化工原理第四章复习题(附答案)
化工原理第四章习题及答案
第四章传热一、名词解释1、导热若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导（导热）。
2、对流传热热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。
热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。
3、辐射传热任何物体, 只要其绝对温度不为零度(0K), 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递。
这种传热方式称为热辐射。
4、传热速率单位时间通过单位传热面积所传递的热量（W/m2）5、等温面温度场中将温度相同的点连起来，形成等温面。
等温面不相交。
二、单选择题1、判断下面的说法哪一种是错误的（）。
BA 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；B 在同一温度下，物体吸收率A与黑度ε在数值上相等，因此A与ε的物理意义相同；C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
2、在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为_______ 。
CA 传导和对流B 传导和辐射C 对流和辐射3、沸腾传热的壁面与沸腾流体温度增大，其给热系数_________。
CA 增大B 减小C 只在某范围变大D 沸腾传热系数与过热度无关4、在温度T时，已知耐火砖辐射能力大于磨光铜的辐射能力，耐火砖的黑度是下列三数值之一，其黑度为_______。
AA 0.85B 0.03C 15、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。
DA 大于B 等于C 不能确定是否大于D 小于6、多层间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻_____。
AA 成正比B 成反比C 没关系7、在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否正确： A甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。
化工原理第四章习题及答案
第四章传热一、名词解释1、导热若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子与自由电子等微观粒子得热运动而引起得热量传递称为热传导(导热)。
2、对流传热热对流就是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起得热量传递。
热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。
3、辐射传热任何物体, 只要其绝对温度不为零度(0K), 都会不停地以电磁波得形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体得辐射能, 当物体向外界辐射得能量与其从外界吸收得辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量得传递。
这种传热方式称为热辐射。
4、传热速率单位时间通过单位传热面积所传递得热量(W/m2)5、等温面温度场中将温度相同得点连起来,形成等温面。
等温面不相交。
二、单选择题1、判断下面得说法哪一种就是错误得()。
BA 在一定得温度下,辐射能力越大得物体,其黑度越大;B 在同一温度下,物体吸收率A与黑度ε在数值上相等,因此A与ε得物理意义相同;C 黑度越大得物体吸收热辐射得能力越强;D 黑度反映了实际物体接近黑体得程度。
2、在房间中利用火炉进行取暖时,其传热方式为_______ 。
CA 传导与对流B 传导与辐射C 对流与辐射3、沸腾传热得壁面与沸腾流体温度增大,其给热系数_________。
CA 增大B 减小C 只在某范围变大D 沸腾传热系数与过热度无关4、在温度T时,已知耐火砖辐射能力大于磨光铜得辐射能力,耐火砖得黑度就是下列三数值之一,其黑度为_______。
AA 0、85B 0、03C 15、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。
DA 大于B 等于C 不能确定就是否大于D 小于6、多层间壁传热时,各层得温度降与各相应层得热阻_____。
AA 成正比B 成反比C 没关系7、在列管换热器中,用饱与蒸汽加热空气,下面两项判断就是否正确: A甲、传热管得壁温将接近加热蒸汽温度;乙、换热器总传热系数K将接近空气侧得对流给热系数。
化工原理第四章复习题(附答案)
化工原理第四章复习题(附答案)一、选择题1. 间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( )A. 成正比B. 成反比C. 没关系2. 翅片管换热器的翅片应安装在( )。
A. α小的一侧B. α大的一侧C. 管内D. 管外3. 穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻 R 1R 2R 3( )。
A. R 1>(R 2+R 3) B. R 1<(R 2+R 3) C. R 1=(R 2+R 3) D. 无法比较4. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ12稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T 为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ2( )。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定5. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时:（1）传热系数K 应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( )（2）空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( )（3）壁温 A 增大B 略有减小 C 基本不变 ( )6. 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. 节约钢材、增强美观；C. 增加传热面积，提高传热效果。
7. 蒸汽冷凝时，膜状冷凝的α( )滴状冷凝的α。
A. 等于B. 大于C. 小于8. 导热是（ ）热量传递的主要方式。
A. 固体中B. 液体中C. 气体中9. 热量传递的基本方式是（ ）。
A. 恒温传热和稳态变温传热字B. 导热给热和热交换C. 气化、冷凝与冷却D. 传导传热、对流传热与辐射传热10. 在比较多的情况下，尤其是液－液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（ ）。
