传热自测题及答案
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传热
一、填空题
1. 传热的基本方式有_ 热传导_、_热对流__和 热辐射_三种。
2. 导热系数的物理意义是_单位温度差下热传导热通量或热传导能力的大小_,它的单位是_______。
3. 各种物体的导热系数大小顺序为_金属的λ>非金属固体λ>液体λ>气体λ。
4. 牛顿冷却定律表达式为_ Q=αs △t _,其中温度差代表_液体温度和壁面温度差___。
5. 对流传热系数的主要影响因素有___流体物性 _、__流动状况和原因_、__传热面的形状和分布__。
6. 当流体在管内呈湍流动时,对流传热热阻主要集中在_层流内层 _,为了减小热阻以提高α值,可采用的措施是_提高液体的流速__。
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_热流方向_的影响。当流体被加热时,n 等于_0.4_,当流体被冷却时,n 等于_0.3______。
8.努塞尔特准数Nu 表示_对流传热系统的准数__的准数,其准数式为_λαl
__;普兰特准
数Pr 表示__物性影响的准数__的准数,其准数式为__λμ
p c _____
9. 蒸气冷凝有_膜状冷凝_和__液状冷凝__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_自然对流__、__泡核沸腾__和_膜状沸腾__不同的沸腾状态。
11. 总传热系数的倒数1/K 代表_间壁两侧流体传热的总热阻_,提高K 值的关键是_设法减小起决定作用的分热阻___。
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__管程__程流动,总传热系数接近于__原油__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:_ U 型__、__浮头式_和_带补偿圈的固定管板式__。
14. 写出三种间壁式换热器的名称:_套管式 _、管壳式__和__平板式等__。
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__空气_的对流传热系数;管壁的温度接近于__蒸汽___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 )。
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( B )。
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( D )。
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( A )。 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( B )。
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( B )。
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(C )。
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 α为( B )。
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(C )。
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( B )。
A.自然对流区
B.核状沸腾区
C.膜状沸腾区
D.过渡区
参考答案
一、填空题
1、热传导 热对流 热辐射
2、单位温度差下热传导热通量或热传导能力的大小 ()℃m W ⋅/
3、金属的λ>非金属固体λ>液体λ>气体λ
4、Q=αs △t 液体温度和壁面温度差
5、流体物性 流动状况和原因 传热面的形状和分布
6、层流内层 提高液体的流速
7、热流方向 0.4 0.3
8、对流传热系统的准数 λαl
物性影响的准数 λμp c
9、膜状冷凝 液状冷凝 10、自然对流 泡核沸腾 膜状沸腾
11、间壁两侧流体传热的总热阻 设法减小起决定作用的分热阻
12、管程 原油 13、U 型 浮头式 带补偿圈的固定管板式
14、套管式 管壳式 平板式等 15、空气 蒸汽
二、选择题
1、A
2、B
3、D
4、A
5、B
6、B
7、C
8、B
9、C 10、B
三、计算题
1、⑴q=343.7 W/m 2 ⑵t=89.1℃
2、⑴t 2=813℃ ⑵t 3=232℃ ⑶q=670W/m 2
3、减少42.4℃ λ1=1.38()℃m W ⋅/ λ2=1.07 ()℃m W ⋅/
4、Q=68.7kW
5、L Q
=191.4W/m t 3=131.2℃
6、q ‘
=1.25q 导热系数小的材料在内层 7、8.44=i α()℃m W ⋅2/ 8、1.66倍 =i α213()
℃m W ⋅2/ 10、Q =2500kW 11、h kg W c /1925= 12、=2t 31.2℃ 13、=∆并m t 64.5℃ =∆逆m t 84.9℃ 14、≈∆m t 40℃
15、=i K 38.4()℃m W ⋅2/, 7.30=o K ()
℃m W ⋅2/ 16、L=4.07m 17、约增加1% 18、=o K 504
()℃m W ⋅2/ o K 值下降49.3% 19、T=102.5℃ 20、不合用 可增大冷却水用量 21、(1)=i α90
()℃m W ⋅2/