传热习题集
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( )。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
传热学习题集
郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季内外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w 12-=,库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度 和。
已知:δ=360mm ,室外温度 = -10℃,室内温度=18℃,墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m².K),外壁h2=124W/(m ².K)。
已知该墙高2.8m ,宽3m ,求它的散热量Φ?15、空气在一根内径50mm,长2.5m的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对空气的h=73W/m.℃,热流通量q=5110W/2m。
,试确定管壁温度及热流量。
16、已知两平行平壁,壁温分别为=50℃,=20℃,辐射系数 1.2C 3.96,求每平方米的辐射换热量W/2m。
若增加到200℃,辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁,λ为常数,平壁内具有均匀内热源(W/m³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为f t 的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h 是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
[例1-2] 一半径为R 长度为l 的导线,其导热系数λ为常数。
《传热学》课后习题答案-第一章
传热学习题集第一章思考题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:,其中,-热流密度;-导热系数;-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:,其中,-热流密度;-表面传热系数;-固体表面温度;-流体的温度。
③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:,其中,-热流密度;-斯忒藩-玻耳兹曼常数;-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”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。
而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧坏。
试从传热学的观点分析这一现象。
传热部分习题集
第十章 传热部分习题集一、选择题1、单层平壁导热速率方程式为δλt A Q ∆=,方程式中Δt 是指:………[ ] 牛顿冷却定律t A Q ∆=α中的Δt 是指……………………………………[ ]A 、热流体之间的平均温度差B 、平壁两侧表面上的温度差C 、流体进出口温度差D 、固体壁面与流体主体之间的温度差2、在平壁的稳定热传导中,已知两层的导热发21λλ>,则两层平壁的导热速率Q 1和Q 2必满足如下关系: ……………………………………………………………[ ]A 、Q 1>Q 2B 、Q 1<Q 2C 、Q 1=Q 2D 、无法判断3、当流体的进出口温度一定时,在列管式换热器中,冷热液体分别采用逆流、折流和并流操作,比较其传热推动力的在大小,正确的顺序是…………………………[ ]A.Δt m 并>Δt m 逆>Δt m 折, B.Δt m 逆>Δt m 折>Δt m 并C. Δt m 逆>Δt m 并>Δt m 折D.Δt m 并>Δt m 折>Δt m 逆4、套管式换热器的内管介质为空气,套管环隙介质为饱和蒸汽,如果蒸汽压力和空气进口温度一定时,当空气流量增加时,则:(1)总传热系数K 将:……………………………………………………………[ ](2)空气的出口温度将:…………………………………………………………[ ]A 、增大B 、减少C 、基本不变D 、无法确定。
5、有四种液体,其中适宜在列管式壳程中流动………………………………[ ]A 、不清洁的和易结垢的流体B 、腐蚀性的流体C 、被冷却的流体D 、压力高的流体6、若传热系数K 满足公式:o i K αα111+=,当0α>>i α时,为了提高K 值,最有效的途径是……………………………………………………………………………[ ]A 、0α提高B 、i α提高C 、0α,i α同时提高D 、不能确定8、由两层不同材料构成的等厚平壁,已知λ1 >λ2 , Δt 1与Δt 2 R 1与R 2,Q 1与Q 2之间的关系为 :…………………………………………………………………………[ ]A、Q1<Q2 R 1>R2 Δt 1=Δt 2B、Q1=Q2 R 1>R2 Δt 1>Δt 2C、Q1>Q2 R 1<R2 Δt 1<Δt 2D、Q1=Q2 R1<R2Δt1<Δt29、在间壁式换热器中,用100℃的饱和水蒸汽将空气由20℃加热到60℃,换热器的管壁温度接近于:……………………………………………………………………[ ]A、40℃B、60℃C、100℃D、80℃10、为了减少室外设备的热损失,保温层外包有一层金属皮应该是:………[ ]A、表面光滑、色泽较浅。
