化工原理第三版传热习题
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：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 、 、 。
管国峰第三版南京工业大学化工原理第四章传热及换热器习题解答
少辐射散热，在这两平面间设置n片很薄的平行遮热板，设A所有平面的 表面积相同，黑度相等，平板间距很小，试证明设置遮热板后A平面的 散热速率为不装遮热板时的
倍。 20）用热电偶测量管内空气温度，测得热电偶温度为420℃，热电偶
黑度为0.6，空气对热电偶的给热系数为35 W/(m·℃)，管内壁温度为 300℃，试求空气温度。
11）苯流过一套管换热器的环隙，自20℃升至80℃，该换热器的内 管规格为φ19×2.5mm，外管规格为φ38×3mm。苯的流量为1800kg/h。 试求苯对内管壁的给热系数。
12）冷冻盐水（25%的氯化钙溶液）从φ25×2.5mm、长度为3m的管 内流过，流速为0.3m/s，温度自-5℃升至15℃。假设管壁平均温度为 20℃，试计算管壁与流体之间的平均对流给热系数。已知定性温度下冷 冻盐水的物性数据如下：密度为1230kg/m3，粘度为4×10-3Pa·s，导热 系数为0.57 W/(m·℃)，比热为2.85kJ/(kg·℃)。壁温下的粘度为 2.5×10-3Pa·s。 解：d = 0.025－0.0025×2 = 0.02 m
’ 36）在一单管程列管式换热器中，将2000kg/h的空气从20℃加热到 80℃，空气在钢质列管内作湍流流动，管外用饱和水蒸汽加热。列管总 数为200根，长度为6m，管子规格为φ38×3mm。现因生产要求需要设计 一台新换热器，其空气处理量保持不变，但管数改为400根，管子规格 改为φ19×1.5mm，操作条件不变，试求此新换热器的管子长度为多少 米？ 37）在单程列管换热器内，用120℃的饱和水蒸汽将列管内的水从 30℃加热到60℃，水流经换热器允许的压降为3.5Pa。列管直径为 φ25×2.5mm，长为6m，换热器的热负荷为2500kW。试计算：①列管换 热器的列管数；②基于管子外表面积的传热系数K。 假设：列管为光滑管，摩擦系数可按柏拉修斯方程计算，
化工原理(上册)—化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案
化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章：引言习题1.1答案：该题为综合性问题，回答如下：根据流体力学原理，液体在容器中的自由表面是一个等势面，即在平衡时，液体表面上各点处的压力均相等。
所以整个液体处于静止状态。
习题1.2答案：该题为计算题。
首先，根据流速的定义：流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比，可得流速的公式为：v = Q / A，其中v表示流速，Q表示流体通过该截面的体积，A表示截面积。
已知流速v为10m/s，截面积A为0.5m²，代入公式计算得：Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。
所以，该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3答案：该题为基础性知识题。
流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。
根据流体的静压力与流体的高度关系可知，流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。
由于重力势能的单位可以表示为m·g·h，其中m为流体的质量，g为重力加速度，h为高度。
而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的，即流体静压力除以流体的质量。
所以，流体静压头是等于流体的高度。
第二章：流体动力学方程习题2.1答案：该题是一个计算题。
根据题意，已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³，截面积A为0.4 m²，流速v为2 m/s，求流体的质量流量。
根据质量流量公式：Q = ρ × A × v，代入已知数值计算得：Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。
所以，流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2答案：该题为综合性问题，回答如下：流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程，其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。
陈敏恒《化工原理》(第3版)课后习题(含考研真题)(热、质同时传递的过程 课后习题详解)
13.2 课后习题详解（一）习题过程的方向和极限13-1 温度为30℃、水汽分压为2kPa的湿空气吹过如表13-1所示三种状态的水的表面时，试用箭头表示传热和传质的方向。
表13-1解：已知：t＝30℃，P＝2kPa，与三种状态水接触。
求：传热、传质方向（用箭头表示）查水的饱和蒸汽压以Δt为传热条件，为传质条件，得：表13-213-2 在常压下一无限高的填料塔中，空气与水逆流接触。
入塔空气的温度为25℃、湿球温度为20℃。
水的入塔温度为40℃。
试求：气、液相下列情况时被加工的极限。
（1）大量空气，少量水在塔底被加工的极限温度；（2）大量水，少量空气在塔顶被加工的极限温度和湿度。
解：已知：P＝101.3kPa，，逆流接触。
求：（1）大量空气，少量水，（2）大量水，少量空气，（1）大量空气处理少量水的极限温度为空气的湿球温度（2）大量水处理少量空气的极限温度为水的温度且湿度为查40℃下，过程的计算13-3 总压力为320kPa的含水湿氢气干球温度t＝30℃，湿球温度为t w＝24℃。
求湿氢气的湿度H（kg水/kg干氢气）。
已知氢-水系统的α/k H≈17.4kJ/（kg·℃）。
