传热习题与答案
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（ ）。
传热习题与答案
一选择（单选或多选）1．[ ] 在传热的三种基本形式中，不需要介质即在真空中可以发生传热的形式为。
A、热辐射B、热对流C、热传导D、冷却啊2．[ ］根据热流量方程，下列哪种办法不能提高冷、热流体之间的热流量。
A、定期清除管内垢层B、用翅片管代替光滑管C、采用逆流操作代替并流操作D、降低冷流体流速3．［] 管壳式换热器内采用多管程的主要目的是。
A、减少换热面积B、增加管子数目C、强化传热D、降低换热介质流量4．［] 翅片管换热器的翅片应安装在。
A、对流换热系数α小的一侧B、对流换热系数α大的一侧C、管内D、管外5．[ ] 蒸发操作中的单位蒸汽消耗量（D/W）通常。
A、＜1B、≥1.1C、＝1D、＝26．[ ] 非金属液体中，导热系数最大的是。
A、甘油B、水C、乙酸D、苯7．[ ］纯粹的热传导只可能发生在中。
A、液体B、固体C、气体D、流体8．［］传热单元数大，说明传热推动力，传热过程较。
A、小，难B、大，难C、小，易D、大，易9．[ ] 引起蒸发操作中温差损失的因素不包括。
A、溶液沸点升高B、液柱静压头C、蒸汽密度D、二次蒸汽的流动阻力10．[ ］纯金属的导热系数随温度升高而。
A、增大B、减小C、不变D、不确定11．［] 水平管外相变传热，滴状冷凝的传热效果膜状冷凝时。
A、小于B、等于C、大于D、不确定12．[ ］根据描述对流传热的特征数关联式,流体流动的雷诺数越大，对流传热系数。
A、越大B、越小C、无关D、不确定13．［] 化工生产中应用最广的一类换热器为换热器。
A、蛇管式B、套管式C、板式D、管壳式14．[ ］蒸发操作中的单位蒸汽消耗量（D/W)通常。
A、＜1B、＝1C、≥1。
1D、＝215．［］对流传热的热边界层越厚，做为传热推动力的温度梯度，对流传热系数。
A、越大,越大B、越大，越小C、越小，越小D、越小，越大16．［] 气体的导热系数相对,且随温度升高而。
A、较小,降低B、较小,提高C、较大，降低D、较大，提高17．［] 与相同直径的直管相比，圆形弯管内强制对流的对流传热系数。
传热习题及答案
传热习题及答案传热习题及答案传热是物理学中一个重要的概念，它涉及到能量的传递和转化。
在日常生活中，我们经常会遇到与传热相关的问题，比如为什么夏天坐在石凳上会感觉凉爽，为什么冬天在火炉旁边会感到温暖等等。
下面，我们将介绍一些传热习题，并给出相应的答案。
1. 为什么夏天坐在石凳上会感觉凉爽？答案：这是因为石凳的热传导性能较好，它能够迅速地将人体散发的热量吸收，并传导到石凳的表面，然后再通过空气传递出去。
当我们坐在石凳上时，石凳会不断地吸收我们身体散发的热量，使我们感到凉爽。
2. 为什么冬天在火炉旁边会感到温暖？答案：这是因为火炉通过燃烧燃料产生的热量不断地辐射到周围的空气中，然后通过对流传递给我们周围的物体和空气。
当我们靠近火炉时，我们会感受到火炉散发出来的热量，从而感到温暖。
3. 为什么在冬天穿多层衣服可以保暖？答案：穿多层衣服可以有效地减缓热量的传递。
每一层衣服之间都存在着空气层，而空气是一个很好的绝缘体，能够阻止热量的传导。
当我们穿上多层衣服时，每一层衣服之间的空气层会阻止热量的流失，从而保持我们的身体温暖。
4. 为什么夏天穿棉质衣服会感到凉爽？答案：棉质衣服是一种透气性较好的材料，它能够帮助汗水蒸发，从而带走体表的热量。
当我们穿上棉质衣服时，它能够吸收我们身体散发的汗水，并通过蒸发将热量带走，使我们感到凉爽。
5. 为什么在冬天喝热水可以暖身？答案：喝热水可以通过消化系统将热量引入我们的身体，从而使我们感到温暖。
当我们喝下热水时，它会被我们的胃吸收，然后通过血液循环将热量传递到我们的全身，从而提高我们的体温。
通过以上习题，我们可以更好地理解传热的原理和应用。
传热是一个与我们日常生活息息相关的概念，它不仅帮助我们解答一些生活中的疑问，还有助于我们更好地利用能源，提高能源利用效率。
希望通过这些习题的学习，大家能够对传热有更深入的了解。
传热计算习题附详细答案
传热计算题1.在一内径为0.25cm的管轴心位置上，穿一直径为 0.005cm的细导线，用以测定气体的导热系数。
当导线以0.5A 的电流时，产生的电压降为0.12V/cm，测得导线温度为167℃，空心管内壁温度为150℃。
试求充入管内的气体的导热系数试分析仪器精度以外造成结果误差的客观原因。
2．有两个铜质薄球壳，内球壳外径为0。
015m，外球壳内径为 0.1m，两球壳间装入一种其导热系数待测的粉粒料。
内球用电加热，输入功率为 50w，热量稳定地传向外球，然后散发到周围大气中。
