传热自测题及答案

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/