A. 热流体的热阻B. 冷流体的热阻C. 冷热两种流体的热阻D. 金属壁的热阻11. 传热速率公式q ＝KA Δtm Δt m ）。
A.器壁内外壁面的温度差B.器壁两侧流体对数平均温度差C.流体进出口的温度差D.器壁与流体的温度差12. 湍流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（ ）。
化工原理第四章题库与解答
（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效率之间关系的定律是（ ）。
A 、斯蒂芬-波尔兹曼定律； C 、折射； B 、克希霍夫； D 、普郎克； 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、Ｆ 4、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 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≈∴2112lnm t t KA t AT t T t α-∆≈--即121lnp 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 nu N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。
化工原理答案 第四章 传热
第四章 传 热热传导【4-1】有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面，包一层热导率为(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。
已测得绝热层外表面温度为30℃，另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃，如习题4-1附图所示。
试求加热器平壁外表面温度。
解 2375℃, 30℃t t ==计算加热器平壁外表面温度1t ，./()W m λ=⋅016℃ (1757530025005016016)t --= ..145025********t =⨯+=℃【4-2】有一冷藏室，其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。
软木的热导率λ= W/(m·℃)。
若外表面温度为28℃，内表面温度为3℃，试计算单位表面积的冷量损失。
解 已知.(),.123℃, 28℃, =0043／℃ 003t t W m b m λ==⋅=， 则单位表面积的冷量损失为【4-3】用平板法测定材料的热导率，平板状材料的一侧用电热器加热，另一侧用冷水冷却，同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。
若所测固体的表面积为0.02m 2，材料的厚度为0.02m 。
现测得电流表的读数为2.8A ，伏特计的读数为140V ，两侧温度分别为280℃和100℃，试计算该材料的热导率。
解 根据已知做图热传导的热量 .28140392Q I V W =⋅=⨯=.().()12392002002280100Qb A t t λ⨯==-- 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成：耐火砖层，热导率λ=(m·℃)，厚度230b mm =；绝热砖层，热导率λ=(m·℃)；普通砖层，热导率λ=(m·℃)。
耐火砖层内侧壁面温度为1000℃，绝热砖的耐热温度为940℃，普通砖的耐热温度为130℃。
(1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度，然后计算绝热砖层厚度。
若每块绝热砖厚度为230mm ，试确定绝热砖层的厚度。
化工原理第二版第四章答案
化工原理第二版第四章答案
第四章化学反应工程
1. 什么是化学反应工程？
化学反应工程是一门研究如何控制和优化化学反应的工程学科。
它研究如何控制反应条件，如温度、压力、流量和物料比例，以及如何优化反应系统的性能，以获得最佳的反应结果。
2. 什么是反应动力学？
反应动力学是研究反应过程的进展速度和反应结果的科学。
它研究反应物之间的相互作用，以及反应物的变化如何影响反应
过程的速度和结果。
3. 什么是反应器？
反应器是一种用于进行化学反应的装置。
它可以是一个容器，用于混合反应物，或者是一个反应系统，用于控制反应条件，如
温度、压力和流量。
4. 什么是反应器设计？
反应器设计是指根据反应物的性质和反应条件，设计出一个
反应器，以满足反应的要求。
它包括反应器的结构、材料、尺寸
和操作参数等。
5. 什么是反应器优化？
反应器优化是指根据反应物的性质和反应条件，优化反应器
的参数，以获得最佳的反应结果。
它包括反应器的结构、材料、
尺寸和操作参数等。
6. 什么是反应器模拟？
反应器模拟是指使用计算机模拟反应器的运行情况，以预测
反应器的性能。
它可以用来预测反应器的反应结果，以及反应器
的参数如何影响反应结果。
7. 什么是反应器控制？
反应器控制是指使用计算机控制反应器的运行情况，以调节
反应器的参数，以获得最佳的反应结果。
它可以用来控制反应器
的温度、压力、流量和物料比例等参数，以获得最佳的反应结果。
化工原理上册第四章复习题
第四章选择1、换热器开车时应 C ；停车时应 C 。
A.先进冷物料后进热物料先停冷物料后停热物料B.先进热物料后进冷物料先停冷物料后停热物料C.先进冷物料后进热物料先停热物料后停冷物料D. 先进冷物料后进热物料先停冷物料后停热物2、如图所示的列管式换热器是几壳程，几管程 ( B )A.单壳程，单管程B.单壳程，双管程C.双壳程，单管程D.双壳程，双管程3、精馏塔的冷凝器用水冷却乙醇，若选用列管式换热器，则下列走法正确的是( A )A. 乙醇走壳程，水走管程B.乙醇走管程，水走壳程C.乙醇和水谁走壳程谁走管程可以任意选取D.不一定，看情况选取4、湍流体与金属器壁间的对流传热过程中，其热阻主要存在（ C ）。
Ａ.流体中Ｂ.金属器壁内Ｃ.湍流体的滞流内层中Ｄ.流体的湍流主体区域内5、在一正常连续生产的间壁式换热器中，流体在换热器内的温度沿间壁流动方向是变化的，而流速等与流动有关的物理量是不变的，则可知（ C ）。
A. 管内流动属稳定流动，而传热属不稳定传热。
B.管内流动属不稳定流动，且传热属不稳定传热。
C.管内流动属稳定流动，且传热属稳定传热。
D.管内流动属不稳定流动，而传热属稳定传热。
6、以下（ C ）反映了流体的物理性质对对流传热过程的影响。
A.雷诺准数B.努塞尔准数C.普兰特准数D.格拉斯霍夫准数7、用潜热法计算流体间的传热量（ B ）。
（A）仅适用于相态不变而温度变化的情况（B）仅适用于温度不变而相态变化的情况（C）仅适用于既有相变化，又有温度变化的情况（D）以上均错8、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液，水蒸气走壳程。
为强化传热，下列措施中最为经济有效的是（ C ）。
