传热复习题一参考答案

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传热学复习题及参考答案

传热学复习题及参考答案

传热学复习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。

A、粘度B、密度C、特性因数正确答案:C2、化工生产中在一定温度下的有腐蚀性液体的输送中,主要用不锈钢管、( )管等。

A、石墨B、玻璃C、塑料D、碳钢正确答案:C3、蛇管式换热器的优点是( )。

A、传热膜系数大B、平均传热温度差大C、传热速率大D、传热速率变化不大正确答案:A4、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。

A、开式B、闭式C、半开式正确答案:B5、为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、将反应釜的物料装满B、向反应釜通空气C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案:C6、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。

要求热流体的温度Tl、T2及流量W1不变。

今因冷却水进口温度tl增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量W2,其结果( )A、Q增大,△tm下降B、Q不变,△tm下降,K增大C、Q不变,K增大,△tm不确定D、K增大,△tm不变正确答案:B7、下列不属于乙烯装置生产特点的是( )A、高温高压、低温低压B、连续性不强C、易燃、易爆、有毒、有害D、生产过程复杂,工艺条件多变正确答案:B8、被称为“塑料王”的材料名称是( )。

A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚四氟乙烯D、聚酰胺-6正确答案:C9、当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程转化率较低时,可采用( )反应器A、自热式固定床反应器B、换热式固定床反应器C、单段绝热式固定床反应器D、多段绝热式固定床反应器正确答案:C10、列管式换热器一般不采用多壳程结构,而采用( )以强化传热效果A、波纹板B、折流挡板C、隔板D、翅片板正确答案:B11、多级离心泵比单级离心泵( )A、扬程低B、扬程高C、流量小D、流量大正确答案:B12、阻聚剂的作用过程是( )A、分散B、吸附C、吸收D、分离正确答案:A13、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2,当α1《α2时,欲提高传热系数,关键在于提高( )的值才有明显的效果A、α2B、αlC、αl和α2D、与两者无关正确答案:B14、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏入排出管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏出泵外D、减少高压液体漏回吸入管正确答案:C15、某化学反应温度每升高10℃反应速度增加3倍,当温度升高40℃时,反应速度共增( )A、27B、12C、81正确答案:C16、安装在管路中的阀门( )A、不必考虑流体方向B、不必考虑维修时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑操作时的方便正确答案:C17、化工生产操作不包括( )。

《传热学》复习

《传热学》复习

《传热学》复习一、思考题1、 试述导热系数、对流换热系数、传热系数的物理意义。

2、 试说明物体内的等温线为何不能相交?热流线能否相交?3、 有一正圆台的四周绝热,顶面温度高于底面,试作出定性等温面与热流线。

4、 一条暴露在大气中的热管道与外界通过哪些方式进行传热?5、 内径相同时,同种材料的厚壁管是否一定比薄壁管的热损失小?试举例说明。

6、 设冬天室内温度为1f T ,室外温度为2f T ,试针对下列情况画出从室内经砖墙到室外的温度分布示意曲线:(1) 室外平静无风;(2) 室外挂大风,冷空气以较大流速吹过砖墙表面;(3) 如果再考虑砖墙与周围环境之间的辐射换热,则温度分布将如何变动?为什么?7、 在夏天,室内保持20℃的室温,穿短裤、凉鞋和衬衫也感到舒服,而到冬天,室内保持同样温度,这时人们穿厚的运动衫才能感到舒服。

试说明原因。

8、 说明下列各式所描述的物理现象:(1)02=∇T ; (2)022=Φ+ dxT d k ; (3)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=∂∂2222y T x T a t T 9、 试说明固体导热第三类边界条件式()wf w n T k T T h ∂∂-=-中各项的含义,并说明在什么情况下,第三类边界条件可变为第一类边界条件。

10、 试述非稳态导热差分方程式的稳定性判据。

11、 试比较一维稳态导热和一维非稳态导热的差分方程式。

非稳态导热和稳态导热的差分方程式的求解有何区别?12、 平板、圆管、圆球及翅片各在什么情况下可以按一维稳态导热计算?13、 在推导圆筒壁稳定导热的计算式时作了哪些假设?为什么在运用傅里叶定律中不用热流密度来表示?14、 某热力管道采用两种不同材料的组合保温层,两层厚度相等,第二层的算术平均直径两倍与第一层的算术平均直径,而第二层材料的导热系数仅为第一层材料的一半。

如果把两层材料相互调换,其他情况不变,问每米长管道热损失将如何变化?15、 一厚度为δ的无限大平板,其导热系数k 不变,平板内具有均匀内热源Φ,平板一侧绝热,另一侧与温度为T f 的流体对流换热,换热系数为h ,试写出这一稳定导热过程的完整数学描述。