两球壁上都装有热电偶，侧得内球壳的平均温度为120℃，外求壳的平均温度为50℃，周围大气环境温度为20℃；设粉粒料与球壁贴合，试求：（1）待测材料的导热系数（2）外球壁对周围大气的传热系数3．有一面积为10cm2带有保护套的热电偶插入一输送空气的长管内，用来测量空气的温度。
已知热电偶的温度读数为300℃，输气管的壁温为 200℃，空气对保护套的对流传热系数为60w/m2.k，该保护套的黑度为 0.8，试估算由于辐射造成的气体温度测量误差。
并叙述减小测量误差的途径。
已知 Stefan-Bohzman常数σ=5.67×10-9w/m2k 。
4．用两个结构尺寸相同的列管换热器按并联方式加热某中料液。
换热器的管束由32根长 3m 的Ф25×3mm 的钢管组成。
壳程为120℃的饱和蒸汽。
料液总流量为20m3/h，按相等流量分配到两个换热器中作湍流流动，由 25℃加热到 80℃。
蒸汽冷凝对流传热系数为8Kw/m2.℃，管壁及污垢热阻可不记，热损失为零，料液比热为 4.1KJ/kg.℃，密度为 1000kg/m3。
试求：（1）管壁对料液的对流传热系数（2）料液总流量不变，将两个换热器串联，料液加热程度有何变化？（3）此时蒸汽用量有无变化？若有变化为原来的多少倍？（两者情况下蒸汽侧对流传热系数和料液物性不变）5．某厂现有两台单壳程单管程的列管式空气加热器，每台传热面积为A0=20m2（管外面积），均由128根Ф25×2.5mm的钢管组成。
传热练习题答案
传热练习题1、平壁炉的炉壁由厚120mm的耐火砖和厚240mm的普通砖砌成。
测得炉壁内、外温度分别为800℃和120℃。
为减少热损失，又在炉壁外加一石棉保温层，其厚60mm，导热系数为0.2 W·m-1·℃-1，之后测得三种材质界面温度依次为800℃、680℃、410℃和60℃。
(1) 问加石棉后热损失减少百分之多少？(2) 求耐火砖和普通砖的导热系数。
2、冷藏室的墙壁由两层厚15mm的杉木板之间夹一层软木板构成，杉木板和软木板的导热系数分别为0.107 W·m-1·℃-1和0.040 W·m-1·℃-1。
冷藏室内外壁分别为-12℃和21℃，若要求墙壁传热量不大于10 W·m-2，试计算墙壁中软木板的最小厚度及软木板的热阻占总热阻的分数。
3、蒸汽管外包扎两层厚度相同的绝热层，外层的平均直径为内层的2倍，导热系数为内层的2倍。
若两层互换位置，其他条件不变，问每米管长热损失改变多少？哪种材料放内层好？4、在逆流换热器中，用20︒C的水将1.5kg·s-1的苯由80︒C冷却到30︒C。
换热器列管直径为∅25⨯2.5mm。
水走管内，水侧和苯侧的传热系数分别为0.85k W·m-2·︒C-1和1.7 k W·m-2·︒C -1，管壁的导热系数为45 W·m-1·︒C -1，忽略污垢热阻。
若水的出口温度为50 ︒C。
试求换热器的传热面积A及冷却水的消耗量q m,c。
操作条件下水的c p = 4.174⨯103 J·kg-1·℃-1,苯的c p = 1.90⨯103 J·kg-1·℃-1。
5、20℃、2.026⨯105Pa的空气在套管换热器内管被加热到85℃。
内管直径∅57⨯3.5mm，长3m，当空气流量为每小时55m3时，求空气对管壁的传热系数（空气物性：0℃时ρ = 1.293kg·m-3；50℃时c p = 1.017⨯103 J·kg-1·℃-1，λ = 2.826⨯10-2 W·m-1·℃-1，μ = 1.96⨯10-5Pa ·s，Pr = 0.698）。
传热学练习题库(附答案)
传热学练习题库（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止汽蚀现象发生A、近似于B、小于C、等于D、大于正确答案：B2、催化剂使用寿命短，操作较短时间就要更新或活化的反应，比较适用( )反应器。
A、流化床B、管式C、固定床D、釜式正确答案：A3、影响液体对流传热系数的因素不包括( )。
A、操作压力B、传热面尺寸C、流动型态D、液体的物理性质正确答案：A4、有两台同样的列管式换热器用于冷却气体，在气、液流量及进口温度一定的情况下，为使气体温度降到最低，拟采用( )A、气体走管内，串联逆流操作B、气体走管内，并联逆流操作C、气体走管外，串联逆流操作D、气体走管外，并联逆流操作正确答案：C5、合成尿素中，提高氨碳比的作用是：①使平衡向生成尿素的方向移动；②防止缩二脲的生成；③有利于控制合成塔的操作温度；④减轻甲铵液对设备的腐蚀。
以上正确的有( )A、4条皆是B、①②③C、①D、①②正确答案：A6、在列管式换热器操作中，不需停车的事故有( )A、自控系统失灵B、换热器部分管堵C、换热器结垢严重D、换热器列管穿孔正确答案：A7、在正常生产时，应尽可能地控制好加氢裂化反应器各催化剂床层的入口温度，使它们( )A、等于上一床层出口温度B、可节省冷氢用量C、有足够大的温差D、相等或相近正确答案：D8、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液，水蒸气走壳程。