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)1、某厂已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℃流体需加热到80℃,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℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃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,聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/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、环氧乙烷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( )。
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。
传热学习题集
郑州大学传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季内外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w12-=,库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失?并对比对流换热与热辐射冷损失的大小?13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度和。
已知:δ=360mm ,室外温度= -10℃,室内温度=18℃,墙的λ=0.61W/(m.K),内壁表面传热系数h1=87W/(m ².K),外壁h2=124W/(m ².K)。
已知该墙高2.8m ,宽3m ,求它的散热量Φ?15、空气在一根内径50mm,长2.5m 的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对空气的h=73W/m.℃,热流通量q =5110W/2m 。
,试确定管壁温度及热流量。
16、已知两平行平壁,壁温分别为=50℃, =20℃,辐射系数1.2C3.96,求每平方米的辐射换热量W/2m 。
若增加到200℃,辐射换热量变化了多少?第一章 导热理论基础[例1-1]厚度为δ 的无限大平壁,λ为常数,平壁内具有均匀内热源(W/m ³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为ft 的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h 是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
[例1-2] 一半径为R长度为l的导线,其导热系数λ为常数。
传热学习题集
7-30整理传热学习题集苏小江2014/6/1内容:书中例题和课后习题绪论[例0-1] 某住宅砖墙壁厚为2401=δmm ,其导热系数为6.01=λW/(m 2·K),墙壁内、外两侧的表面传热系数分别为:)/(5.721K m W h ⋅= ,)/(1022K m W h ⋅=,冬季内外两侧空气的温度分别为:C t f 201=,C t f 52-=,试计算墙壁的各项热阻,传热系数以及热流密度。
[例0-2] 一冷库外墙的内壁面温度为C t w 12-=,库内冷冻物及空气温度均为C t f 18-=。
已知壁的表面传热系数为)/(52K m W h ⋅=,壁与物体间的系统辐射系数)/(1.54221K m W C ⋅=、,试计算该壁表面每平方米的冷量损失并对比对流换热与热辐射冷损失的大小13、求房屋外墙的散热热流密度q 以及它的内外表面温度和。
已知:δ=360mm ,室外温度= -10℃,室内温度=18℃,墙的λ=,内壁表面传热系数h1=87W/(m².K),外壁h2=124W/(m².K)。
已知该墙高,宽3m,求它的散热量Φ15、空气在一根内径50mm,长的管子内流动并被加热,已知空气平均温度为85℃,管壁对空气的h=73W/m.℃,热流通量q=5110W/2m。
,试确定管壁温度及热流量。
C ,16、已知两平行平壁,壁温分别为=50℃, =20℃,辐射系数 1.2求每平方米的辐射换热量W/2m。
若增加到200℃,辐射换热量变化了多少第一章导热理论基础[例1-1]厚度为δ的无限大平壁,λ为常数,平壁内具有均匀内热源(W/m³),平壁x=0的一侧绝热, x=δ的一侧与温度为f t的流体直接接触进行对流换热,表面传热系数h是已知的,试写出这一稳态导热过程的完整数学描述。
[例1-2] 一半径为R长度为l的导线,其导热系数λ为常数。