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】

总复习题基本概念 :•薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----.•传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------.•导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 .•对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 .•对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------.•强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .•自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .•流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----.•温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----.•热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------.•辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .•单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 .•立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .•定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.•传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.•分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.•对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .•有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .•灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .•角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .•辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .填空题 :•当辐射投射到固液表面是表面辐射,投射到气体表面是 ---------- 辐射。

传热复习题(一)参考答案

传热复习题(一)参考答案

《传热技术》复习题(一)参考答案一、填空题1、写出三种间壁式换热器的名称:套管式换热器、管壳式换热器和板式换热器。

2、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于传热管表面有污垢积存的缘故。

3、用套管换热器加热内管的空气,蒸气在管间冷凝。

现欲通过实验方法测定蒸气和空气的给热系数,需要的主要仪器有温度计、流量计。

4、用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于饱和蒸汽侧流体的温度值。

5、蒸气冷凝分滴状冷凝和膜状冷凝。

6、冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T1=400℃,出口温度T2为200℃,冷气体进口温度t=50℃,两股气体的质量流量相同,物性数据可视1为相同,若不计热损失时,冷气体出口温度为250 ℃;若热损失为5%时,冷气体出口温度为240 ℃7、应用准数关联式求取对流传热系数时,应注意:(1)应用范围;(2)特征尺寸;(3)定性温度。

8、列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气。

空气走管内,蒸汽走管间,则管壁温度接近水蒸汽的温度,总传热系数接近空气的对流传热系数。

9、列管换热器,在壳程设置折流挡板的目的是强化传热和支撑管束。

10、如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线,该传热过程是由对流传热、热传导和对流传热三个串联的热传递环节组成,由图分析可知:α1< α2,因此若强化该传热过程,应从A 侧着手。

11、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较小一侧的对流传热系数。

12、有两种不同的固体材料,它们的导热系数第一种为λ>第二种为λ,若作为换热器材料,应选用第一种;当作为保温材料时,应选用第二种。

13、某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w,采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35W/m2.K,则其厚度不低于91mm 。

化工原理—传热复习题及答案

化工原理—传热复习题及答案

化工原理—传热复习题及答案一、选择题1、关于传热系数K,下述说法中错误的是()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;C2、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;A、C、D;B、E、F3、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;A、B、C、D、E4、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()。

A、②>④>③>①;B、③>④>②>①;C、③>②>①>④;D、②>③>④>①;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D5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是()。

A、③>④>①>②;B、④>③>②>①;C、③>④>②>①;D、③>②>④>①;①空气流速为30m/S时的a;②水的流速为1.5m/s时的a;③蒸汽滴状冷凝时的a;④水沸腾时的a;C6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是()。

A、管避热阻;B、污垢热阻;C、管内对流传热热阻;D、管外对流传热热阻;B7、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。

A、除真空和大多数固体外,热射线可完全透过;B、热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围;C、热射线和可见光一样,都服从折射定律;D、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变;A8、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90?C,出口温度为50?C,冷水进口温度为15?C,出口温度为53?C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的()。

“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。

(完整)传热复习题

(完整)传热复习题

传热一、填空题:1。

工业上冷热流体间的传热方式有_______、_______、______。

答案:间壁式蓄热式直接混合式2。

热量传递的方式主要有三种: ______、________、_______.答案:热传导热对流热辐射3传导传热的傅立叶定律表达式为____,其符号各代表_______,_____和______。

答案:dQ/dτ=-λAdt/dδ,dQ/dτ表示单位时间传递的热量,-表示温度向降低方向传递,A表示传热面积,λ表示导然系数和dt/dδ表示温度梯度.4. 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5。

由多层等厚度平壁构成的传热壁面,若某层所用材料的导热系数越大,则该壁面的热阻就越 _______,其两侧的温度差越______。

答案:小小6。

定态导热是指______不随时间而改变.答案:传热系统中各点的温度仅随位置变7. 影响传导传热系数的因素有__________。

答案:物质种类和组成,物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等8。

牛顿冷却定律公式为_____, 其符号各代表______、_____和______。

答案:Q=αA(T-t w), Q表示传热速度、α表示传热系数、A表示对流传热面积、T表示热流体主体平均温度和t w表示为低温流体壁面温度。

9.在包有二层相同厚度但导热系数不同的保温材料的圆形管道上,应该将____材料放在内层,道理是______,_____.答案:导热系数小的减少热损失降低壁面温度10。

