传热学习题答案
传热学试题(附答案)
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传热学试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压正确答案:B2、与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案:A3、某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案:D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案:C5、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案:B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案:C7、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案:B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案:D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路,改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案:B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时,考虑热补偿,列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案:C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
传热学习题(附参考答案)
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传热学习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、利用多管程结构;B、增大管径;C、在壳程内装折流挡板;D、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
正确答案:B2.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、管壁热阻;B、管内对流传热热阻;C、污垢热阻;D、管外对流传热热阻;正确答案:C3.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的工作点B、管路特性曲线C、管路所需压头D、泵的特性曲线正确答案:D4.用l20℃的饱和蒸汽加热原油,换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水,此时两流体的平均温度差之间的关系为(Δtm)并流( )(Δtm)逆流A、大于B、小于C、不定D、等于正确答案:D5.橡胶与塑料和纤维比较,正确的是( )。
A、模量最大B、强度最大C、结晶度最大D、Tg最低正确答案:D6.某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、2倍B、1.149倍C、1.74倍D、不变正确答案:C7.按照离心泵完好标准,轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
A、允许每分钟5滴B、比液化气的允许泄漏量多5滴C、允许每分钟15滴D、允许每分钟10滴正确答案:D8.对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于50℃B、大于60℃C、大于45℃D、大于55℃正确答案:A9.下列哪个选项是离心泵的主要部件( )A、电机B、轴封装置和轴向力平衡装置C、密封环D、叶轮和泵壳正确答案:D10.蒸汽中不凝性气体的存在,会使它的对流传热系数α值( )A、升高B、降低C、都可能D、不变正确答案:B11.以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案:B12.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、轴功率最大B、能量损失最小C、处于高效区D、启动电流最小正确答案:D13.若被输送液体的黏度增大时,离心泵的效率( )。
传热学习题(附参考答案)
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传热学习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.安装在管路中的阀门( )A、需考虑流体方向B、不必考虑流体方向C、不必考虑操作时的方便D、不必考虑维修时的方便正确答案:A2.用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、增大换热器尺寸以增大传热面积B、减少传热壁面厚度C、改单管程为双管程D、在壳程设置折流挡板正确答案:C3.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、增大管径;B、利用多管程结构;C、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
D、在壳程内装折流挡板;正确答案:A4.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是( )。
A、电机B、泵轴C、叶轮D、泵壳正确答案:C5.对于活化能越大的反应,速率常数随温度变化越 ( )A、不确定B、大C、小D、无关正确答案:B6.有机玻璃是指( )。
A、聚甲基丙烯酸甲酯B、聚苯乙烯C、聚乙烯D、聚氯乙烯正确答案:A7.水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数αi为1000W /(m2·℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则αi为( )A、不变B、500C、2000D、1741正确答案:D8.不属于换热器检修内容的是( )A、清扫管束和壳体B、管束焊口、胀口处理及单管更换C、检查修复管箱、前后盖、大小浮头、接管及其密封面,更换垫片D、检查校验安全附件正确答案:D9.间歇反应器的一个生产周期不包括( )A、出料时间B、反应时间C、加料时间D、设备维修时间正确答案:D10.可在器内设置搅拌器的是( )换热器A、套管B、釜式C、热管D、夹套正确答案:D11.流体流量突然减少,会导致传热温差( )。
A、始终不变B、下降C、升高D、变化无规律正确答案:B12.下列哪个选项不是列管换热器的主要构成部件。
( )A、封头B、管束C、外壳D、蛇管正确答案:D13.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、翅片板B、折流挡板C、隔板D、波纹板正确答案:B14.裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、精馏法B、特殊精馏法C、萃取法D、吸附法正确答案:A15.下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置采用哪种流程,主要取决于流程对所需处理裂解气的适应性、能量消耗、运转周期及稳定性、装置投资等几个方面。
传热学习题及参考答案
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《传热学》复习题一、判断题1.稳态导热没有初始条件。
()2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。
()3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理()4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。
()5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。
()6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。
()7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。
()8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。