导线的电阻率为ρ(Ω.m²/m)。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列哪种物质的导热系数最大?A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案:B2. 热传导的三种基本方式是?A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案:D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案:C4. 黑体辐射的特点是?A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案:C5. 热对流与流体的哪种性质有关?A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。
答案:分子振动2. 根据牛顿冷却定律,物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比,其比例常数称为______。
答案:冷却系数3. 辐射传热中,物体的辐射能力与其表面的______有关。
答案:黑度4. 热对流中,流体的流动状态可以分为层流和______。
答案:湍流5. 热传导的基本定律是______定律。
答案:傅里叶三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述热传导的基本原理。
答案:热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程,不需要介质,是分子内部能量的传递。
2. 什么是热对流?请举例说明。
答案:热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递,例如加热器加热水时,水的上下对流使得整个容器的水温度升高。
3. 黑体辐射的定律是什么?答案:黑体辐射定律,也称为普朗克定律,指出在任何温度下,黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。
4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式?答案:热辐射不需要介质,可以在真空中传播,因此是远距离传热的主要方式,如太阳辐射到地球。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个铜块的厚度为5cm,两侧温差为100℃,铜的导热系数为400W/m·K,试计算该铜块的热传导率。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题1. 热传导的基本定律是什么?A. 牛顿冷却定律B. 傅里叶定律C. 斯托克斯定律D. 普朗克辐射定律答案:B2. 以下哪个不是热传导的边界条件?A. 狄利克雷边界条件B. 诺伊曼边界条件C. 罗宾边界条件D. 牛顿第二定律答案:D3. 根据傅里叶定律,热量的传递速率与温度梯度成正比,这个比例系数被称为:A. 热导率B. 比热容C. 热扩散率D. 热膨胀系数答案:A二、填空题4. 热传导方程是描述______在物体内部传递的偏微分方程。
答案:热量5. 热对流是指由于______引起的热量传递过程。
答案:流体运动6. 辐射传热不依赖于______的存在。
答案:介质三、简答题7. 简述热传导、热对流和热辐射三种传热方式的区别。
答案:热传导是通过物体内部分子振动和自由电子运动传递热量的过程,不需要流体介质;热对流是通过流体的宏观运动传递热量的过程,需要流体介质;热辐射是通过电磁波传递热量的过程,不依赖于介质,可以在真空中进行。
四、计算题8. 一个长方体金属块,其尺寸为L×W×H,热导率为k,初始温度为T0。
若金属块的一侧表面被加热至温度T1,求经过时间t后,该表面中心点的温度。
答案:根据傅里叶定律和热传导方程,经过时间t后,金属块表面中心点的温度可以通过以下公式计算:\[ T(x, y, z, t) = T0 + \frac{(T1 - T0)}{2} \cdot\text{erfc}\left(\frac{x}{2\sqrt{k\alpha t}}\right) \] 其中,α是热扩散率,erfc是互补误差函数。
五、论述题9. 论述在不同工况下,热交换器的传热效率如何受到影响,并提出提高热交换器传热效率的方法。
答案:热交换器的传热效率受多种因素影响,包括流体的流速、温度差、流体的物性参数、热交换器的结构和材料等。
提高热交换器传热效率的方法包括增加流体的流速、增大温度差、选择具有高热导率的材料、优化热交换器的结构设计等。
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。
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 、 、 。
传热试题库
传热试题一、填空题1.传热的基本方式有: 、 和 。
2.间壁式换热器的传热过程包括 、 、 。
3.沸腾传热可分为三个区域,它们是 、 和 。
正常操作应维持在 区内操作。
4.常见的蒸气冷疑方式为膜状冷凝和 。
5.用100o C 饱和水蒸气冷凝放热去加热空气,空气的温度由20o C 升温到55o C ,此时换热管壁面温度接近于 o C ,传热系数K 接近于 一侧的对流换热系数,若想要有效的增加K 值,则需增加 一侧的流体湍流程度。
6.有两种不同的固体材料,它们的导热系数第一种为λ1,第二种为λ2,λ1比λ2大得多,若作为换热器材料,应选用____ _____种;当作为保温材料时,应选用 种。
6.固定管板式列管换热器中,压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 程。