（A）增大换热器尺寸以增大传热面积（B）在壳程设置折流挡板（C）改单管程为双管程（D）减少传热壁面厚度9、下列换热器中，用于管程和壳程均经常清洗的换热场合的是（ C ）。
（A）固定管板式换热器（B）U形管式换热器（C）填料函式换热器（D）板翅式换热器10、可在器内设置搅拌器的是（ C ）换热器。
04化工原理第四章习题答案
4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成:耐火砖的热导率为,K m W 05.111−−⋅⋅=λ厚度mm 230=b ；绝热砖的热导率为11K mW 151.0−−⋅⋅=λ；普通砖的热导率为11K m W 93.0−−⋅⋅=λ。
若耐火砖内侧温度为C 10000,耐火砖与绝热砖接触面最高温度为C 9400,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过C 1300(假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等)。
试求：（1）绝热砖的厚度。
绝热砖的尺寸为：mm 230mm 113mm 65××;(2)普通砖外测的温度。
普通砖的尺寸为：mm 240mm 1200mm 5××。
(答：⑴m 460.02=b ；⑵C 6.344°=t )解：⑴第一层：1121λb t t AQ −=第二层：2232λb t t AQ −=⇒()()32222111t t b t t b −=−λλ⇒()()130940151.0940100023.005.12−=−b ⇒m446.02=b 因为绝热砖尺寸厚度为mm 230，故绝热砖层厚度2b 取m 460.0，校核：()()3940460.0151.0940100023.005.1t −=−⇒C 3.1053°=t ；⑵()()43332111t t b t t b −=−λλ⇒C 6.344°=t 。
4-2、某工厂用mm 5mm 170×φ的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚mm 30的矿渣棉，其热导率为11K m 0.065W −−⋅⋅;第二层为厚mm 30的石棉灰，其热导率为11K m 0.21W −−⋅⋅。
管内壁温度为C 3000，保温层外表面温度为C 400。
管道长m 50。
试求该管道的散热量。
（答：kW 2.14=Q ）解：已知：11 K m 0.065W −−⋅⋅=λ，11 K m 0.21W −−⋅⋅=λ查表得：11K m W 54−−⋅⋅=钢λ()34323212141ln 1ln 1ln 12d d d d d d t t lQλλλπ++−=其中：0606.016.017.0ln ln 12==d d ，302.017.023.0ln ln 23==d d ，231.023.029.0ln ln 34==d d()1m W 28421.0231.0065.0302.0450606.0403002−⋅=++−=πlQ ，kW 2.14W 1042.1502844=×=×=Q 。
答案化工原理(1-5)章复习题
化工原理（1~5章）复习题绪论1、单元操作的定义？答：艺过程中遵循相同的基本原理，只改变物料状态或物理性质，不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作（至少3个），并说明各自的过程原理与目的？答：流体输送：输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降：利用密度差，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤：根据尺寸不同的截留，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热：利用温度差输入或移出热量，使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏：利用各组分间挥发度不同，使液体或汽液混合物分离。
吸收：利用各组分在溶剂中的溶解度不同，分离气体混合物。
萃取：利用各组分在萃取剂中的溶解度不同，分离液体混合物。
干燥：加热湿固体物料，使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具？（不考）答：①物料衡算：质量守恒定律—在一个单元过程中，进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算：能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算：化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为（560 ）mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于（节流）式流量计，是用（压差）来反映流量的。
转子流量计属于（定压）式流量计，是通过（环隙面积的变化）来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测量大直径气体管路上速度分布的是（ C ）；能量损失最大的是（ A ）；对流量变化反映最灵敏的是（ A ）。
A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、测速管；D、转子流量计4、测量管内流体流动参数（如流速、流量、压力等）时，测量点一般应选在管路的（ A ）。
A、稳定段长度之后；B、稳定段长度之前；C、流量调节阀之后；D、流量调节阀之前5、测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值（不变）；孔板流量计两端压差值（增大）。
化工原理第四章习题答案
化工原理第四章习题答案化工原理第四章习题答案第一题：题目：某化工过程中，一种物质A在液相中的浓度随时间的变化满足以下动力学方程：d[A]/dt = k[A]^2，其中k为常数。
若初始时刻A的浓度为[A]0，求A 的浓度随时间的变化规律。
解答：根据题目中给出的动力学方程，我们可以得到d[A]/[A]^2 = kdt。
两边同时积分，得到∫d[A]/[A]^2 = ∫kdt。
对左边进行积分，得到-1/[A] = kt + C1，其中C1为积分常数。
整理得到[A] = -1/(kt + C1)。
由于初始时刻A的浓度为[A]0，所以代入初始条件得到[A]0 = -1/(k(0) + C1)，解得C1 = -1/[A]0。
将C1代入[A] = -1/(kt + C1)中，得到[A] = -1/(kt - 1/[A]0)。
第二题：题目：某反应A + B → C的速率方程为r = k[A][B]，其中k为常数。
若初始时刻A和B的浓度分别为[A]0和[B]0，求A和B的浓度随时间的变化规律。
解答：根据速率方程r = k[A][B]，我们可以得到d[A]/dt = -k[A][B]和d[B]/dt = -k[A][B]。