为强化传热，下列措施中最为经济有效的是( )。
A、减小传热壁面厚度。
B、增大换热器尺寸以增大传热面积C、改单管程为双管程；D、在壳程设置折流挡板；正确答案：C9、流体流量突然减少，会导致传热温差( )。
A、始终不变B、下降C、变化无规律D、升高正确答案：B10、在以下换热器中，( )不易泄露。
A、UB、浮头式换热器C、波纹管换热器D、板式换热器正确答案：A11、换热器中的换热管在管板上排列，在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列A、矩形B、正三角形C、同心圆D、正方形正确答案：B12、单级离心泵采取( )平衡轴向力A、平衡盘B、叶轮对称布置C、平衡孔D、平衡鼓正确答案：C13、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与( )。
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 dα∝，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 ;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 AA. 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;F2、固体材料的内部结构越松疏,其导热系数则越大 F3、在稳定的多层平壁导热中,热阻与温差成正比; T4、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数; F5、保温层应该选用导热系数小的绝热材料 T6、传热边界层厚度总是小于或等于流动边界层厚度; T7、换热器的导热管,应选用导热系数值大的材料; T8、在稳态传热中,凡热阻大处其温差也大; T9、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; F10、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 ; F11、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; F12、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; T13、凡稳定的圆筒壁传热,热通量为常数; F14、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数; F15、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 ; F16、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：1Q＝ｗcP t2 -t1 =0.6CPt2 -201分Q＝KAΔtm1分Si ＝ｎπｄi Ｌ＝177π×0.021×3 =35.014 m1分∵αi<<αo Ki ＝1/1/α1 ＋1/α2＝1/1/53+1/8000=52.65 ｗ.m.K2分则 0.6×1.84×10^3×t2 -20=52.65×35.014×t2 -20/ln132.9-20/132.9-t2ｌｎ112.9/132.9-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=9.807×10Pa1分ΔP＝λｌ/ｄ×u2/2×ρ＝0.04×5.5/0.021×u2/2×12分9.807×10=0.04×5.5/0.021×u2/2∴ u＝13.68 m.s2分ｗ＝ｎπ/4 di2uρ＝177×0.785×0.021×13.68＝0.8389 kg.s=0.84kg.s2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℃;冷却水在环隙从15℃升到35℃;苯的对流传热系数αh=230W/m2·K,水的对流传热系数αc=290W/m2·K;忽略污垢热阻;试求：1冷却水的消耗量；2逆流操作时所需传热面积;解：1冷却水消耗量：热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 1分热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W1分冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h1分 2并流操作时所需传热面积：以内表面积S i 为基准的总传热系数为K i , 碳钢的导热系数λ=45W/m ·K1分=4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3 =7.54×10－3m 2·K/W4分K i =133W/m 2·K1分逆流操作 80 504023545=+=逆m t ∆℃3分 传热面积 83.540133101.34=⨯⨯==逆逆m i i t K Q S ∆m 23分 3、现某厂准备选用一台换热器用19.61kPa 表压的饱和水蒸汽供牛奶消毒用,牛奶在管内流动,从10℃加热到85℃,其平均比热为3.9kJ/kg.K,处理量为3t/h;饱和水蒸汽在管外冷凝,冷凝水在饱和温度下排出,换热器的传热系数K=1400W/m 2.K 以外表面积计,换热器的散热损失为饱和蒸汽放出热量的5%,试求：1饱和水蒸汽的消耗量为多少kg/h2要选用多大换热面积的换热器 当地大气压为98.07kN.m -2压力kPa 温度℃ 液体焓kJ/kg 蒸汽焓kJ/kg 汽化热kJ/kg 19.61 53.6 224 2594 2370 98.07 99.1 415 2676 2261 117.7 104.2437 2684 2247Q=W c c pc t 2-t 1=3×1000×3.9×85-10/3600 =243.7kW2分 Q 热=Q ＋5%Q 热1分Q 热=Q/0.95==243.7/0.95=256.58kW1分W h =Q/r=256.58×3600/2247=411.1kg/h 3分2 换热器面积△t 1=104.2-10=94.2℃ △t 2=104.2-85=19.2℃ △tm=△t 1-△t 2/ln △t 1 /△t 2 =94.2-19.2/ln94.2/19.2 =47.14℃2分S =Q/K×△tm=2.437×105/1400×47.14 =3.693 m3分4、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℃;冷却水在环隙从15℃升到35℃;苯的对流传热系数αh =230W/m 2·K,水的对流传热系数αc=290W/m 2·K;忽略污垢热阻;试求冷却水的消耗量和并流操作时所需传热面积;解：1冷却水消耗量： 热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 1分热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W1分冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h1分 2并流操作时所需传热面积：以内表面积S i 为基准的总传热系数为K i , 碳钢的导热系数λ=45W/m ·K1分=4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3 =7.54×10－3m 2·K/W4分K i =133W/m 2·K1分并流操作 80 50 2.341565ln 1565=-=并m t ∆℃3分传热面积 81.62.34133101.34=⨯⨯==并并m i i t K Q S ∆m 23分 5、在逆流换热器中,用初温为20℃的水将1.25kg ／s 的液体比热容为1.9kJ ／kg.℃、密度为850kg ／m 3,由80℃冷却到30℃,换热器的列管直径为φ25×2.5mm,水走管方;水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85kW ／m 2.℃和1.70kW ／m 2.℃,污垢热阻可忽略;若水的出口温度不能高于50℃,试求换热器的传热面积; 解：热负荷：Q =W 1c p 1T 1－T 2=1.25×1.9×10380－30=1.2×105W2分传热温度差：Δt m =Δt 2－Δt 1/ln Δt 2/Δt 1 =80－50－30－20/ln30/10 =18.2℃3分 总传热系数：33333o o o 1006.2107.1110201085.0102511---⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=+≈ααi i d d K m 2·℃/W 解得：K o =485.44W/m 2·℃,4分521.21013.618.2485.44m Q S m K t ⨯===∆⨯3分6、某化工厂用一热交换器,每小时冷凝 3.4t/h 工业酒精;已知酒精温度80℃,汽化潜热为1072kJ/kg,酒精蒸汽在管外冷凝,测得其αo =2268W/m 2.K,冷却水在管内流动,水流速度为0.4m/s,进口水温度为20℃,流量为34500kg/h,钢管规格：φ30×2.5mm,长2m,钢管导热系数46.5 W/m 2.K,设过程无热损失,并忽略垢层热阻,试求：1传热速率；2冷却水出口温度；3换热器传热面积；4欲使传热速率Q 提高,有人认为只要提高αo 即可,你的看法如何 水的ρ=1000kg/m 3,Cp=4.18kJ/kg.K,μ=1cp,λ=0.65W/m.K 解： 1传热速率2分 Q=3.4×10×1072×10/3600=1.012×10w2 冷却水出口温度2分 1.012×10=34500×4.18×10t-20/3600t=45.26℃3换热器传热面积 Re=dup/μ=25×10×0.4×10/1×10=101分pr=Cp.