

解答：太阳光通过辐射传递热量到地球上。

太阳发出的光包含多种频率的电磁波，其中包括可见光和红外线。

云层、大气和地表会吸收部分太阳光，然后释放出热辐射。

这些热辐射会向地球表面传递，使地表温度升高。

传质习题：1. 在冬天，房间里的空气冷而干燥，而在夏天，室外空气炎热多湿。

解释冬夏两季空气湿度变化的原因。

解答：冬季室内空气的湿度相对较低是因为冷空气无法含有大量水汽，且室内加热会降低空气的相对湿度。

而夏季室外空气湿度较高是因为高温使空气可以吸收更多的水汽。

2. 在植物叶片的气孔上，液态水可以通过蒸腾作用转化为气态水蒸气，并释放到大气中。

简要解释为什么液态水可以“跳过”气态而直接转化为气体。

解答：液态水直接转化为气体并释放到大气中是因为在植物叶片的气孔内部，存在着气相和液相之间的蒸汽压差。

当液态水的蒸汽压超过空气中的水蒸气压时，液态水会蒸发成气态水蒸气。

这种蒸发过程称为蒸腾作用。