将两个方程进行整理，得到d[A]/[A] = -k[B]dt和d[B]/[B] = -k[A]dt。
两边同时积分，得到∫d[A]/[A] = -k∫[B]dt和∫d[B]/[B] = -k∫[A]dt。
对左边进行积分，得到ln[A] = -k[B]t + C2和ln[B] = -k[A]t + C3，其中C2和C3为积分常数。
取指数，得到[A] = e^(-k[B]t + C2)和[B] = e^(-k[A]t + C3)。
由于初始时刻A和B的浓度分别为[A]0和[B]0，所以代入初始条件得到[A]0 = e^C2和[B]0 = e^C3，解得C2 = ln[A]0和C3 = ln[B]0。
将C2和C3代入[A] = e^(-k[B]t + C2)和[B] = e^(-k[A]t + C3)中，得到[A] = [A]0e^(-k[B]t)和[B] = [B]0e^(-k[A]t)。
化工原理课后习题答案详解第四章
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.2D-果糖溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20 ︒C时的密度。
求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。
解：质量分数的定义为4.3在25 ︒C，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积。
求：（1）把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.460 ︒C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60 ︒C 时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律4.580 ︒C是纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 ︒C时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：根据Raoult定律4.6在18 ︒C，气体压力101.352 kPa下，1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g，能溶解N2 0.02 g。
现将 1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的O2和N2，并干燥之，求此干燥气体在101.325 kPa，18 ︒C下的体积及其组成。
设空气为理想气体混合物。
其组成体积分数为：，解：显然问题的关键是求出O2和N2的Henry常数。
18 ︒C，气体压力101.352 kPa下，O2和N2的质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体的水的密度为（无限稀溶液）。
化工原理第四章答案
第四章 传热习题解答【p286-288】【1.6.7.8.9.10.13.14.18.20.22.24.25】若耐火砖内层表面的温度t 1为1150℃，钢板外表面温度t 2为30℃，又测得通过炉壁的热损失为300W ⋅m -2，试计算热传导的热通量。
若计算结果与实测的热损失不符，试分析原因并计算附加热阻。
解：124245006.014.01.007.12.0301150=++-=∆=∑∑Rt AQ w/m 2计算比测量大，存在附加热阻（由于层与层之间接触不好有空气），设附加热阻为R i 则：=300Ri +++-45006.014.01.007.12.0301150R i =2.83m.k/w6.在并流的换热器中，用水冷却油。
水的进，出口温度分别为15℃和40℃，油的进，出口温度分别为150℃和100℃。
现因生产任务要求油的出口温度降至80℃，设油和水的流量，进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m ，试求将此换热器的管长增至若干米后才能满足要求。
设换热器的热损失可以忽略。
解：在原冷却器中 对油 )100150(11-=p C w q （1） 对水 )1540(22-=p C w q （2） 并流时 135151501=-=∆t ℃ 60401002=-=∆t ℃ 5.9260135ln 60135=-=∆m t ℃ m t A K q ∆=00=)100150(11-p C w在新的冷却塔中 对油 )80150(111-=p C w q （3） 对水 )15(2221-=t C w q p （4） 解上述方程得： 2t =50℃10101m t A K q ∆==)80150(11-p C w135151501=-=∆t ℃ 3050802=-=∆t ℃ 8.6950135ln 30135=-=∆m t ℃ 5.928.691001508015011L L q q =--= 1L =1.85L =1.85m 7. 重油和原油在单程套管换热器中呈并流流动，两种油的初温分别为243℃和128℃，终温分别为167℃和157℃。
04化工原理第四章习题答案
4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成: 耐火砖的热导率为,K m W 05.111--⋅⋅=λ 厚度 mm 230=b ；绝热砖的热导率为11K m W 151.0--⋅⋅=λ；普通砖的热导率为11K m W 93.0--⋅⋅=λ。
若耐火砖内侧温度为C 10000, 耐火砖与绝热砖接触面最高温度为C 9400 ,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过C 1300 (假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等) 。
试求：（1）绝热砖的厚度。
绝热砖的尺寸为：mm 230mm 113mm 65⨯⨯; (2) 普通砖外测的温度。
普通砖的尺寸为：mm 240mm 1200mm 5⨯⨯。
(答： ⑴m 460.02=b ；⑵C 6.344︒=t )解：⑴第一层：1121λb t t AQ -=第二层：2232λb t t AQ -=⇒()()32222111t t b t t b -=-λλ⇒()()130940151.0940100023.005.12-=-b⇒m 446.02=b因为绝热砖尺寸厚度为mm 230，故绝热砖层厚度2b 取m 460.0， 校核：()()3940460.0151.0940100023.005.1t -=-⇒C 3.1053︒=t ； ⑵()()43332111t t b t t b -=-λλ⇒C 6.344︒=t 。
4-2、某工厂用mm 5mm 170⨯φ的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚mm 30的矿渣棉，其热导率为11K m 0.065W --⋅⋅ ;第二层为厚mm 30的石棉灰，其热导率为11K m 0.21W --⋅⋅。