解：已知：P＝320kPa，t＝30℃，氢水-水系统，求：H（kg水/kg干氢气）查得24℃下，13-4 常压下气温30℃、湿球温度28℃的湿空气在淋水室中与大量冷水充分接触后，被冷却成10℃的饱和空气，试求：（1）每千克干气中的水分减少了多少？（2）若将离开淋水室的气体再加热至30℃，此时空气的湿球温度是多少？图13-1解：已知：P＝101.3 kPa，求：（1）析出的水分W（kg水/kg干气）（1）查水的饱和蒸汽压（2）设查得与所设基本相符，13-5 在t1＝60℃，H1＝0.02kg/kg的常压空气中喷水增湿，每千克的干空气的喷水量为0.006kg，这些水在气流中全部汽化。
若不计喷入的水本身所具有的热焓，求增湿后的气体状态（温度t2和湿度H2）。
化工传递过程基础(第三版)习题答案详解_部分3
（1）
（2）边界条件为
r = R ， t = t0 r = ∞ ， t = t∞
（3）式（1）积分两次，可得
t=−
C1 + C2 r
（2）
代入边界条件，可得温度分布表达式为 t − t∞ R = t 0 − t∞ r （4）根据傅里叶定律，可知
q / A = −k dt dr =k
r=R
（3）
t 0 − t∞ R
β = 1.95 × 10−4 K −1 。试推导出导热速率的表达式，并求单位长度的导热速率。
解：导热速率的表达式为
q ∂t = −k （1） ∂r A 其中 L 为圆筒壁的长度。 稳态热传导情况下，q = 对于本问题，k = k0 (1 + β t ) ，A = 2πrL ，
常数，将上述情况代入式（1） ，并分离变量，可得 q dr (1 + β t )dt = − 2πLk0 r 边界条件为 ① r1 = 1 ， t1 = 200 ；② r2 = 2 ， t2 = 100 积分得
所以
t=−
的球形固体，其半径为 R。球体沿径向向外对称导热。球 7-6 有一具有均匀发热速率 q
表面的散热速率等于球内部的发热速率，球表面上维持恒定温度 ts 不变。试从一般化球坐标 系热传导方程出发，导出球心处的温度表达式。 解：球坐标系的热传导方程为式（7-3） ，即 1 ∂t 1 ∂ 2 ∂t 1 ∂ ∂t 1 ∂ 2t q = 2 + r + 2 sin θ + 2 2 2 k ∂θ r sin θ ∂φ α ∂θ ′ r ∂r ∂r r sin θ ∂θ ① 球表面的散热速率等于球内部的发热速率， 球表面上维持恒定温度 ts 不变， 故为稳态 ∂t 导热， =0。 ∂θ ′ ∂t ∂t ∂2t ∂2t ② 一维径向对称导热， =0， 2 =0， 2 =0。 = 0， ∂φ ∂θ ∂φ ∂θ 于是式（7-3）变为
化工原理(管国锋主编-第三版)课后习题答案4-传热及换热器
第4章 传热及换热器1）用平板法测定材料的导热系数，其主要部件为被测材料构成的平板，其一侧用电热器加热，另一侧用冷水将热量移走，同时板的两侧用热电偶测量其表面温度。
设平板的导热面积为0.03m 2，厚度为0.01m 。
测量数据如下：试求：①该材料的平均导热系数。
②如该材料导热系数与温度的关系为线性：，则λ0和a 值为多少？001825.0)/(4786.0]2/)50200(1[5878.0]2/)100300(1[6533.0)/(6206.02/)()/(5878.01153.201.0/03.0)50200()/(6533.01408.201.0/03.0)200300(/)(1][000002102201121=⋅=++=++=∴⋅=+=⋅=⨯=⨯-⋅=⨯=⨯-∴=-=a C m w a a C m w C m w C m w VIL S t t Q m λλλλλλλλλλλ得）解2）通过三层平壁热传导中，若测得各面的温度t 1、t 2、t 3和t 4分别为500℃、400℃、200℃和100℃，试求合平壁层热阻之比，假定各层壁面间接触良好。
3）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。
4）在外径100mm 的蒸汽管道外包绝热层。
绝热层的导热系数为0.08W/(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。
5）Φ38×2.5mm 的钢管用作蒸汽管。
为了减少热损失，在管外保温。
50第一层是mm 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 ·℃)。
“化工原理”第4章《传热》复习题
“化⼯原理”第4章《传热》复习题“化⼯原理”第四章传热复习题⼀、填空题1. 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=αA△t ；W/（m2.K）2. 在列管式换热器中,⽤饱和蒸⽓加热空⽓,此时传热管的壁温接近________流体的温度,总传热系数K接近______流体的对流给热系数. ***答案*** 蒸⽓；空⽓3. 热量传递的⽅式主要有三种:_____、_______、__________.***答案*** 热传导；热对流；热辐射。
4．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_______________________. ***答案***较⼩⼀侧的给热系数。
5. 影响给热系数α的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** 流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁⾯的⼏何尺⼨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λ1<λ2<λ3。
在稳定传热过程中，各层的热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q___Q___Q。
***答案*** R1>R2>R3；Q1=Q2=Q37. ⼀包有⽯棉泥保温层的蒸汽管道，当⽯棉泥受潮后，其保温效果应＿＿＿＿＿＿，主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** 降低；因⽔的导热系数⼤于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增⼤，保温效果降低。
8. 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。