在多层平壁定态导热中,通过各层的传热速率____________答案:相等.11。

在流体与固体壁面间发生的对流传热中,热阻主要集中在_________。

答案:滞流内层中12.在热交换过程中,两侧流体的相互流向有________。

答案:并流、逆流、折流、错流13.多层壁面导热的总热阻等于________.答案:多层热阻之和14. 在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,传热管的壁面温度接近_______气(或汽)的温度,总传热系数K接近______气(或汽)的对流给热系数.答案:蒸气空气15。

传热复习题

传热复习题

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(答案A)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(答案A)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(答案C)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(答案A)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 ( )(答案 A、B、 C)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。

(答案C)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(答案 C)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(答案 A )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(答案 D )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(答案 D)11. 传热速率公式q =KA Δt m 中,Δt m 的物理意义是( )。

传热期末复习资料A(有答案)

传热期末复习资料A(有答案)

传热测验1.传热的基本方法有传导传热、对流传热和辐射传热。

2.在厚度相同,面积相等的两层平壁稳定导热过程中,已知导热系数λ1>λ2,则各层的导热速率Q1> Q2,温差Δt1 < Δt2 (>、=、<)。

3.为减小热辐射,应选用黑度较小的材料作为热屏。

4.列管式换热器中,若两流体的温度差大于50℃以上就应考虑热膨胀(热补偿)的影响,其补偿方法有补偿圈、浮头补偿、U形管补偿。

5.热传导的基本方程式是Q= λm·A·(T1-T2)/ ;。

6.换热器强化传热的途径有(1)一、扩展传热面积(2)二、增大传热平均温差Δtm(3)三、提高传热系数K。

7.列管换热器中安装折流挡板的目的是加长流程、提高流体的流速。

8、气固分离的目的:净化气体、除去灰尘、回收固体颗粒、保护环境。

9、工业上常用的气—固分离的方法有:沉降法、过滤法、湿法、静电除尘法。

10、常用的气体过滤设备有袋滤器、颗粒层除尘器等。

11、工业上常按分离因素给离心机分类。

α<3000 称常速离心机;α= 3000-5000 称高速离心机;α>5000 称超高速离心机12、常用离心分离设备有(1)三足式离心机(2)卧式刮刀卸料离心机13、SGZ1000N——1200N型;(三足式自动下卸料离心机)14、GKF1200-N型(密闭防爆卧式刮刀卸料离心机)15、传导、对流、辐射,就是传热(热传递)的三种基本方式。

16、化工生产中经常见到的对流传热有: 两种;热能由流体传到固体壁面;固体壁面传入周围流体;17、冷热两种流体通过一层间壁进行换热,热量从热流体传至间壁,再从间壁传至冷流体,这种传热过程叫给热传热。

18、在流体流动过程中,靠壁面处会产生一个边界层,叫层流内层。

层流内层的流体处于滞流(层流)状态。

19、给热过程包括边界层外的对流和边界层内以及固体壁的导热两种方式的传热过程。

20、给热(对流传热)过程的阻力主要在层流内层。

(完整)传热复习题(一)参考答案

(完整)传热复习题(一)参考答案

《传热技术》复习题(一)参考答案一、填空题1、写出三种间壁式换热器的名称:套管式换热器、管壳式换热器和板式换热器。

2、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于传热管表面有污垢积存的缘故。

3、用套管换热器加热内管的空气,蒸气在管间冷凝。

现欲通过实验方法测定蒸气和空气的给热系数,需要的主要仪器有温度计、流量计 .4、用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于饱和蒸汽侧流体的温度值。

5、蒸气冷凝分滴状冷凝和膜状冷凝.6、冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T1=400℃,出口温度T2为200℃,冷气体进口温度t1=50℃,两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时,冷气体出口温度为 250 ℃;若热损失为5%时,冷气体出口温度为 240 ℃7、应用准数关联式求取对流传热系数时,应注意:(1) 应用范围;(2)特征尺寸 ;(3)定性温度 .8、列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气。

空气走管内,蒸汽走管间,则管壁温度接近水蒸汽的温度,总传热系数接近空气的对流传热系数。

9、列管换热器,在壳程设置折流挡板的目的是强化传热和支撑管束。

10、如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线,该传热过程是由对流传热、热传导和对流传热三个串联的热传递环节组成,由图分析可知:α1〈α2,因此若强化该传热过程,应从 A 侧着手。

11、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较小一侧的对流传热系数.12、有两种不同的固体材料,它们的导热系数第一种为λ>第二种为λ,若作为换热器材料,应选用第一种;当作为保温材料时,应选用第二种。

13、某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w,采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35W/m2.K,则其厚度不低于 91mm 。

化工原理传热复习题1-1

化工原理传热复习题1-1

传热复习题1(1)保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施?答:首先,保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构。