管内壁温度为C 3000，保温层外表面温度为C 400。
管道长m 50。
试求该管道的散热量。
（答：kW 2.14=Q ）解：已知：11棉Km 0.065W --⋅⋅=λ，11灰Km0.21W --⋅⋅=λ查表得：11Km W 54--⋅⋅=钢λ()34323212141ln1ln1ln 12d d d d d d t t l Q λλλπ++-=其中：0606.016.017.0ln ln 12==d d ， 302.017.023.0ln ln 23==d d ， 231.023.029.0lnln34==d d()1mW 28421.0231.0065.0302.0450606.0403002-⋅=++-=πlQ ，kW 2.14W 1042.1502844=⨯=⨯=Q 。
化工原理课后习题(第四章)
第4章 传热4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成: 耐火砖的热导率为,K mW 05.111--⋅⋅=λ厚度 mm 230=b ；绝热砖的热导率为11K m W 151.0--⋅⋅=λ；普通砖的热导率为11K m W 93.0--⋅⋅=λ。
若耐火砖内侧温度为C 10000 , 耐火砖与绝热砖接触面最高温度为C 9400 ,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过C 1300 (假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等) 。
试求：（1）绝热砖的厚度。
绝热砖的尺寸为：mm 230mm 113mm 65⨯⨯; (2) 普通砖外测的温度。
普通砖的尺寸为：mm 240mm 1200mm 5⨯⨯。
(答： ⑴m 460.02=b ；⑵C 6.344︒=t )解：⑴第一层：1121λb t t A Q -= 第二层：2232λb t t AQ -= ⇒()()32222111t t b t t b -=-λλ⇒()()130940151.0940100023.005.12-=-b ⇒m 446.02=b因为绝热砖尺寸厚度为mm 230，故绝热砖层厚度2b 取m 460.0，校核：()()3940460.0151.0940100023.005.1t -=- ⇒C 3.1053︒=t ；⑵()()43332111t t b t t b -=-λλ⇒C 6.344︒=t 。
4-2、某工厂用mm 5mm 170⨯φ的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚mm 30的矿渣棉，其热导率为11K m 0.065W --⋅⋅ ;第二层为厚mm 30的石棉灰，其热导率为11K m 0.21W --⋅⋅。
管内壁温度为C 3000，保温层外表面温度为C 400。
管道长m 50。
试求该管道的散热量。
无缝钢管热导率为11K m 45W --⋅⋅ （答：kW 2.14=Q ）解：已知：11棉K m 0.065W --⋅⋅=λ，11灰K m 0.21W --⋅⋅=λ查表得：11K m W 54--⋅⋅=钢λ()34323212141ln 1ln 1ln 12d d d d d d t t lQ λλλπ++-= 其中：0606.016.017.0ln ln 12==d d ，302.017.023.0ln ln 23==d d ， 231.023.029.0ln ln34==d d()1m W 28421.0231.0065.0302.0450606.0403002-⋅=++-=πlQ ， kW 2.14W 1042.1502844=⨯=⨯=Q 。
化工原理答案第四章传热
第四章 传 热热传导【4-1】有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面，包一层热导率为(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。
已测得绝热层外表面温度为30℃，另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃，如习题4-1附图所示。
试求加热器平壁外表面温度。
解 2375℃, 30℃t t ==计算加热器平壁外表面温度1t ，./()W m λ=⋅016℃ (1757530025005016016)t --= ..145025********t =⨯+=℃【4-2】有一冷藏室，其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。
软木的热导率λ= W/(m·℃)。
若外表面温度为28℃，内表面温度为3℃，试计算单位表面积的冷量损失。
解 已知.(),.123℃, 28℃, =0043／℃ 003t t W m b m λ==⋅=，则单位表面积的冷量损失为【4-3】用平板法测定材料的热导率，平板状材料的一侧用电热器加热，另一侧用冷水冷却，同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。
若所测固体的表面积为0.02m 2，材料的厚度为0.02m 。
现测得电流表的读数为2.8A ，伏特计的读数为140V ，两侧温度分别为280℃和100℃，试计算该材料的热导率。
解 根据已知做图热传导的热量 .28140392Q I V W =⋅=⨯=.().()12392002002280100Qb A t t λ⨯==-- 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成：耐火砖层，热导率λ=(m·℃)，厚度230b mm =；绝热砖层，热导率λ=(m·℃)；普通砖层，热导率λ=(m·℃)。
耐火砖层内侧壁面温度为1000℃，绝热砖的耐热温度为940℃，普通砖的耐热温度为130℃。
(1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度，然后计算绝热砖层厚度。
若每块绝热砖厚度为230mm ，试确定绝热砖层的厚度。
化工原理上册第四章复习题教程文件
化⼯原理上册第四章复习题教程⽂件化⼯原理上册第四章复习题第四章选择1、换热器开车时应 C ；停车时应 C 。
A.先进冷物料后进热物料先停冷物料后停热物料B.先进热物料后进冷物料先停冷物料后停热物料C.先进冷物料后进热物料先停热物料后停冷物料D. 先进冷物料后进热物料先停冷物料后停热物2、如图所⽰的列管式换热器是⼏壳程，⼏管程 ( B )A.单壳程，单管程B.单壳程，双管程C.双壳程，单管程D.双壳程，双管程3、精馏塔的冷凝器⽤⽔冷却⼄醇，若选⽤列管式换热器，则下列⾛法正确的是( A )A. ⼄醇⾛壳程，⽔⾛管程B.⼄醇⾛管程，⽔⾛壳程C.⼄醇和⽔谁⾛壳程谁⾛管程可以任意选取D.不⼀定，看情况选取4、湍流体与⾦属器壁间的对流传热过程中，其热阻主要存在（C）。
Ａ.流体中Ｂ.⾦属器壁内Ｃ.湍流体的滞流内层中Ｄ.流体的湍流主体区域内5、在⼀正常连续⽣产的间壁式换热器中，流体在换热器内的温度沿间壁流动⽅向是变化的，⽽流速等与流动有关的物理量是不变的，则可知（ C ）。
A. 管内流动属稳定流动，⽽传热属不稳定传热。