7.当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时, 宜在管内流动。
8.水在列管换热器的管程内流动,其410Re >,当流速增大一倍,管径不变,则i i αα:'= ;若将管径减小一倍,则='i i αα: 。
9.黑体由323℃升温至623℃,其辐射能力增大 倍。
10.在某列管式换热器内,要求热流体1T =150℃,2T =100℃,冷流体1t =50℃,2t =90℃,则并流时Δm t = ,逆流时Δm t = 。
11.对于某些热敏性物料的加热而言,为避免出口温度过高而影响产品质量,冷热流体采用 操作更合适。
12.某流体在圆形管内作强制湍流流动时,其给热系数为1000W ⋅m -2⋅K -1,若将流速增加50%,此时的给热系数为 W ⋅m -2⋅K -1。
13.金属的导热系数随温度升高而 ,随纯度增加而 ;气体的导热系数随温度升高而 。
非金属固体的导热系数随温度升高而 。
14.加大气体加热器中的空气流量,可以使作为热源的水蒸气冷凝量增加,此时的传热速率提高主要是传热速率方程式中的 增大了。
15.列管换热器设计时,流体流动通道选择原则有:有腐蚀性和易结垢的流体宜走 程;粘度大或流量较小的流体宜走 程;当两流体温差较大时,给热系数大的宜走 程。
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()。
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。
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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。
试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序,以及每层热阻R1、R2、R3的大小顺序。
t w1t w417、圆筒壁的热传导与平壁的热传导不同之处在于:。
18、通过三层平壁的热传导中,假设各层壁面间接触良好,若测得各层壁面温度t W1,t W2,t W3,和t W4分别为600℃、500℃、200℃和100℃,各层热阻之比为。
19、总热阻是由热阻的那一侧的对流传热所控制,即当两个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的那一侧的a值,亦即尽量其中最大的分热阻。
20、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。
21、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t W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)。
22、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,其两侧的温差愈小。
23、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。
25、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Q1 = Q2 = Q3。
30、在钢、水、软木之间,导热效果最佳的是,保温效果最佳的是。
26、将单程列管式换热器改为双程的作用是__________,但这将使________减小,______ 增大。
27、传热推动力为,在稳定的串联传热中,某一步的热阻愈小,其对应的推动力愈。
28、将列管换热器做成多管程的目的是;在壳程设置折流挡板的目的是。
29、在列管式换热器中,用水冷凝乙醇蒸气,乙醇蒸汽宜安排走。
30、导致列管式换热器传热效率下降的原因有、、等。
二、选择题1、温度升高,固体金属的热导率()A、升高B、降低C、不变D、不确定2、工业上,凉水塔的换热方式是()A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、辐射式3、下面不是工业上常用的冷却剂是()A、水B、空气C、熔盐D、盐水4、工业上某流体需冷却至-2℃,我们可以选择()冷却介质。
A、水B、空气C、熔盐D、盐水5、用于加热冷凝的液体,使其再受热汽化,且为蒸馏过程的专用设备()。
A、冷却器B、预热器C、过热器D、再沸器6、下面不是沉浸式蛇管换热器的优点的是()A、结构简单B、能承受高压C、传热面积大而且可以改变D、价格低廉7、下面不是喷淋式蛇管换热器的缺点的是()A、喷淋不均匀B、不适用周围环境要求干燥的场所C、占地面积大D、管外给热系数小8、固定管板式换热器热补偿的方式为()A、膨胀节B、内浮头C、U形管D、无特别的补偿方式9、下面不是固定管板式换热器缺点为()A、壳程清洗困难B、检修困难C、管程清洗困难D、热补偿较困难10、下面对换热介质清洁度要求较高的场合是()A、固定管板式换热器壳程B、固定管板式换热器管程C、浮头式换热器壳程D、U 形管式换热器壳程11、下列列管式换热器操作程序哪一种操作不正确()。
A.开车时,应先进冷物料,后进热物料B.停车时,应先停热物料,后停冷物料C.开车时要排出不凝气D.发生管堵或严重结垢时,应分别加大冷、热物料流量,以保持传热量12、导致列管式换热器传热效率下降的原因可能是()。