μ/λ=4.18×10×1×10/0.65=6.4311分L/d=2/30×10=66.67＞601分αi=0.023λ/diRePr1分=0.023×0.65/0.025×10×6.431=1996 W/m 2.K1分△t=80-20=60℃△t=80-45.26=34.74℃△t=60＋34.74/2=47.37℃1分K=1/do/αidi＋dδ/dλ＋1/α 1分=1/30/25×1996＋30×2.5×10/27.5×46.5＋1/2268=908.4W.m.K1分S=Q/K.t=1.012×10/908.4×47.37 =25.6m1分4要提高Q,不能单纯提高α,因为α与α数值相近,必须同时提高α与α,才能使K增大,从而使Q能显著提高;2分7、某厂用一套管热交换器,每小时冷凝2000kg甲苯蒸汽,冷凝温度为110℃,甲苯的汽化潜热为363kJ.kg,其冷凝传热系数为14000w.m.K;冷却水于16℃及5000kg.h的流量进入套管内管内径为50mm作湍流流动,其对流传热系数为1740w.m.K;水的比热可取为.K：1试计算冷却水的出口温度及套管管长;2由于气候变热,冷却水进口温度升为25℃,试计算在水流量不改变的情况下,该冷凝器的生产能力的变化率;解：1由热量衡算得：Q＝Wh ｒ＝Wc.Cpt2－16∴t2＝Whｒ/W.Cp＋16＝2000/3600×363×10/5000/3600×4.19×10+16 ＝50.65℃2分K＝1/1/1740+1/14000=1548w.m.K2分Q＝Whｒ＝2000/3600×363×10＝2.02×10wΔt1＝110－16＝94℃, Δt2＝110－50.65＝59.35℃Δtm ＝Δt1＋Δt2/2＝94＋59.35/2＝76.8℃2分又Q＝KSΔtm ＝KπｄｌΔtm1分∴管长l＝Q/KπｄΔtm＝2.02×105/1548×3.14×0.05×76.8＝10.82m2分2水温升高忽略物性变化传热面积S＝πｄｌ＝3.14×0.05×10.8＝1.7m1分Q'=KS△tm' 其中Q'=5000/3600×4.19×10t2′-25△tm'=110-25+110-t'/2=97.5-0.5t'2分∴ 5000/3600×4.19×10t'-25 =1548×1.797.5-0.5t' , 解得 t'=56.4℃3分Q'=5000/3600×4.19×1056.4-25=1.83×10w2分Q-Q'/Q×100%==9.4%1分8、有一列管换热器,由φ25×2.5mm 长为2m 的26根钢管组成;用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体,该液体走管内,进口温度为25℃,比热为1.76kJ/kg.K,流量为18600kg/h;管外蒸汽的冷凝传热系数为1.1×104W/m 2.K,管内对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的6倍;求冷流体的出口温度;设换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计 解：据题意 Rs i ≈Rs o ≈0 b/λ≈0 do/αi d i ＝6/αo 2分∴ Ko ＝1/1/αo +d o /αi di ＝1/1/αo +6/αo ＝1.1×10/7＝1571.43 W/m 2.K 3分 So ＝ｎπｄo l ＝26×3.14×0.025×2＝4.082 m 22分 T 1 ＝120℃－－－→T 2 ＝120℃T1 ＝T2=T t 1 ＝25℃ －－－→t 2 ＝ ℃2分Q ＝Wc c P c t 2 －t 1 ＝Ko SoT -t 1 -T +t 2 /lnT - t 1 /T -t 2 2分 18600/3600×1760 t 2 -t 1 ＝1571.43×4.082t 2 -t 1/lnT - t 1 /T - t 2 lnT-t 1 /T-t 2 ＝1571.43×4.082×3600/18 600×1760＝0.70542分 ∴ T-t 1 /T-t 2 ＝2.025 120-25＝2.025120-t 2∴ t 2 ＝120- 95/2.025＝73.08℃2分。