B.管内流动属不稳定流动，且传热属不稳定传热。
C.管内流动属稳定流动，且传热属稳定传热。
D.管内流动属不稳定流动，⽽传热属稳定传热。
6、以下（ C ）反映了流体的物理性质对对流传热过程的影响。
A.雷诺准数B.努塞尔准数D.格拉斯霍夫准数7、⽤潜热法计算流体间的传热量（ B ）。
（A）仅适⽤于相态不变⽽温度变化的情况（B）仅适⽤于温度不变⽽相态变化的情况（C）仅适⽤于既有相变化，⼜有温度变化的情况（D）以上均错8、⽤⽔蒸⽓在列管换热器中加热某盐溶液，⽔蒸⽓⾛壳程。
为强化传热，下列措施中最为经济有效的是（ C ）。
（A）增⼤换热器尺⼨以增⼤传热⾯积（B）在壳程设置折流挡板（C）改单管程为双管程（D）减少传热壁⾯厚度9、下列换热器中，⽤于管程和壳程均经常清洗的换热场合的是（ C ）。
（A）固定管板式换热器（B）U形管式换热器（C）填料函式换热器（D）板翅式换热器10、可在器内设置搅拌器的是（ C ）换热器。
（完整版）化工原理习题第四部分吸收答案
（完整版）化工原理习题第四部分吸收答案第四部分气体吸收一、填空题1．物理吸收操作属于传质过程。
理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的单向扩散。
2．操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是达不到要求的吸收分离效果。
3．若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率增大。
4．若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，则出口气体浓度降低。
5．含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c 为0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。
操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c （大气压），则SO2将从气相向液相转移。
6．含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。
操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c (大气压)，以气相组成表示的传质总推动力为0.0676 atm 大气压。
7．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G，其中l/k L为液膜阻力。
8．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G，当气膜阻力H/k G 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
9．亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。
10．亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为易溶气体。
11．低浓度气体吸收中，已知平衡关系y*=2x，k x a=0.2 kmol/m3.s，k y a =2 l0-4 kmol/m3.s，则此体系属气膜控制。
12．压力增高，温度降低，将有利于吸收的进行。
13．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。
若y1下降，L、V、P、T等不变，则回收率减小。
14．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。
若L增加，其余操作条件不变，则出塔液体浓度降低。
化工原理4章期末考试复习题
《化工原理》3-4章期末考试复习题一、填空题2-1 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将____________ ，在空气中的沉降速度将_________________。
答案：下降，增大分析：由斯托克斯定律2d (-S------------- )g对空气系统，s》，故—对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，u t18 U t u故同样有出—可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。
气体粘度U t U随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。
但要注意此结论是通过斯托克斯定律得岀，其他情况还需要具体分析。
2-2若降尘室的高度增加，则沉降时间_____________ ，气流速度 _____ ，生产能力 _。
答案：增加；下降；不变分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。
降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截面增大，故气流速度下降。
生产能力的计算公式为：V Au t可见，降尘室的生产能力只决定于沉降面积和沉降速度而与降尘室的高度无关。
2-3选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是__________ ; ________ ; _________ 。
答案：气体处理量，分离效率，允许压降2-4 通常，_________ 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，_____________悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。
答案：气固；液固2-5 沉降操作是指在某种__________ 中利用分散相和连续相之间的 _______ 差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。
沉降过程有_沉降和_沉降两种方式。
答案：力场；密度；重力；离心2-6 _阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是_阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度”。
答案：等速；加速2-7 影响沉降速度的主要因素有① __________ :②___________ :③ ______ ；答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状2-8 降尘室通常只适合用于分离粒度大于_的粗颗粒，一般作为预除尘使用。
化工原理第二版答案【精选文档】
第四章习题2．燃烧炉的内层为460mm厚的耐火砖,外层为230mm厚的绝缘砖。
若炉的内表面温度t1为1400℃,外表面温度t3为100℃.试求导热的热通量及两砖间的界面温度.设两层砖接触良好,已知耐火砖的导热系数为,绝缘砖的导热系数为。
