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（）。 B

A 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_______ 。 C

A 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_________。 C

A 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_______。 A

A 0.85

B 0.03

C 1

5、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。 D

A 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_____。 A

A 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。

A 甲乙均对

B 甲乙均不对

C 甲对，乙不对

D 乙对，甲不对

8、列管换热器管程常用流速范围为：一般液体_______，气体__________。 A C

A 0.5 - 3 m/s

B 3 - 15 m/s

C 5 - 30 m/s

9、一管壳式换热器，管内走液体，管间走蒸汽，由于液体入口温度下降，在流量不变情况下，仍要达到原来的出口温度t，此设备已不允许再提高蒸汽压力强度，采取简便有效措施______。 A

A 管内加扰流内件

B 提高壳程数

10、碳钢的导热率为_______；不锈钢的导热率为_______；铜的导热率为_______，常压常温空气的导热率为_______；常温水的导热率为_______。C, D, B, F, E

A 151W/(m·℃)

B 370W/(m·℃)

C 45W/(m·℃)

D 16W/(m·℃)

E 0.62W/(m·℃)

F 0.025W/(m·℃)

11、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时 A B B

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

12、一定流量的液体在一Φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流给热系数α＝1000W/(m2·℃)。如流量与物性都不变，改用一Φ19×2mm的直管，则其α值将变为__________ W/(m2·℃)。 D

A 1059

B 1496

C 1585

D 1678

13、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____________。 C A C

A R1> (R2+R3)

B R1< (R2+R3)

C R1= (R2+R3)

D 无法比较

14、①在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好____________放置；冷却水应走____________。 A C

A 水平

B 垂直

C 管内

D 管外

②已知某平壁外两层不等厚(b1

A 小于

B 不能确定是否大于

C 大于

D 等于

15、稳定传热是指______。 B

A 传热系统中各点的温度不随位置和时间而变。

B 传热系统中各点的温度仅随位置变，而不随时间变。

C 传热系统中各点的温度不随位置变而随时间变。

D 传热系统中各点的温度随位置和时间而变。

16、棉花保温性能好，主要是因为______。 C

A 棉纤维素导热率小；

B 棉花中含有相当数量的油脂；

C 棉花中含有大量空气，而空气的运动又受到阻碍；

D 棉花白色，因而黑度小。

17、无相变强制对流α来自_______。 C

A 纯经验方法

B 纯理论方法

C 因次分析与实验结合（半理论、半经验方法）

D 数学模型法

E 因次分析法

18、在蒸汽冷凝中，不凝气体的存在对α的影响是______。 B

A 使α值升高

B 使α值大大降低

C 使α值有一定影响

D 对α值无影响

19、红砖的黑度为0.93，若温度为300℃，则红砖的发射能力为________W/m2。 B

A 6112.3 W/m2

B 5684 W/m2

C 916.8 W/m2

D 1000 W/m2

20、换热器中冷热流体进出口温度一定时，下面说法中正确的是。 D

A ∆t m并<∆t m逆<∆t m折

B ∆t m逆＝∆t m并＝∆t m折

C ∆t m并<∆t m逆＝∆t m折

D ∆t m并< ∆t m逆>∆t m折

21、对在蒸汽与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

A 提高空气流速

B 提高蒸汽流速

C 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度

D 在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。

22、在间壁换热器中，当两流体均变温时，采用折流的目的是。 A

A 提高K

B 提高∆t m

C 增加传热面积A

D 使K和A均增加。

23、100℃时铜的导热率为_____，18℃时钢的导热率近似为_______，20℃时空气的导热率近似为______，20℃水的导热率近似为______。 C A B D A 45W/(m·K) B 0.026W/(m·K)

C 377W/(m·K)

D 0.6W/(m·K)

24、在相同温度下，实际物体的吸收率A与黑体的吸收率A0的关系是。 C

A A>A0

B A=A0

C A

D 不一定

25、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的_______。 C

A 通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值；

B 系统中任一点的温度维持恒定；

C 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各传热面的传热速率之和；

D 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变。

26、一管壳式换热器，管内走液体，管间走蒸汽，由于液体入口温度下降，在流量不变情况下，仍要达到原来的出口温度t，此设备已不允许再提高蒸汽压力强度，采取简便有效措施______。 A

A 管内加扰流内件

B 提高壳程数

27、有一列管换热器，由38根Φ25⨯2.5mm无缝钢管组成，某有机蒸汽在管外冷凝，管内通