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）l、某厂巳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°c流体需加热到80°C'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°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C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，聚合备压力会（）。
A、不变B、增加至10k g/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、环氧乙烧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（）。
【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。
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 、 、 。
传热学练习题及答案
传热学练习题及答案1、保温材料一般都是结构疏松、导热系数( )的固体材料A、较大B、较小C、不一定D、无关答案：B2、化工生产要认真填写操作记录，差错率要控制在( )以下。
A、5‰B、1.5‰C、2%D、1%答案：B3、PET是指( )。
A、脲醛树脂B、涤纶树脂C、醇酸树脂D、环氧树脂答案：B4、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是( )A、会使α大大升高B、无法判断C、会使α大大降低D、对α无影响答案：C5、总转化率的大小说明新鲜原料最终( )的高低.A、反应速度B、反应深度C、反应时间.答案：B6、将含晶体10％的悬浊液送往料槽宜选用( )A、往复泵B、齿轮泵C、离心泵D、喷射泵答案：C7、关于重大事故的处理原则，下列表述错误的是( )A、不跑、冒、滴、漏，不超温、超压、窜压B、可以就地排放油和气体，防止发生着火爆炸等恶性事故C、注意保护催化剂及设备D、事故判断要及时准确、动作迅速，请示汇报要及时，相互联系要及时答案：B8、加氢裂化的优点是( )A、可生产优质航煤B、可生产高十六烷值柴油C、可生产高辛烷值汽油答案：A9、管件中连接管路支管的部件称为( )A、丝堵B、弯头C、活接头D、三通或四通答案：D10、中压废热锅炉的蒸汽压力为( )A、4.0～12MPaB、1.4～4.3C、4.0～10D、1.4～3.9答案：D11、对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是( )A、改变流体性质B、改变工艺条件C、改变传热面积D、改变流体的流动状态答案：D12、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下面两种说法：①加热器应置于该空间的上部；②冷凝器应置于该空间的下部。
正确的结论应该是( )A、这两种说法都对B、这两种说法都不对C、第一种说法对，第二种说法不对D、第一种说法不对，第二种说法对答案：B13、下列不是用来调节离心泵流量的选项是( )A、改变叶轮直径B、调节离心泵出口阀的开度C、改变叶轮转速D、调节离心泵的旁路调节阀答案：D14、防止换热器管子振动的措施，可采用( )A、减小管壁厚度和折流板厚度B、在流体入口处前设置缓冲措施防止脉冲C、增大折流板上的孔径与管子外径间隙D、增大折流板间隔答案：B15、多管程列管换热器比较适用于( )场合。
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（）。
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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一选择（单选或多选）1．[ ] 在传热的三种基本形式中，不需要介质即在真空中可以发生传热的形式为。
A、热辐射B、热对流C、热传导D、冷却啊2．[ ] 根据热流量方程，下列哪种办法不能提高冷、热流体之间的热流量。
A、定期清除管内垢层B、用翅片管代替光滑管C、采用逆流操作代替并流操作D、降低冷流体流速3．[ ] 管壳式换热器内采用多管程的主要目的是。
A、减少换热面积B、增加管子数目C、强化传热D、降低换热介质流量4．[ ] 翅片管换热器的翅片应安装在。
A、对流换热系数α小的一侧B、对流换热系数α大的一侧C、管内D、管外5．[ ] 蒸发操作中的单位蒸汽消耗量（D/W）通常。
A、＜1B、≥1.1C、＝1D、＝26．[ ] 非金属液体中，导热系数最大的是。
A、甘油B、水C、乙酸D、苯7．[ ] 纯粹的热传导只可能发生在中。