两式中可分别取为各层材料的平均温度，单位为℃,λ单位为W/(m·℃)。
解：设两砖之间的界面温度为，由，得热通量3．直径为，钢管用30mm厚的软木包扎,其外又用100mm厚的保温灰包扎，以作为绝热层。
现测得钢管外壁面温度为—110℃，绝热层外表面温度10℃.已知软木和保温灰的导热系数分别为0.043和0.07W/(m·℃），试求每米管长的冷量损失量.解：每半管长的热损失，可由通过两层圆筒壁的传热速率方程求出:负号表示由外界向体系传递的热量，即为冷量损失。
4．蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层,设外层的平均直径为内层的两倍。
其导热系数也为内层的两倍。
若将二层材料互换位置，假定其他条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少？说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为适合?解：设外层的平均直径为,内层平均直径为，则且。
由导热效率方程知：两层材料位置互换后：所以：即：两层保温材料互换位置后，单位管长的热损失增加。
说明在本题情况下,导热系数小的材料放在内层较为合适。
6. 在管壳式换热器中用冷水冷却油。
水在直径为的列管内流动.已知管内水侧对流传热系数为349OW/（m2·℃）,管外油侧对流传热系数为258 W/(m2·℃ ).换热器在使用一段时间后,管壁两侧均有污垢形成，水侧污垢热阻为0.00026 m2·℃/ W，油侧污垢热阻为0.000176 m2·℃/ W.管壁导热系数λ为45 W/(m·℃）。
试求：（1)基于管外表面积的总传热系数;（2）产生污垢后热阻增加的百分数. 解：（1）总传热系数（2)产生污垢后热阻增加的百分数为：7：在并流换热器中，用水冷却油。
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化工原理第四章复习题(附答案)一、选择题1. 间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( )A. 成正比B. 成反比C. 没关系2. 翅片管换热器的翅片应安装在( )。
A. α小的一侧B. α大的一侧C. 管内D. 管外3. 穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻 R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( )。
A. R1>(R2+R3) B. R1<(R2+R3)C. R1=(R2+R3) D. 无法比较4. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ1、ｔ2，蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ2应( )。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定5. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时:（1）传热系数K应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( )（2）空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( )（3）壁温 A 增大B 略有减小 C 基本不变 ( )6. 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. 节约钢材、增强美观；C. 增加传热面积，提高传热效果。
7. 蒸汽冷凝时，膜状冷凝的α( )滴状冷凝的α。
A. 等于B. 大于C. 小于8. 导热是（）热量传递的主要方式。
A. 固体中B. 液体中C. 气体中9. 热量传递的基本方式是（）。
A. 恒温传热和稳态变温传热字B. 导热给热和热交换C. 气化、冷凝与冷却D. 传导传热、对流传热与辐射传热10. 在比较多的情况下，尤其是液－液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（）。
A. 热流体的热阻B. 冷流体的热阻C. 冷热两种流体的热阻D. 金属壁的热阻11. 传热速率公式q＝KAΔtm 中，Δtm的物理意义是（）。
A.器壁内外壁面的温度差B.器壁两侧流体对数平均温度差C.流体进出口的温度差D.器壁与流体的温度差12. 湍流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（）。
A. 流体内;B. 器壁内;C. 湍流体滞流内层中;D. 流体湍流区域内。
13. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116)(2KmW⋅，α2＝11600)(2KmW⋅，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（）。
A. 设法增大α1； B. 设法增大α2； C. 同时增大α1和α2。
14. 用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近（）A. 蒸汽的温度；B. 空气的出口温度；C. 空气进、出口平均温度15. 间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（）之值。
A. 大者；B. 小者；C. 两者；16. 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（）。
A. α蒸汽B. α空气C. α蒸汽与α空气的平均值17. 对流传热仅发生在（ ）中。
A. 固体B. 静止的流体C. 流动的流体18. 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19. 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（ ）方式进行的。
A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射20. 物质的导热系数，一般来说：金属的入（ ），非金的入 （ ）， 液体的入（ ），气体的入（ ）。
A. 最小B. 最大C. 较小D. 较大21. 在列管式换热器中，用水冷凝乙醇蒸气，乙醇蒸汽宜安排走 （ ）。
A. 管程 B. 壳程 C. 管、壳程均可22. 稳定传热是指传热系统内各点的温度（ ）。
A. 既随时间而变，又随位置而变B. 只随位置而变，但不随时间而变C. 只随时间而变，但不随位而变。
23. 对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（ ）沸腾下操作。
A.核状 B. 稳定的膜状 C. 不稳定的膜状24. 蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数α值（ ）。