夹层因空气被抽出接近真空,可防止对流散热损失。

其次,瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层,增加了辐射传热热阻大幅度降低了辐射散热量。

举例说,如夹层内壁温度为98 C ,外壁温度为28C ,黑度为0.95的玻璃表面镀上黑度为0.02的银层后,其辐射散热量可由原来的5502m W 降至6.152m W 。

第三,在使用保温瓶时,瓶盖选用导热系数很小的软木制作,而且在灌水时还要在瓶颈处留出一段空气的导热系数比水在小得多,从而有效地降低了瓶口的导热热损失。

(2)计算蒸气在水平管外冷凝的凯恩(Kern )公式为:=a 0.725(td rg ∆•••••023μρλ)。

试定性说明各种因素对冷凝给热系数a 的影响。

答:应当指出,冷凝给热的热阻是凝液造成的,因此式中各物性常数都是凝液的物性,而非蒸气的物性。

当λ大时,液膜导热性能良好,a 自然就大;ρ大,液膜容易从壁面上往下滑,同样使a 增大,潜热r 大,a 也大。

相反,若蒸气温度和壁温之间的温差t ∆大,则意味着单位时间内凝液量增多,凝液膜增厚,这反而不利于传热,因此a 会变小;当粘度μ增大时,因流动阻力增大,液膜增厚,a 必然减小;至于水平管的直径d 0大了,会使管子下部液膜加厚,同样不利于传热, a 也要变小。

将上面定性分析结果与凯恩公式对照后可以发现:二者是完全一致的. (3)换热器的热负荷与传热速率有何不同?答:冷、热流体在单位时间内在换器中所交换的热量,称为换热器的热负荷.它是针对换热任务的需要提出的,是生产上要求换热器应具有的换热能力,热负荷可根据生产中物流量、进出口温度及状态变化求化求出。

而传热速率则是指换热器本身在一定操作条件下所具有的传递热量的能力,是换热器本身的特性,二者是不相同的。

容易混淆的是,实际生产中设计或标定换热器时,常把传热速率与热负荷视为相等,一般都是通过热负荷的计算,求得换热器应具有的传热速率,再依据传热基本方程求出所需换热器的传热面积,尽管二者在数值上常视为相等,但就其本质讲,含义是完全不同的。

传热学期末考试复习题及参考答案-专升本

传热学期末考试复习题及参考答案-专升本

《传热学》复习题一、 判断题1. 傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热。

( )2. 随着肋高的增大,肋片散热量增大,所以肋片效率也增大。

( )3. 在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大。

( )4. 由牛顿冷却公式t h q ∆⋅=可知,换热量q 与温差t ∆成正比。

( )5. 辐射传热时,对于绝热面,其净辐射换热量为零,故绝热面与其他辐射面间不存在辐射传热。

( )6. 漫射表面在半球空间各个方向上的定向辐射力相等。

( )7. 在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差小。

( )8. 一长为L 外径为d (L>>d )的不锈钢管,放置在静止的空气中,管内用电加热,功率恒定,空气温度也恒定。

在这种情况下,管子竖直放置时管壁温度比水平放置时要高。

( )9. 黑体的热力学温度增加一倍,其总辐射力增加16倍 。

( )10. 物体辐射某一波长辐射能的能力越强,其吸收这一波长辐射能的能力就越强。

( )11.无限大平壁冷却时,若Bi →∞,则第三类边界条件相当于第二类边界条件。

( )12.在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。

( )13.自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。

( )14. 一个表面的有效辐射一定不小于它的本身辐射。

( )15.管内受迫对流换热时,不论是层流或紊流,常壁温边界还是常热流边界,在充分发展阶段,表面传热系数不沿管长方向变化。

( )16.导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,所以它对任意形状物体的内部和边界都适用。

( )17.普通玻璃对于波长为2m μ以下的射线可以认为是不透明的。

( )18.对于非稳态导热数值解的显式差分格式,必须联立求解节点离散方程组才能得到各个节点的温度。

( )19.傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热。

( )20.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大。

【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】

【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】

【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)⼀、概念题1、试分析室内暖⽓⽚的散热过程,各个环节有哪些热量传递⽅式?以暖⽓⽚管内⾛热⽔为例。

答:有以下换热环节及传热⽅式:(1)由热⽔到暖⽓⽚管道内壁,热传递⽅式为强制对流换热;(2)由暖⽓⽚管道内壁到外壁,热传递⽅式为固体导热;(3)由暖⽓⽚管道外壁到室内空⽓,热传递⽅式有⾃然对流换热和辐射换热。

2、试分析冬季建筑室内空⽓与室外空⽓通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递⽅式?答:有以下换热环节及传热⽅式:(1)室内空⽓到墙体内壁,热传递⽅式为⾃然对流换热和辐射换热;(2)墙的内壁到外壁,热传递⽅式为固体导热;(3)墙的外壁到室外空⽓,热传递⽅式有对流换热和辐射换热。