()9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。
()10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。
()11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。
( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。
( )13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。
( )14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。
( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。
( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。
( )17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。
( )18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。
( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。
( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。
( )二、填空题1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。
2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。
3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。
4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。
5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。
6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
传热学试题及答案
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传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
(完整版)传热学试卷和答案
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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。
传热学试题含答案
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传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、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、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、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()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A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
传热学习题答案
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第一章 导热理论基础1. 按20℃时,铜、碳钢(1.5%C )、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。
答:铜>铝>黄铜>碳钢;隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/(m •K )膨胀珍珠岩散料:25℃ 60-300Kg/m 3 0.021-0.062 W/(m •K ) 矿渣棉: 30℃ 207 Kg/m 3 0.058 W/(m •K )软泡沫塑料: 30℃ 41-162 Kg/m 3 0.043-0.056 W/(m •K ) 2. 推导导热微分方程式的已知前提条件是什么? 答:导热物体为各向同性材料。
3.(1)mk xt /2000=∂∂ , q=-2×105(w/m 2). (2) mk xt /2000-=∂∂, q=2×105(w/m 2).4. (1),00==x q3109⨯==δx q w/m 2(2) 5108.1⨯=νqw/m 35. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c ,无内热源,试推导圆柱坐标系的导热微分方程式。
答:2222211[()]t t t t a r r rr rzτφ∂∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂6. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c ,无内热源,试推导球坐标系的导热微分方程式。
答:2222222111[()(s in )]s in s in t t t ta rrrrr r θτθθθθϕ∂∂∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂∂7. 一半径为R的实心球,初始温度均匀并等于t 0,突然将其放入一温度恒定并等于t f 的液体槽内冷却。
已知球的热物性参数是λ、ρ和c ,球壁表面的表面传热系数为h ,试写出描写球体冷却过程的完整数学描述。
答:2201[()],0,00,0,0,,()f r Rr Rt t rr Rc rrrr R t t t r R h tt rλττρττλ==∂∂∂=><<∂∂∂=≤≤=∂>=-=-∂0,d t r d r==8. 从宇宙飞船伸出一根细长散热棒,以辐射换热将热量散发到外部空间去,已知棒的发射率(黑度)为ε,导热系数为λ,棒的长度为l ,横截面面积为f ,截面周长为U,棒根部温度为T0。
传热学习题(含参考答案)
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传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、某厂已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℃流体需加热到80℃,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℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃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,聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/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、环氧乙烷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( )。
传热学期末考试题及答案
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传热学期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 热量传递的基本方式有哪几种?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案:D2. 以下哪种材料的导热系数最低?A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案:C3. 根据牛顿冷却定律,物体表面温度与周围环境温度之差越大,冷却速率:A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案:A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射?A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案:B5. 传热的基本方程式是:A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 在稳态导热中,热流密度与温度梯度的比值称为_______。