***答案*** ⼤于；⼩于9. 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。
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 ×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：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 =1.86×103J/（kg ·K ）苯的流量W h =2000kg/h ，水的平均温度2523515=+=t ℃，比热容c pc =4.178×103J/（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 =4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3=7.54×10－3m 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 2.3415651565=-=t ∆℃传热面积 81.62.34133101.34=⨯⨯==并并m i i t K Q S ∆m 2逆流操作80 50 4023545=+=逆m t ∆℃传热面积 83.540133=⨯==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 第三章传热习题答案
第三章 传热习题一、 填空题1．三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同。
在其他条件不变时，若将第二层和第三层的材料互换，则导热量变（ ），第二层与第三层的界面温度变（ ）。
答：变小，变小。
2．在垂直冷凝器中，蒸汽在管内冷凝，若降低冷却水的温度，冷却水的流量不变，则冷凝传热系数（ ），冷凝传热量（ ）。
答：减小，增加。
冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热系数减小； 冷凝传热量与温差的3/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热量增加。
3．在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热，若将壳程由单程该为双程，则传热温度差（ ）。
答：下降4．在高温炉外设置隔热档板，挡板材料的黑度越低，则热损失越（ ）。
答：越小5．黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高（ ）倍。
答：156．沸腾传热设备壁面越粗糙，汽化核心越（ ），沸腾传热系数α越（ ）。
答：多，大7．苯在内径为20mm 的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（m 2．℃）。
如果流量和物性不变，改用内径为30mm 的圆管，其对流传热系数变为（ ）W/（m 2．℃）。
答：612α=0.023nr P d8.0Re λ=0.023d λn S d W d Pr 4/8.02⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡μρρα∝8.0)21(1⨯-+-d =8.1-dαα'=8.12030-⎪⎭⎫⎝⎛=0.482α'=0.482α=0.482⨯1270=612W/(2m ·℃)8.某液体在一直管内（忽略进口段的影响）稳定强制湍流流动，该管内径为20mm ，测得其对流传热系数为α，现将管内径改为27mm ，并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。
⑴若液体的流速保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.9417倍；⑵若液体的质量流量保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.5826倍； 知： mm m d 20020.0== mm d 27=求： 12αα解：(1) 由 12u u =，np c du d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=λμμρλα8.0023.0 得 9417.020*******.08.0122118.0128.0212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==d d d d d d d d αα(2) 由 12W W =，uA V W ρρ==得 1122A u A u =，22112⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d u u所以()()8.02218.012218.011222118.01128.02212⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==d dd d d d u d u d d d d u d d u d αα5826.027208.18.1216.1218.01221=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=d d d d d d d d9.在一内钢管为φ180⨯10mm 的套管换热器中，将流量为 3500kg/h 的某液态烃从100︒C 冷却到60︒C ，其平均比热为2380J/(kg ⋅K)。
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--传热习题及答案资料
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 dα∝，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《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。