A、液体B、固体C、气体D、流体8．[ ] 传热单元数大，说明传热推动力，传热过程较。
A、小，难B、大，难C、小，易D、大，易9．[ ] 引起蒸发操作中温差损失的因素不包括。
A、溶液沸点升高B、液柱静压头C、蒸汽密度D、二次蒸汽的流动阻力10．[ ]纯金属的导热系数随温度升高而。
A、增大B、减小C、不变D、不确定11．[ ] 水平管外相变传热，滴状冷凝的传热效果膜状冷凝时。
A、小于B、等于C、大于D、不确定12．[ ] 根据描述对流传热的特征数关联式，流体流动的雷诺数越大，对流传热系数。
A、越大B、越小C、无关D、不确定13．[ ] 化工生产中应用最广的一类换热器为换热器。
A、蛇管式B、套管式C、板式D、管壳式14．[ ]蒸发操作中的单位蒸汽消耗量（D/W）通常。
A、＜1B、＝1C、≥1.1D、＝215．[ ]对流传热的热边界层越厚，做为传热推动力的温度梯度，对流传热系数。
A、越大，越大B、越大，越小C、越小，越小D、越小，越大16．[ ] 气体的导热系数相对，且随温度升高而。
A、较小，降低B、较小，提高C、较大，降低D、较大，提高17．[ ] 与相同直径的直管相比，圆形弯管内强制对流的对流传热系数。
A、较大B、不变C、较小D、不确定18．[ ] 管壳式换热器内采用多管程的主要目的主要是。
A、减少换热面积B、强化传热C、增加管子数目D、降低换热介质流量19．[ ]蒸发操作中的单位蒸汽消耗量（D/W）通常。
A、＜1B、＝1C、≥1.1D、＝220．[ ] 描述对流传热关系的特征数关系式中，Pr值越大，对流传热系数。
A、越大B、越小C、不变D、不确定21．[ ] 下列液体中，导热系数随温度升高而增大的是。
A、丙酮B、乙醇C、水D、甲酸22．[ ] 计算对流传热系数α值的经验公式一般适用于长径比大于60的直管，如果是长径比小于30的短管，则需乘以的校正系数。
A、小于1B、大于1C、等于1D、60%23．[ ] 在冷热流体间的稳态热交换过程中，管外流体与管壁间的对流传热系数远小于管内侧对流传热，则此过程为（忽略管壁热阻和污垢热阻）。
A、温差控制B、管内对流传热控制C、管外对流传热控制D、管壁控制24．[ ] 工业蒸发操作的目的有。
A、溶液增浓B、溶液稀释C、干燥固体C、液体增湿25．[ ]引起蒸发操作中温差损失的因素不包括。
A、溶液沸点升高B、液柱静压头C、二次蒸汽的流动阻力D、蒸汽密度26．[ ]根据对流传热关系的特征数关系式，流体流速降低，对流传热系数。
A、增大B、减小C、不变D、不确定27．[ ] 某反应釜需要加热到200℃，则合适的加热剂为。
A、水B、水蒸汽C、矿物油D、空气28．[ ] 在冷热流体间的稳态热交换过程中，管外流体与管壁间的对流传热系数远小于管内侧对流传热，则此过程为（忽略管壁热阻和污垢热阻）。
A、管外对流传热控制B、管内对流传热控制C、温差控制D、管壁控制29．[ ] 工业蒸发操作的目的主要是。
A、溶液稀释B、冷凝液体C、干燥固体D、溶液增浓30．[ ]蒸发操作中的单位蒸汽消耗量（D/W）通常。
A、＜1B、＝1C、≥1.1D、＝231．[ ] 与相同条件下的直管相比，圆形弯管内强制对流的传热系数。
A、较小B、较大C、不变D、不确定32．[ ] 气体的导热系数相对，且随温度升高而。
A、较小，降低B、较小，提高C、较大，降低D、较大，提高33．[ ] 与固定管板式换热器比较，浮头式换热器的主要优点是。
A、结构简单B、不会产生温差应力C、管束容易清洗D、壳体不易结垢34．[ ] 导致蒸发器内溶液沸点升高的因素包括。
A、不挥发溶质B、液柱静压力C、管壁污垢D、管道内流动阻力35．[ ] 提高蒸发器蒸发强度的基本途径有。
A、增大传热面积B、提高总传热系数C、提高传热温度差D、增大管壁热阻36．[ ] 计算对流传热膜系数α值的经验公式一般适用于长径比大于50的直管，如果是长径比小于30的短管，则需乘以的校正系数。
A、小于1B、大于1C、等于1D、60%37．[ ] 根据热流量方程，采取下列哪些方式或操作可以提高冷、热流体之间的热流量。
A、降低冷流体流速B、用波纹管代替光滑管C、采用逆流操作代替并流操作D、定期清除管内垢层38．[ ] 提高蒸发器蒸发强度的基本途径有。
A、增大传热面积B、提高总传热系数C、提高传热温度差D、增大管壁热阻39．[ ] 下列液体中，导热系数随温度升高而增大的是。
A、丙酮B、乙醇C、水D、甲酸40．[ ] 根据热流量方程，采取下列哪种方法可以提高冷、热流体之间的热交换量。
A、用波纹管代替光滑管B、降低冷流体流速C、采用并流操作D、加大管壁厚度41．[ ] 描述强制对流传热关系的特征数关系式为：Pr)(Re,fNu，其中普朗特数Pr反映的是对给热过程的影响。
A、流体物性B、流体流动C、强制对流D、自然对流42．[ ] 与相同条件下的直管相比，圆形弯管内强制对流的传热系数。