A. 降低 B. 升高 C. 不变25. 在稳定变温传热中，流体的流向选择（ ）时传热平均温度差最大。
A. 并流 B. 逆流 C. 错流 26. （ ）是一种以电磁波传递热能的方式。
A. 传导 B. 对流 C. 辐射选择题答案1, A ； 2，A ； 3，C ； 4，A ； 5，(1)A ，2),B ，(3),C ； 6,C ； 7, C.； 8, A ； 9, D ； 10, D ； 11, B ； 12,C ； 13, A ； 14, A ； 15, B ； 16, B ； 17, C ； 18, A ；19, A ； 20, B,C,D ，A ； 21, B ； 22,B ； 23, A ； 24, A ； 25, B ；26，C 。
二、计算题:1． 在内管为φ189×4.5mm 的套管换热器中，将流量为3500kg.h -1的某液态烃从 100℃冷却到60℃,其平均比热为 2.38kJ.kg -1.K -1,环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平 均比热水为4.17kJ.kg -1.K -1，基于传热外面积的总传热系数Ko=2500w.m--2.K -1,设其值恒定,忽略热损失。
试求：(1)冷却水用量；(2)分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。
解：（1）由热量衡算得()()1221G t t C G T T C pC c ph h -=-()()hkg t t C T T C pC ph h /7990)4050(17.4)60100(38.23500G G 1221c=--⨯⨯=--（2）（a ）逆流时：W T T C G Q Ph h 92556)60100(100038.236003500)(21=-⨯⨯⨯=-=74.32)]4060/()50100ln[()4060(50100)]/()ln[()(12211221=-----=-----=∆t T t T t T t T t m ℃20013.174.32250092556m t K Q A m =⨯=∆=m d A l 91.11018914.313.1300=⨯⨯==-π(b)并流时：91.27)]5060/()40100ln[()5060(40100)]/()ln[()(22112211=-----=-----=∆t T t T t T t T t m ℃ 20033.191.27250092556m t K Q A m =⨯=∆=m d A l 24.21018914.333.1300=⨯⨯==-π2． 某列管换热器,用120℃水蒸汽将物料由20℃加热至90℃,传热系数K ＝100012--••k m W 。
经半年运转后,由于污垢的影响,在相同操作条件下物料出口温度仅为80℃, 现欲使物料出口温度仍维持90℃,问加热蒸汽温度应取何值? 解： 原：mPC C t KA t t C G ∆=-)(12 (1)28.43)]80100/()20100ln[()80100()20100(=-----=∆m t ℃半年后：//1/2)(m PC C t A K t t C G ∆=- ……（2） 98.50)]70100/()20100ln[()70100()20100(/=-----=∆m t ℃（2）/（1）得：28.4398.5020802070/⨯⨯=--K K12/75.70--••=k m W K（10分）保持原生产能力,即///m m t A K t KA ∆=∆ 17.6175.70/28.43100)/(///=⨯=∆=∆A K t KA t m m ℃17.61)]80/()20ln[(2080)]/()ln[()(//2/1/2/1///=---=-----=∆T T t T t T t T t T t m8.115/=T ℃3.有一台运转中的单程逆流列管式换热器，热空气在管程由120℃冷却到80℃，其对流传热系数)/(5021K m W •=α。
壳程的冷却水的进出口温度分别为15℃和90℃, 其对流传热系数)/(200022K m W •=α，管壁热阻及污垢热阻皆忽略不计。
当空气流量增大一倍时，试求：水和空气的出口温度。
（忽略流体的物性参数随温度变化，空气在管内流动为湍流。
）解：空气流量增加前)/(8.48111221K m W K •=+=αα；3.45ln)()(12211221=-----=∆t T t T t T t T t m ℃mp m p m t KA t t C q T T C q Q ∆=-=-=)()(12222111AC q C q p m p m 3.458.4875402211⨯== （A ）空气流量增加后)/(1.872218.0/1K m W •==αα)/(4.8311122/1/K m W K •=+=αα3.45ln )()(12211221=-----=∆t T t T t T t T t m ℃//1/222/2111/)()(2mp m p m t A K t t C q T T C q Q ∆=-=-=15120ln )15()120(4.83)15()120(2/2/2/2/2/222/211-----⨯⨯=-=-T t T t A t C q T C q p m p m （B ）由式（A ）与式（B ）得)15(75)120(240/2/2-=-t T （C ）15120ln )15()120(3.458.484.8340)120(2/2/2/2/2/2-----⨯⨯=-T t T t T （D ）联解（C ）与式（D ）得6.94/2=T ℃；2.110/2=t ℃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)/(2302K m W h ⋅=α，比热容)/(86.1K Kg KJ C Ph ⋅=，水的对流传热系数)/(2902K m W C ⋅=α，比热容)/(178.4K Kg KJ C Ph ⋅=。
（假设总传热系数及比热容随温度的变化忽略不计，热损失忽略不计，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。
解 : ①热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 热负荷 W Q 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=冷却水消耗量 h Kg t t c Q W pc c /1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-= ②以内表面积i S 为基准的总传热系数为i K ，碳钢的导热系数λ=45W/（m ·K ）WK m d d d bd K o c i m i h i /.1054.7089.0290082.00855.045082.00035.023011123-⨯=⨯+⨯⨯+=++=αλα)/(1332K m W K i ⋅=，本题管壁热阻与其它传热阻力相比很小，可忽略不计。