A.列管结垢或堵塞B.不凝气或冷凝液增多C.管道或阀门堵塞D.以上三种情况13、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是( )。
A. 改变工艺条件B. 改变传热面积C. 改变流体性质D. 改变流体的流动状态14、在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的()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15、用120℃的饱和水蒸汽加热常温空气。
蒸汽的冷凝膜系数约为2000W/(m2⋅K),空气的膜系数约为60W/(m2⋅K),其过程的传热系数K及传热面壁温接近于()。
A、2000W/(m2⋅K),120℃;B、2000W/(m2⋅K),40℃;C、60W/(m2⋅K),120℃;D、60W/(m2⋅K),40℃16、列管换热器的传热效率下降可能是由于()。
A、壳体内不凝汽或冷凝液增多;B、壳体介质流动过快;C、管束与折流板的结构不合理;D、壳体和管束温差过大17、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∆tm的大小为()。
A、∆tm逆>∆tm慕;B、∆tm逆<∆tm慕;C、∆tm逆=∆tm慕;D、不确定18、对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差()时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿。
A、大于45℃;B、大于50℃;C、大于55℃;D、大于60℃19、夏天电风扇之所以能解热是因为()。
A、它降低了环境温度B、产生强制对流带走了人体表面的热量C、增强了自然对流D、产生了导热20、用饱和水蒸气加热空气时,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D、无法确定21、要求热流体从300℃降到200℃,冷流体从50℃升到260℃,宜采用()换热。
A、逆流B、并流C、并流或逆流D、以上都不正确22、气体的导热系数数值随温度的变化趋势为()A.T升高,λ增大B.T升高,λ减小C.T升高,λ可能增大或减小D.T变化,λ不变23、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、120℃C、77.5℃D、50℃24、管壳式换热器启动时,首先通入的流体是( )。
A、热流体B、冷流体C、最接近环境温度的流体D、任意25、换热器中被冷物料出口温度升高,可能引起的有原因多个,除了( )。
A、冷物料流量下降B、热物料流量下降C、热物料进口温度升高D、冷物料进口温度升高26、某反应为放热反应,但反应在75℃时才开始进行,最佳的反应温度为115℃。
下列最合适的传热介质是:()A、导热油;B、蒸汽和常温水;C、熔盐;D热水27、列管换热器停车时()A.先停热流体,再停冷流体B.先停冷流体,再停热流体C.两种流体同时停止D.无所谓28、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>④>③>①B、③>④>②>①C、.③>②>①>④D、②>③>④>①29、某厂已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、提高烟道气流速B、提高水的流速C、在水侧加翅片D、换一台传热面积更大的设备30、在房间中利用火炉进行取暖时,其传热方式为()。
A、传导和对流B、传导和辐射C、传导、对流和辐射,但对流和辐射是主要的。
31、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是( )。
A. 改变工艺条件B. 改变传热面积C. 改变流体性质D. 改变流体的流动状态32、对流传热膜系数的单位是()。
A 、W/(m2·℃) B、J/(m2·℃) C、W/(m·℃) D、J/(S·m·℃)33、金属的纯度对导热系数的影响很大,一般合金的导热系数比纯金属的导热系数会A、增大B、减小C、相等D、不同金属不一样34、对流传热时流体处于湍动状态,在滞流内层中,热量传递的主要方式是()A、传导B、对流C、辐射D、传导和对流同时35、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36、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D.无法确定37、列管换热器中下列流体宜走壳程的是()。
A、不洁净或易结垢的流体B、腐蚀性的流体C、压力高的流体D、被冷却的流体38、多层串联平壁稳定导热,各层平壁的导热速率()。
A、不相等;B、不能确定;C、相等;D、下降。
39、空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2、λ3,其大小顺序正确的是()。
A、λ1>λ2>λ3 ;B、λ1<λ2<λ3;C、λ2>λ3>λ1 ;D、λ2<λ3<λ140、为减少圆形管导热损失,采用包覆三种保温材料a、b、c,若三层保温材料厚度相同,导热系数λa>λb>λc,则包覆的的顺序从内到外依次为()A、a、b、c;B、b、a、c;C、c、a、b;D、c 、b、a41、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。