A、较小B、较大C、不变D、不确定43．[ ] 气体的导热系数相对，且随温度降低而。
A、较小，降低B、较小，提高C、较大，降低D、较大，提高44．[ ] 与固定管板式换热器比较，浮头式换热器的主要优点是。
A、结构简单B、壳体不易结垢C、管束难清洗D、不会产生温差应力45．[ ] 冷热流体间的热容量流量比C R的取值范围是。
A、＜1B、＞1C、≤1D、≥1 46．[ ] 蒸发设备上疏水器的作用是。
A、抽真空B、加压C、排除冷凝水D、提高亲油性47．[ ]引起蒸发操作中温差损失的因素不包括。
A、溶液沸点升高B、液柱静压力C、二次蒸汽的流动阻力D、生蒸汽流量48．[ ]非金属液体中，导热系数最大的是。
A、甘油B、水C、乙酸D、苯49．[ ] 根据热流量方程，下列哪种办法不能提高冷、热流体之间的热流量。
A、降低冷流体流速B、用翅片管代替光滑管C、采用逆流操作代替并流操作D、定期清除管内垢层50．[ ] 随着蒸发器中蒸发操作的进行，传热温差逐渐。
A、提高B、下降C、不变D、不确定二判断1．[ ] 将板式换热器的板面压制成凹凸不平，不利于强化传热效果。
2．[ ] 强制循环式蒸发器的传热系数大于自然循环式蒸发器。
3．[ ] 水平管外滴状冷凝时的传热效果优于膜状冷凝。
4．[ ] 钢管外包裹厚度相等的两层保温材料，为提高保温效果，通常应将导热性较好的材料放在内层。
5．[ ] 水平管外膜状冷凝时的传热效果优于滴状冷凝。
6．[ ] 将板式换热器的板面压制成凹凸不平，有利于强化传热效果。
7．[ ] 灰体就是黑度小于1的实际物体。
8．[ ] 大容器沸腾传热时，膜状沸腾的对流传热系数始终大于泡状沸腾。
9．[ 错] 根据热交换过程的热量衡算关系，热流体出口温度下降必然导致冷流体出口温度的提高。
10．[ ] 水平管外膜状冷凝时的传热效果优于滴状冷凝。
11．[ ] 能够透过全部辐射能的物体称为透热体。
12．[ ] 灰体的黑度越大，相同温度下的辐射能力越强。
13．[ ] 合金的导热系数比纯金属要高。
14．[ ] 气体的Pr值大都接近但小于1，液体Pr值常大于1。
15．[ ] 能够透过全部辐射能的物体称为白体。
16．[ ] 低粘度流体在圆形直管内做强制对流传热时，流速提高有利于强化传热效果。
17．[ ] 大容器沸腾传热时，膜状沸腾的对流传热系数始终大于泡状沸腾。
18．[ ] 努塞尔数Nu反映对流使传热膜系数增大的倍数，Nu越大，说明对流效果越明显。
19．[ ] 水平管外滴状冷凝时的传热效果优于膜状冷凝。
20．[ ] 增大总传热系数是提高蒸发器生产强度的主要途径21．[ ] 悬筐式蒸发器属于自然循环式蒸发器。
22．[ ] 水平管外膜状冷凝时的传热效果优于滴状冷凝。
23．[ ] 对流传热过程中当其它因素不变，流体的黏度越大，对流传热系数越大。
24．[ ] 对流传热过程中，流体流动的层流内层越厚，对流传热系数越大。
25．[ ] 将板式换热器的板面压制成凹凸不平，有利于强化传热效果。
三填空题1 气体热传导的机理是。
2 房间采暖用的加热器应尽量放在；剧场的冷气装置应放在剧场(填上部或下部)。
3 在翅片管换热器中，安装翅片的目的一是，二是，从而达到强化传热的目的。
4．在建筑砖、铜、玻璃纤维等固体材料中，导热系数由小到大的排列顺序依次为。
5．经A、B两层（相同面积）平面壁的稳态热传导过程，测温发现A层两侧温度差相对较大，则层热阻相对较小。
6．某换热器运行一段时间后，传热效果下降，则很可能是的原因。
7．流体的湍流程度提高，则对流传热过程的传热系数将。
（填：增大或减小或不变）。
8．在对流传热中，与完全湍流状态相比，流体处于过渡流时，传热的热阻，对流传热系数α值相对。
（填：较大或较小或不变）。
9．输送热流体的钢管外拟包裹A、B两层保温材料，若A层材料导热系数小于B层，且两层厚度相等，为降低热损失，应将层材料放在内层。
10．能够全部反射辐射能的物体称为，而全部吸收辐射能的则称为。
11．一维热传导的热阻主要取决于材料的和传热壁面等因素。
12．流体的湍流程度提高，则对流传热过程的传热系数将。
（填：增大或减小或不变）13．利用饱和蒸汽相变加热某冷流体，逆流操作的平均温差应并流时的平均温差（假定两种情况下冷流体的出、入口温度不变）。
14．蒸发器中疏水器的作用是。
15．描述对流传热关系的特征数关系式为：Pr)(Re,fNu，其中普朗特数Pr反映的是对给热过程的影响，通常Pr值越大，对流传热系数。
16．工业换热器可以采用逆流操作，也可以采用并流操作，当冷热流体的进出口温度一定时，这两种操作方式相比，采用操作得到的平均温度差△t m更大。
17．稳态传热的特点是系统中各点的温度仅随位置变化而与无关。
18．为降低可压缩滤饼的过滤阻力，可加入以改变滤饼的结构。
19．流体的湍流程度提高，则对流传热过程的传热系数将。