化工原理第三版传热习题
化工原理第三版传热习题IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】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。
化工原理热传导练习题
化工原理热传导练习题化工原理热传导练习题热传导是化工原理中的一个重要概念，它涉及到物质内部热量的传递方式。
在实际工程中，我们经常需要计算和分析热传导的问题，因此掌握相关的练习题是非常重要的。
下面，我将为大家提供一些热传导的练习题，希望能够帮助大家更好地理解和应用这一知识。
练习题一：热传导计算问题：一块长为1m，宽为0.5m，厚度为0.1m的金属板，其热导率为50W/(m·K)。
板的左右两侧分别保持在100℃和20℃的温度下。
求金属板内部的温度分布情况。
解析：根据热传导的基本原理，我们可以利用热传导方程来求解这个问题。
热传导方程可以表示为：q = -kA(dT/dx)其中，q是单位时间内通过单位面积的热量传递，k是热导率，A是传热面积，dT/dx是温度梯度。
在本题中，由于板的宽度和厚度都是常数，所以传热面积A是一个常数。
我们可以将热传导方程简化为：q = -kA(dT/dx)由于问题中要求的是温度分布情况，所以我们需要求解dT/dx。
将上述方程进行积分，可以得到：q = -kA(T2 - T1) / L其中，T2和T1分别表示板的两侧温度，L表示板的长度。
将问题中的数据代入上述方程，可以得到：q = -50 × 0.5 × 0.1 (100 - 20) / 1 = -200 W由于热量是从高温区向低温区传递的，所以传热速率q为负值。
练习题二：热传导和材料选择问题：在一个化工装置中，需要将高温的液体通过一个金属管道传输到远处。
为了减少热损失，我们需要选择一个合适的材料作为管道的材质。
已知不同材料的热导率如下：金属A：100 W/(m·K)金属B：50 W/(m·K)金属C：10 W/(m·K)假设管道的长度为100m，管道外温度为20℃，内部温度为200℃。
请问应该选择哪种材料作为管道的材质？解析：根据热传导的基本原理，热损失与热导率成正比。
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 d 2u 常数 当管径增大时，a. u l/d 2 , u 0-8/d 0'2 1/d 1'8综合以上结果， 根据m 5 t 2 tl KA t m 对于该系统KA_b L_A L T t 2mc p J t 2 ln — 则T t 2A-ln T• t 2b. d增大时，a增大，dA 1/d1'8，管径增加，A下降KA At m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：N u O.O23Re0.8Pr n，即物性一定时，u^/d。
.2。
根据连续性方程，流量不变时，V匸"J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K5、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（）。
陈敏恒《化工原理》(第3版)(上册)课后习题-传热(圣才出品)
解：已知：水平蒸汽管加热外部重油，d＝60mm，tm＝20℃，70℃重油； ，
（w/m2）
，求：q
属大容积自然对流
∵水平放置，特性尺寸 I＝d
Gr·Pr＝15.9×1.94×104＝3.09×105 查教材表 6-3 得，A＝0.54，b＝1/4
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6-11 室内水平放置两根表面温度相同的蒸汽管，由于自然对流两管都向周围空气散 失热量。已知大管的直径为小管直径的 10 倍，小管的（GrPr）＝109。试问两管路单位时 间、单位面积的热损失比值为多少？
解：已知：两水平放置圆管，d1＝10d2，Gr·Pr＝109。求：q1/q2 属自然对流， 大小两种管子，不同的只是特性尺寸 I，因水平放置 I＝d
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第6章 传 热
（一）习题 热传导 6-1 如图 6-1 所示。某工业炉的炉壁由耐火砖λ1＝1.3W/（m·K）、普通绝热层λ2＝ 0.18W/（m·K）及普通砖λ3＝0.93W/（m·K）三层组成。炉膛壁内壁温度 ll00℃，普通砖 层厚 12cm，其外表面温度为 50℃。通过炉壁的热损失为 1200W/m2，绝热材料的耐热温 度为 900℃。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。 设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。
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∵苯被加热 ∴可用
公式
6-9 在常压下用列管换热器将空气由 200℃冷却至 120℃℃，空气以 3kg/s 的流量在
管外壳体中平行于管束流动。换热器外壳的内径为 260mm，内有φ25mm×2.5mm 钢管
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α值。
间壁换热器管壁温度tW接近于α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λ1<λ2<λ3，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。
化工原理第三版答案杨祖荣
解：图中1、2为等压面，即p1?p2
p1?pa??gh1p2?p3??0gr1
3
?pa??gh1?p3??0gr1(1)又p5?p6?pb??gh3??0gr2p3?p4?p5??g(h4?h2)
r1?r钢?0.00234?0.016% 14.471
4.332?29.94% 14.471
10137.?70.05% 14.471r2?r石棉?r3?r软木?