3、何谓⾮稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。

答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有⼀定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为⾮稳态导热的正规阶段。

4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式,并说明其物理意义。

答:(1)努塞尔(Nusselt)数,λlh Nu =,它表⽰表⾯上⽆量纲温度梯度的⼤⼩。

(2)雷诺(Reynolds)数,νlu ∞=Re ,它表⽰惯性⼒和粘性⼒的相对⼤⼩。

(3)普朗特数,aν=Pr ,它表⽰动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对⼤⼩。

(4)毕渥数,λlh B i =,它表⽰导热体内部热阻与外部热阻的相对⼤⼩。

5、竖壁倾斜后其凝结换热表⾯传热系数是增加还是减⼩?为什么?。

答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁⾯流动的⼒不再是重⼒⽽是重⼒的⼀部分,液膜流动变慢,从⽽热阻增加,表⾯传热系数减⼩。

另外,从表⾯传热系数公式知,公式中的g 亦要换成θsin g ,从⽽h 减⼩。

6、按照导热机理,⽔的⽓、液、固三种状态中那种状态的导热系数最⼤?答:根据导热机理可知,固体导热系数⼤于液体导热系数;液体导热系数⼤于⽓体导热系数。

传热学复习题及其答案

传热学复习题及其答案

传热学复习题及其答案传热学是研究热量传递规律的学科,它在工程实践中有着广泛的应用。

以下是一些传热学的复习题及其答案,供学习者参考。

# 一、选择题1. 传热的基本方式有哪三种?- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 所有选项都是答案:D2. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 都不是答案:C# 二、填空题1. 导热系数是描述材料______能力的物理量。

答案:导热2. 对流换热的特点是热量通过______来传递。

答案:流体的宏观运动# 三、简答题1. 请简述牛顿冷却定律的内容。

答案:牛顿冷却定律指出,物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的温差成正比。

2. 什么是黑体辐射定律?其数学表达式是什么?答案:黑体辐射定律描述了理想化的物体(黑体)在不同温度下发出的辐射能量与波长的关系。

其数学表达式为:E(λ,T) = (2πhc^2) / (λ^5) * 1 / (e^(hc/(λkT)) - 1),其中E(λ,T)是波长为λ在温度T下的辐射强度,h是普朗克常数,c是光速,k是玻尔兹曼常数。

# 四、计算题1. 假设有一厚度为0.05m的墙体,其导热系数为0.6 W/m·K,两侧温差为10°C。

求墙体的热流量。

答案:根据傅里叶定律,热流量Q = k * A * ΔT / d,其中A是面积,ΔT是温差,d是厚度。

假设面积A足够大,可以忽略不计,那么Q = 0.6 * 10 / 0.05 = 120 W。

2. 已知一物体表面温度为300 K,环境温度为20°C,求该物体表面与环境之间的热交换速率,假设对流换热系数为10 W/m²·K。

答案:热交换速率Q = h * A * ΔT,其中h是对流换热系数,A是物体表面积,ΔT是温差。

假设A足够大,可以忽略不计,那么Q = 10 * (300 - 273) = 270 W。

高等传热学复习题答案

高等传热学复习题答案

高等传热学复习题答案一1、简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。

答:(1)求解导热微分方程主要依靠三大方法:A理论法;B试验法;C综合理论和试验法。

①理论法:借助数学、逻辑等手段,根据物理规律,找出答案。

它又分为:分析法;以数学分析为基础,通过符号和数值运算,得到结果。

方法有:分离变量法,积分变换法(Lap lace变换,Fourier变换),热源函数法,Green函数法,变分法,积分方程法等等,数理方程中有介绍。

近似分析法:积分方程法,相似分析法,变分法等。

分析法的优点是理论严谨,结论可靠,省钱省力,结论通用性好,便于分析和应用。

缺点是可求解的对象不多,大部分要求几何形状规则,边界条件简单,线性问题。

有的解结构复杂,应用有难度,对人员专业水平要求高。

数值法:是当前发展的主流,发展了大量的商业软件。

方法有:有限差分法,有限元法,边界元法,直接模拟法,离散化法,蒙特卡罗法,格子气法等,大大扩展了导热微分方程的实用范围,不受形状等限制,省钱省力,在依靠计算机条件下,计算速度和计算质量、范围不断提高,有无穷的发展潜力,能求解部分非线性问题。