答案:导热系数2. 热对流的驱动力是_______。
答案:温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比,其比例系数为_______。
答案:斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中,流体的流动方式有并流、逆流和_______。
答案:交叉流三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程,不需要物质的宏观位移。
2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。
答案:热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时,热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。
热传导则不涉及流体的宏观位移,仅通过分子间的相互作用进行热量传递。
3. 什么是热辐射?它与热传导和热对流有何不同?答案:热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程,不需要介质即可传递热量。
与热传导和热对流不同,热辐射可以在真空中进行。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个长为2米的铜棒,其横截面积为0.01平方米,两端温度分别为100°C和20°C。
传热学试题库(含参考答案)
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传热学试题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、蒸汽中若含有不凝结气体,将()凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案:B2、离心泵操作中,能导致泵出口压力过高的原因是()A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案:A3、离心泵启动稳定后先打开()。
A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案:D4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时,反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺,另有一定数量的焦油物,则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是()A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案:B5、套管换热器的换热方式为()A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案:A6、总传热系数与下列哪个因素无关()A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案:B7、节流阀利用的是()原理来制冷的。
A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D^热量平衡正确答案:B8、为防止急冷水系统腐蚀,通常在急冷水中注入()A、HC1B、KOC、NaOHD、P205正确答案:C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在()打开。
A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案:C10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数将随流量增大而:()A、减小B、增大C^先增大,后减小D、基本不变正确答案:B11、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是()B、PPC、PD、P正确答案:C12、氯乙烯聚合只能通过()A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案:D13、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,当空气流量增加时传热系数K应()A、增大B、无法判断C、基本不变D、减小正确答案:A14、通常对气固相放热催化反应而言,下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是()。
传热学练习题与参考答案
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传热学练习题与参考答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数αi为1000W /(m2·℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则αi为( )A、1741B、500C、2000D、不变正确答案:A2.在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的相比,应该( )A、不确定B、增大C、不变D、变小正确答案:B3.对自催化反应A+P→P+S而言,必然存在最优反应时间,使反应的( )最大。
A、转化率B、反应速率C、收率D、选择性正确答案:B4.工业生产中,沸腾传热应设法保持在( )A、过渡区B、自然对流区C、膜状沸腾区D、核状沸腾区正确答案:D5.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说( )A、当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍B、在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍C、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍D、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍正确答案:A6.泵若需自配电机,为防止电机超负荷,常按实际工作的( )计算轴功率N,取(1.1-1.2)N作为选电机的依据。
A、最大流量B、最大扬程C、最小扬程D、最小流量正确答案:A7.若被输送的流体黏度增高,则离心泵的压头( )A、提高B、不变C、降低正确答案:C8.对管束和壳体温差不大,壳程物料较干净的场合可选( )换热器。
A、U型管式B、套管式C、固定管板式D、浮头式正确答案:C9.与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、相同B、无法确定C、小D、大正确答案:D10.有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、价格较高C、腐蚀性强D、载热能力小正确答案:B11.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为( )A、T升高,λ增大B、T升高,λ减小C、T升高,λ可能增大或减小D、T变化,λ不变正确答案:A12.为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、向反应釜通空气B、将反应釜的物料装满C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案:C13.化工厂常见的间壁式换热器是( )。
传热学试题及答案
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传热学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列哪种物质的导热系数最大?A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案:B2. 热传导的三种基本方式是?A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案:D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案:C4. 黑体辐射的特点是?A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案:C5. 热对流与流体的哪种性质有关?A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。