由以上计算可知钢管热阻很小，且r软木?r石棉。
(3)若将?1和?2互换，厚度不变，且认为t1和t4不变。
q?2???110?10???37.94w/m 130160190ln?ln?ln45270.0430016.60
?m??1?1??1?2????n?n
式中，?i为气体混合物中i组分的体积分率。
或?m?pmm rt
其中mm?m1y1?m2y2???mnyn
1-1-2压力
流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，又称为压力。在静止流体中，作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。
压力的单位
（1）按压力的定义，其单位为n/m2，或pa；
?p?pa?0.3?9.81?(998?920)?0.003?920?9.81 ?256.6pa (表压)
9．为了排出煤气管中的少量积水，用附图所示的水封装置，水由煤气管道中的垂直支管排出。已知煤气压力为10kpa（表压），试求水封管插入液面下的深度h。
解:煤气表压p??gh
p10?103
h??3?1.02m
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传热一、填空(1) 在传热实验中用饱与水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于侧得对流传热系数,而壁温接近于侧流体得温度值。
(2) 热传导得基本定律就是。
间壁换热器中总传热系数K得数值接近于热阻(大、小)一侧得α值。
间壁换热器管壁温度tW接近于α值 (大、小)一侧得流体温度。
由多层等厚平壁构成得导热壁面中,所用材料得导热系数愈小,则该壁面得热阻愈(大、小),其两侧得温差愈 (大、小)。
(3)由多层等厚平壁构成得导热壁面中,所用材料得导热系数愈大,则该壁面得热阻愈 ,其两侧得温差愈。
(4)在无相变得对流传热过程中,热阻主要集中在 ,减少热阻得最有效措施就是。
(5) 消除列管式换热器温差应力常用得方法有三种,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得目得就是增加面积,增强流体得湍动程度以提高传热系数。
(6) 厚度不同得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λ1<λ2<λ3,在稳定传热过程中,各层得热阻 ,各层导热速率。
(7) 物体辐射能力得大小与成正比,还与成正比。
(8) 写出三种循环型蒸发器得名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。
(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括、与三个阶段。
实际操作应控制在。
在这一阶段内,传热系数随着温度差得增加而。
(10) 传热得基本方式有、与三种。
热传导得基本定律就是⎽⎽⎽⎽其表达式为⎽⎽⎽⎽⎽。
(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来得2倍,则其对流传热系数约为原来得倍;管径改为原来得1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来得倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)(12) 导热系数得单位为 ,对流传热系数得单位为 ,总传热系数得单位为。
二、选择1 已知当温度为T时,耐火砖得辐射能力大于铝板得辐射能力,则铝得黑度＿＿耐火砖得黑度。
A 大于B 等于C 不能确定D 小于2 某一套管换热器,管间用饱与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得2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时得传热温差应为原来得倍。
A 1、149B 1、74C 2D 不定3 一定流量得液体在一φ25×2、5mm得直管内作湍流流动,其对流传热系数αi=1000W/m2·℃;如流量与物性都不变,改用一φ19×2mm得直管,则其α将变为。
A 1259B 1496C 1585D 16784 对流传热系数关联式中普兰特准数就是表示得准数。