缺点是结果可靠性差,对使用人员要求高,有的结果不直观,所求结果通用性差。

比拟法:有热电模拟,光模拟等②试验法:在许多情况下,理论并不能解决问题,或不能完全解决问题,或不能完美解决问题,必须通过试验。

试验的可靠性高,结果直观,问题的针对性强,可以发掘理论没有涉及的新规律。

可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。

理论越是高度发展,试验法的作用就越强。

理论永远代替不了试验。

但试验耗时费力,绝大多数要求较高的财力和投入,在理论可以解决问题的地方,应尽量用理论方法。

试验法也有各种类型:如探索性试验,验证性试验,比拟性试验等等。

③综合法:用理论指导试验,以试验促进理论,是科学研究常用的方法。

如浙大提出计算机辅助试验法(CAT)就是其中之一。

(2)傅里叶定律适用于稳态、非稳态,变导热系数,各向同性,多维空间,连续光滑介质,气、液、固三相的导热问题,但其表现形式上为已知热流方向的一维问题。

传热学试卷和答案[第五版]【复习必备】

传热学试卷和答案[第五版]【复习必备】

传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。

A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。

A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。

12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。

13. 导热微分方程式的主要作用是确定。

14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。

15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。

16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。

17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。

18. 角系数仅与因素有关。

19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。

高等传热学复习题答案

高等传热学复习题答案

高等传热学复习题答案一、选择题1. 传热的基本方式包括:A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上答案:D2. 稳态导热与非稳态导热的区别在于:A. 温度随时间变化B. 温度不随时间变化C. 热量传递方向D. 热量传递速率答案:A3. 傅里叶定律描述的是:A. 导热现象B. 对流现象C. 辐射现象D. 热传导与热对流的关系答案:A4. 牛顿冷却定律适用于:A. 固体导热B. 流体对流C. 辐射传热D. 非稳态导热答案:D5. 黑体辐射定律中,辐射强度与温度的关系是:A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案:D二、简答题1. 解释什么是热传导和热对流,并简述它们的主要区别。

热传导是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,是一种分子内部的能量传递方式,不需要物质的宏观流动。

热对流则是由于流体中温度差异引起的密度差异,导致流体发生宏观流动,从而实现热量的传递。

主要区别在于热传导不涉及物质的宏观运动,而热对流则需要。

2. 描述傅里叶定律的物理意义及其数学表达式。

傅里叶定律描述了在稳态导热条件下,单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比的关系。

其数学表达式为:\[ q = -k\frac{dT}{dx} \],其中 \( q \) 是热流密度,\( k \) 是材料的热导率,\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。

三、计算题1. 一个长为L的长直金属棒,其两端温度分别为T1和T2,金属棒的热导率为k。

求棒中任意位置x处的温度。

根据傅里叶定律,可以列出稳态导热方程:\[ -k\frac{d^2T}{dx^2} = 0 \],解得:\[ T(x) = Ax + B \],其中A和B是常数。

根据边界条件 \( T(0) = T1 \) 和 \( T(L) = T2 \),可以得到:\[ T(x) = T1 + \frac{T2 - T1}{L}x \]2. 一个封闭房间内的空气温度为Ta,房间外的墙面温度为Tw。

传热学复习题答案

传热学复习题答案

传热学复习题答案一、选择题1. 传热的基本方式有哪些?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 所有以上答案:D2. 热传导的基本原理是什么?A. 温度差B. 物质的导热性C. 物体的厚度D. 所有以上答案:A3. 热对流发生在哪种介质中?A. 固体B. 液体C. 气体D. 液体和气体答案:D4. 黑体辐射的特点是?A. 只吸收不反射B. 只反射不吸收C. 吸收和反射都存在D. 吸收和反射都不存在答案:A5. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?A. 热对流B. 热辐射C. 热传导D. 热对流和热辐射答案:C二、填空题6. 传热学中的三种基本传热方式是______、______和______。

答案:热传导、热对流、热辐射7. 根据牛顿冷却定律,物体的冷却速率与______成正比。

答案:温差8. 热传导的微分方程是______。

答案:傅里叶定律9. 热对流的驱动力是______。

答案:密度差10. 热辐射的强度与温度的______次方成正比。

答案:四次方三、简答题11. 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振动和自由电子运动传递的过程,其基本原理是热量从高温区域向低温区域传递,直到温度达到平衡。

12. 描述热对流的特点。

答案:热对流是流体中温度不同的各部分之间通过宏观的流体运动进行热量交换的过程,其特点是热量的传递速度快,但受流体的流动状态影响较大。

13. 解释热辐射的基本原理。

答案:热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程,它不需要介质即可进行热量的传递,其基本原理是物体表面温度越高,辐射强度越大。