A 对流传热B 流动状态C 物性影响D 自然对流影响5 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中得＿＿在工程上可行。
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6 在两灰体间进行辐射传热,两灰体得温度差为50℃,现因某种原因,两者得温度各升高100℃,则此时得辐射传热量与原来得辐射传热量相比,应该＿＿。
A 减小B 增大C 不变三、简答1.热传递有哪几种基本方式？热传导、对流、辐射。
2.各种传热方式相比较,热传导得主要特点就是什么？在热传导中,物体各部分之间不发生相对位移。
3.各种传热方式相比较,对流得主要特点就是什么？对流仅发生在流体中,流体各部分之间发生相对位移。
4.各种传热方式相比较,热辐射得主要特点就是什么？热辐射不需要任何介质,可以在真空中传播。
5.流体与固体壁面间对流传热得热阻主要集中在何处？热阻主要集中在紧挨固体壁面处得层流底层内。
6.强化对流传热得主要途径就是什么？提高流体得湍动程度,减小层流底层得厚度。
7.在一套管换热器中,若两流体得进、出口温度不变,应选择并流换热还就是逆流换热？为什么？应选择逆流换热,因为此时得对数平均温差较大,可以节省换热面积。
8.什么就是黑体？吸收率等于1得物体称为黑体。
9.什么就是白体？反射率等于1得物体称为白体。
10.什么就是透热体？透过率等于1得物体称为透热体。
11.什么就是灰体？能以相同得吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围得辐射能得物体称为灰体。
12.什么就是物体得黑度？灰体得辐射能力与同温度下黑体得辐射能力之比称为物体得黑度。
13.在设计换热器时,如何安排不洁净与易结垢得流体得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管内,因为管内清洗比较方便。
14.在设计换热器时,如何安排腐蚀性流体得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管内,以免壳体与管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗与检修。
15.在设计换热器时,如何安排压强高得流体得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管内,以免壳体受压,可节省壳程金属消耗量。
16.在设计换热器时,如何安排饱与蒸气得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管间,便于及时排出冷凝液。
17.在设计换热器时,如何安排被冷却得流体得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管间,可利用外壳向外得散热作用,以增强冷却效果。
18.在设计换热器时,如何安排粘度大得液体得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管间,因流体在有折流挡板得壳程流动时,由于流速与流向得不断改变,在低Re值(Re＞100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。
19.在设计换热器时,如何安排流量较小得流体得流径(管内或就是管间)？简述理由。
走管间,因流体在有折流挡板得壳程流动时,由于流速与流向得不断改变,在低Re值(Re＞100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。
20.在列管换热器中,拟用饱与蒸气加热空气,传热管得壁温接近哪一种流体得温度？壁温接近饱与蒸气得温度。
21.在列管换热器中,拟用饱与蒸气加热空气,总传热系数Ｋ接近哪一种流体得对流传热系数？总传热系数Ｋ接近空气得对流传热系数。
22.在列管换热器中,拟用饱与蒸气加热空气,如何确定两流体在换热器中得流径？为什么？空气走管内,饱与蒸气走管间,以便于冷凝液得排放。
23.污油与汽油换热,如何安排两流体得流径? 为什么?污油走管内,汽油走管间,便于清洗。
24.为什么内部孔隙多得材料保温效果好?因为大量得孔隙中包含着导热系数非常小得气体,对导热不利,从而起到了保温得作用。
25.一钢板得黑度为0、78, 其反射率为多少?反射率为0、22。