四、计算题14. 假设有一厚度为0.05m的墙壁,其两侧温差为10°C,材料的导热系数为0.6W/m·K。

计算该墙壁的热流量。

答案:根据傅里叶定律,热流量 \( Q = \frac{k \cdot \Delta T}{L} \),其中 \( k \) 是导热系数,\( \Delta T \) 是温差,\( L \) 是厚度。

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《传热技术》复习题(一)参考答案一、填空题1、写出三种间壁式换热器的名称:套管式换热器、管壳式换热器和板式换热器。

2、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于传热管表面有污垢积存的缘故。

3、用套管换热器加热内管的空气,蒸气在管间冷凝。

现欲通过实验方法测定蒸气和空气的给热系数,需要的主要仪器有温度计、流量计。

4、用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于饱和蒸汽侧流体的温度值。

5、蒸气冷凝分滴状冷凝和膜状冷凝。

6、冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T1=400℃,出口温度T2为200℃,冷气体进口温度t1=50℃,两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时,冷气体出口温度为 250 ℃;若热损失为5%时,冷气体出口温度为 240 ℃7、应用准数关联式求取对流传热系数时,应注意:(1)应用范围;(2)特征尺寸;(3)定性温度。

8、列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气。

空气走管内,蒸汽走管间,则管壁温度接近水蒸汽的温度,总传热系数接近空气的对流传热系数。

9、列管换热器,在壳程设置折流挡板的目的是强化传热和支撑管束。

10、如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线,该传热过程是由对流传热、热传导和对流传热三个串联的热传递环节组成,由图分析可知:α1 < α2,因此若强化该传热过程,应从 A 侧着手。

11、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较小一侧的对流传热系数。

12、有两种不同的固体材料,它们的导热系数第一种为λ>第二种为λ,若作为换热器材料,应选用第一种;当作为保温材料时,应选用第二种。

13、某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w,采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35W/m2.K,则其厚度不低于 91mm 。

(注:大型容器可视为平壁)14、列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于 提高壳程流体的流速 ,折流挡板的形状有弓形 , 圆盘形 等。

15、化工生产中最常用的载热体(加热剂)为 饱和蒸汽 ,常用的冷却剂为 水 。

二、 选择题1、将1500 kg/h ,80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃,冷却水初温为30℃,出口温度不超过35℃,硝基苯比热为1.38kJ/kJ ℃,则换热器的热负荷为( B )。

A. 19800 kJ/h; B. 82800 kJ/h; C. 82800 kW; D.19800kW2、提高传热强度的主要途径是增大( C )。

A. 传热温度差;B. 加热蒸汽压力;C. 传热系数;D. 传热面积;3、计算下列四种“数”时,其数值大小与单位制选择有关的是( D )。

A .普兰德准数B .传热单元数C .离心分离因数KD .过滤常数K4、黑度表明物体的辐射能力接近黑体的程度,其值大小与物体的( D )无关。

A .种类;B .表面状况;C .表面温度;D ..颜色5、在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K 值接近于( B )。

A. α蒸汽B. α空气C. α蒸汽与α空气的平均值 D . α蒸汽与α空气的对数平均值6、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( A )方式进行的。

A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射 D.热对流7、列管式换热器内,装设了两块横向折流挡板,则该换热器的壳程为( A ) A. 单程 B. 双程 C.三程 D.四程8、在下面几种换热器中,冷热两种流体能实现完全逆流的是( A )。

A. 套管式 B. 列管式 C. 板式 D.夹套换热器9、热对流仅发生在( C )中。

A. 固体B. 静止的流体C. 流动的流体D.真空10、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 )。

A. 愈大 B. 愈小 C. 不变 D.和温差无关 11、用两种不同的保温材料时,往往把导热系数入值小者放在( A )。

A. 内层 B. 外层 C. 内外层均可 内外层均不可12、用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近( A )A. 蒸汽的温度;B. 空气的出口温度;C. 空气进口温度D. 空气进、出口平均温度13、喷淋式换热器属于( B )换热器的一种。

A. 混合式B. 间壁式C. 蓄热式D.直接接触式14、热量传递的基本方式是( D )。

A. 恒温传热和稳态变温传热;B. 导热给热和热交换;C. 气化、冷凝与冷却;D. 导热、对流与辐射15、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( C )。

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。

D.降低传热系数,减少散热16、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是( B )。

A.斯蒂芬-波尔兹曼定律; B.克希霍夫定律;C.折射定律; D.普朗克定律17、采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热系数,但同时也导致( D )。

A.管内易结垢; B.壳程流体流速过低;C.平均温差下降; D.管内流动阻力增大三、判断题1、换热器的平均传热温度差,是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。

( F )2、固体材料的内部结构越松疏,其导热系数则越大( F )3、在稳定的多层平壁导热中,热阻与温差成正比。

( T )4、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数。

( F )5、保温层应该选用导热系数小的绝热材料( T )6、传热边界层厚度总是小于或等于流动边界层厚度。

( T )7、换热器的导热管,应选用导热系数值大的材料。

( T )8、在稳态传热中,凡热阻大处其温差也大。

( T )9、在稳定的多层平壁导热中,若某层的热阻较大,则导热温度差就较小。

( F )10、当保温材料的厚度加大时,内外壁面的总温度差增大,总的热阻也增大,总推动力与总阻力之比为定值,即导热速率不变。

( F )11、多层平面壁稳态热传导时,推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和。

( F )12、由溶液沸点造成温度差损失等于溶液的沸点与相同压力下水的沸点之差。

( T )13、凡稳定的圆筒壁传热,热通量为常数。

( F )14、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数。

( F )15、当保温材料的厚度加大时,内外壁面的总温度差增大,总的热阻也增大,总推动力与总阻力之比为定值,即导热速率不变。

( F )16、蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种。

( T )四、简答题1、列管换热器由哪几个基本部分组成?各起什么作用?答:主要由壳体、管束、管板和顶盖(又称封头)等基部分组成。

壳体和管束作为冷热两流体的流动空间,通过管壁进行换热。

管束安装在管板上,通过管板使管束与壳体连成一体。

顶盖(封头)上有管程流体进出口,且有分程、密封,封头可拆卸,便于管子清洗等作用。

2、提高传热系数时,为什么要着重提高给热系数小的这一侧?解:当忽略金属壁面的导热热阻时,1/K=1/α+1/α=(α+α)/(α×α)若α>>α,则α+α≈α∴K≈α即K接近α小的数值。

3、为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?答:逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,从传递相同热负荷言,须较小的传热面积,节省设备费用。

此外,逆流热流体出口温度T可接近冷流流体进口温度t,对相同热负荷言,需加热剂少;同样,就冷流体而言,逆流体出口温度t可接近热流体进口温度T,对相同热负荷言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小。

4、试述对流传热的机理?答:热流体流过管道时, 在湍流主体中,流体剧烈拢动,形成漩涡, 使质点强烈混合而交换热量,温度较均匀,几乎不存在温度梯度;但在紧靠管壁,有一层很薄的作层流流动的流体层(层流底层),在这层薄层内,热量传递以导热方式进行,从微观上言,是靠分子传递。

由于流体的导热系数很小,故热阻丝要集中层流底层内。

对管内层流流动,热量传递也是主要靠导热。

但由于温度存在(轴向的,径向的),有密度差,会引起质点的对流,比较复杂。

5、试分析对流传热系数的影响因素?答:影响对流传热系数的因素有:d,u,ρ,μ,λ,cP五、计算题1、某厂在由177根φ25×2mm,长3m的钢管构成的单壳程单管程列管换热器内,用 132.9℃的饱和水蒸汽在管间冷凝,将管内作湍流流动的常压乙烯气体加热。

已知乙烯气体流量为0.6kg/s,进口温度为20℃,在操作条件下的密度为1kg/m3,比热为1.84 kJ/kg.K,对流传热系数为53w/m2.K,饱和水蒸汽冷凝传热膜系数为8000 w/m2.K,可忽略管壁及垢层热阻。

(1)确定乙烯气体出换热器时的温度;(2)若乙烯气体通过换热器的压降要求不超过0.01 kgf/cm2,通过换热器的总长度(包括局部阻力当量长度)为5.5m,摩擦系数λ=0.04,试确定该换热器最多能允许通过多少kg/s的乙烯气体?解:(1)Q=wcP (t2 -t1 )=0.6CP(t2 -20)(1分)Q=KAΔtm(1分)Si =nπdi L=177π×0.021×3 =35.014 m(1分)∵αi<<αo Ki =1/(1/α1 +1/α2 )=1/(1/53+1/8000)=52.65 w.m.K(2分)则 0.6×1.84×10^3×(t2 -20)=52.65×35.014×(t2 -20)/ln(132.9-20)/(132.9-t2 )ln(112.9/(132.9-t2 ))=1.668112.9/(132.9-t2 )=5.304704.89 - 5.304t2 =112.9 ∴t2 =111.61℃(3分)(2)ΔP=0.01 kgf/cm=0.01×9.804×10=9.807×10Pa(1分)ΔP=λl/d×u2/2×ρ=0.04×5.5/0.021×u2/2×1(2分)9.807×10=0.04×5.5/0.021×u2/2∴ u=13.68 m.s(2分)w=nπ/4 di2uρ=177×0.785×0.021×13.68=0.8389 kg.s=0.84kg.s(2分)2、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℃。

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