26.在强化传热得过程中,为什么要想办法提高流体得湍动程度?由于对流传热得热阻主要集中在层流底层内,提高流体得湍动程度能减薄层流底层得厚度,可以提高传热效果。
27.在夏季人们为什么爱穿浅色衣服?由于在阳光下浅色得衣服反射率较大,吸收得热量少,使人们不至于感觉太热。
28.换热器得壳程为什么要安装挡板?可以提高壳程流体得湍动程度,增强传热效果。
29.虽然大气层包围着地球,但阳光仍能照射到地球表面,因为空气就是透热体。
此话对吗？为什么？不对,只有单原子气体与对称双原子气体就是透热体,而空气中得二氧化碳与水蒸气都可以部分地吸收太阳发射得辐射能。
30.间壁式换热器与混合式换热器得区别就是什么？间壁式换热器就是由固体壁面将冷、热两种流体分开,通过固体壁面传热,而混合式换热器中则就是将冷、热两种流体直接接触、混合换热。
四、计算1、一卧式列管冷凝器,钢质换热管长为3m,直径为φ25×2mm。
水以0、7m/s得流速在管内流过,并从17℃被加热到37℃。
流量为1、25kg/s、温度为72℃烃得饱与蒸气在管外冷凝成同温度得液体。
烃蒸气得冷凝潜热为315kJ/kg。
已测得:=800W/(m2·℃),管内侧热阻为外侧得40%,污垢热阻又为管蒸气冷凝传热系数α内侧热阻得70%,试核算:(1)换热器每程提供得传热面积(外表面为基准);(2)换热管得总根数;(3)换热器得管程数。
[计算时可忽略管壁热阻及热损失,水得比热为4、18kJ/(kg·℃)];解: (1)换热器每程提供得传热面积(外表面为基准),S1,需先知道每程得管子数,由题意知,水以0、7m/s得流速在管内流过,欲求S1每程得管子数等于所需冷却水得总流量与单管内水得流量之比。
两流体交换得热量为:又 , ,则单管内水得流量为:每程所需管子数为:取每程管子数为20, 则每程所能提供得传热外表面积为:(2) 换热管得总根数;由所需得总传热面积可求取换热管得总根数。
由题给数据,则任务所需得传热外表面积为:换热管总根数为:取(2)换热器得管程数。
由题意管程数为:2 在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气,两流体得进口温度分别为20℃与110℃。
在换热器使用得初期,冷却水及空气得出口温度分别为45℃与40℃,使用一年后,由于污垢热阻得影响,在冷热流体得流量与进口温度不变得情况下,冷却水出口温度降至38℃,试求:(1)空气出口温度为多少？(2)总传热系数为原来得多少倍？(3)若使冷却水加大一倍,空气流量及两流体进口温度不变,冷热流体得出口温度各为多少？(α水>>α空气)(4)冷却水流量加大后,换热器得传热速率有何变化？变为多少？解: 使用初期使用一年后110℃ 40℃ 110℃45℃ 20℃ 38℃ 20℃(1)空气出口温度题意可得:使用初期 (1)使用一年后 (2)两式相比(2)/(1),得则:=59、6℃(2)总传热系数方程(2)式/(1)式,得: 故(3)冷热流体得出口温度一年后 (3)(4)方程(4)式/(3),得:整理前半式得方程 (5)又因 ,, 故由等比定理则整理得, (6)联立(5)与(6),可得: ,(4)冷却水流量加大后,换热器得传热速率有何变化？变为多少？则3 有一蒸汽加热器,热方:为饱与蒸汽冷凝,T=100℃;冷方:为生垢液体升温,,。
(1)在测试中,维持以上温度条件不变,发现蒸汽凝液流量,在清洗前后之比为1:2。
问:a 那些就是控制热阻？管程宜走那一方流体？简述理由;b 清洗前,污垢热阻约为该时总热阻得多少分数？(2)在操作中,若要求改为维持该加热器得热负荷不变。
问:随着污垢得增加,调节饱与蒸汽得温度与生垢液体得流量,就是否都能达到要求？简述理由(定性分析)。
注:冷方流型为湍流、面积基准与物性变化可不考虑以及清洗后得垢阻为零。
解:(1) a 垢层就是主要控制热阻,其次就是垢层对液体得给热过程,因传热过程得传热量取决于热阻大得一方。
管程宜走生垢液体,便于清洗,便于增大流速,可能减少垢层沉积在管子表面上,饱与蒸汽宜在管间(壳程)走,因流速对饱与蒸汽冷凝给热系数几乎无影响,而饱与蒸汽冷凝得表面又不要求清洗,且在壳程流动易于及时排除冷凝水与不凝性气体。
b 维持不变时:清洗前传热量 (1)清洗后传热量 (2)(1)式与(2)式比较得:清洗前后总热阻得差值就是污垢热阻所以 %(2)在操作中,调节生垢液体流量,企图减少垢层厚度来增加换热量,就是不能满足得,因为生垢液体以为湍流,再增加流量时,所增加得换热量决不能与所需要得热量相当,这时会使出口温度下降。