答案:分子振动2. 根据牛顿冷却定律,物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比,其比例常数称为______。
答案:冷却系数3. 辐射传热中,物体的辐射能力与其表面的______有关。
答案:黑度4. 热对流中,流体的流动状态可以分为层流和______。
答案:湍流5. 热传导的基本定律是______定律。
答案:傅里叶三、简答题(每题5分,共20分)1. 请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、原子或电子的振动和碰撞传递的过程,不需要介质,是分子内部能量的传递。
2. 什么是热对流?请举例说明。
答案:热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递,例如加热器加热水时,水的上下对流使得整个容器的水温度升高。
3. 黑体辐射的定律是什么?答案:黑体辐射定律,也称为普朗克定律,指出在任何温度下,黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。
4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式?答案:热辐射不需要介质,可以在真空中传播,因此是远距离传热的主要方式,如太阳辐射到地球。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个铜块的厚度为5cm,两侧温差为100℃,铜的导热系数为400W/m·K,试计算该铜块的热传导率。
传热学习题及答案
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传热学习题及答案在传热学的学习中,理解并掌握传热的基本方式和计算方法是非常重要的。
传热学是研究热量传递规律的科学,它包括导热、对流和辐射三种基本方式。
以下是一些传热的习题及答案,供学习参考。
习题1:导热问题某固体材料的导热系数为50 W/(m·K),其厚度为2厘米,两侧温差为10摄氏度。
求通过该材料的热流量。
答案:首先计算单位面积的热流量(Q):\[ Q = \frac{\Delta T}{d} \times k \]其中,\(\Delta T\) 是温差,\(d\) 是材料的厚度,\(k\) 是导热系数。
代入数值:\[ Q = \frac{10^\circ C}{0.02m} \times 50 W/(m\cdot K) = 2500 W/m^2 \]习题2:对流换热问题一个散热器的表面温度为80摄氏度,周围空气温度为20摄氏度,散热器的对流换热系数为10 W/(m²·K)。
如果散热器的面积为1平方米,求散热器的散热量。
答案:散热器的散热量(Q)可以通过以下公式计算:\[ Q = h \times A \times \Delta T \]其中,\(h\) 是对流换热系数,\(A\) 是散热器的面积,\(\Delta T\) 是温差。
代入数值:\[ Q = 10 W/(m^2\cdot K) \times 1 m^2 \times (80^\circ C -20^\circ C) = 600 W \]习题3:辐射换热问题一个表面温度为500摄氏度的黑体,其辐射面积为0.5平方米。
求其单位时间内辐射出的热量。
答案:黑体的辐射热量(Q)可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律计算:\[ Q = \sigma \times A \times T^4 \]其中,\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数(约为5.67 × 10⁻⁸W/(m²·K⁴)),\(A\) 是辐射面积,\(T\) 是绝对温度(开尔文)。
传热学试题及答案
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传热学试题及答案一、选择题1. 热传导的基本定律是什么?A. 牛顿冷却定律B. 傅里叶定律C. 斯托克斯定律D. 普朗克辐射定律答案:B2. 以下哪个不是热传导的边界条件?A. 狄利克雷边界条件B. 诺伊曼边界条件C. 罗宾边界条件D. 牛顿第二定律答案:D3. 根据傅里叶定律,热量的传递速率与温度梯度成正比,这个比例系数被称为:A. 热导率B. 比热容C. 热扩散率D. 热膨胀系数答案:A二、填空题4. 热传导方程是描述______在物体内部传递的偏微分方程。
答案:热量5. 热对流是指由于______引起的热量传递过程。
答案:流体运动6. 辐射传热不依赖于______的存在。
答案:介质三、简答题7. 简述热传导、热对流和热辐射三种传热方式的区别。
答案:热传导是通过物体内部分子振动和自由电子运动传递热量的过程,不需要流体介质;热对流是通过流体的宏观运动传递热量的过程,需要流体介质;热辐射是通过电磁波传递热量的过程,不依赖于介质,可以在真空中进行。
四、计算题8. 一个长方体金属块,其尺寸为L×W×H,热导率为k,初始温度为T0。
若金属块的一侧表面被加热至温度T1,求经过时间t后,该表面中心点的温度。
答案:根据傅里叶定律和热传导方程,经过时间t后,金属块表面中心点的温度可以通过以下公式计算:\[ T(x, y, z, t) = T0 + \frac{(T1 - T0)}{2} \cdot\text{erfc}\left(\frac{x}{2\sqrt{k\alpha t}}\right) \] 其中,α是热扩散率,erfc是互补误差函数。
五、论述题9. 论述在不同工况下,热交换器的传热效率如何受到影响,并提出提高热交换器传热效率的方法。
答案:热交换器的传热效率受多种因素影响,包括流体的流速、温度差、流体的物性参数、热交换器的结构和材料等。
提高热交换器传热效率的方法包括增加流体的流速、增大温度差、选择具有高热导率的材料、优化热交换器的结构设计等。
传热学练习题含答案
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传热学练习题含答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.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,当空气流量增加时传热系数K应( )A、减小B、增大C、无法判断D、基本不变正确答案:B2.对流传热速率等于系数×推动力,其中推动力是( )A、两流体的速度差B、流体温度和壁温度差C、两流体的温度差D、同一流体的温度差正确答案:B3.制冷分为四个过程,其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。
A、蒸发B、压缩C、膨胀D、冷凝正确答案:A4.能用于输送含有悬浮物质流体的是( )A、节流阀B、闸阀C、旋塞D、截止阀正确答案:C5.会引起列管式换热器冷物料出口温度下降的事故有 ( )A、正常操作时,冷物料进口管堵B、冷物料泵坏C、热物料泵坏D、热物料流量太大正确答案:C6.离心泵抽空、无流量,其发生的原因可能有:①启动时泵内未灌满液体;②吸入管路堵塞或仪表漏气;③吸入容器内液面过低;④泵轴反向转动;⑤泵内漏进气体;⑥底阀漏液。
你认为可能的是( )A、①③⑤B、全都是C、全都不是D、②④⑥正确答案:B7.导致列管式换热器传热效率下降的原因可能是( )A、列管结垢或堵塞B、不凝气或冷凝液增多C、道或阀门堵塞D、以上三种情况正确答案:D8.反应压力不变,循环氢纯度越高对加氢反应( )A、不利B、有利C、无影响正确答案:B9.加氢裂化的优点是( )A、可生产高辛烷值汽油B、可生产高十六烷值柴油C、可生产优质航煤正确答案:C10.换热器折流板间距最小为( )mm。
A、100B、80C、20D、50正确答案:D11.蒸汽中不凝性气体的存在,会使它的对流传热系数α值( )A、不变B、降低C、升高D、都可能正确答案:B12.为防止急冷水系统腐蚀,通常在急冷水中注入( )A、KOB、HClC、P2O5D、NaOH正确答案:D13.某换热器中冷热流体的进出口温度分别为T1=400K、T2=300K、t1=200K、t2=230K,逆流时,Δtm=( )KA、100B、132C、170D、200正确答案:B14.为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、向反应釜通N2气或水蒸汽B、对反应釜抽真空C、向反应釜通空气D、将反应釜的物料装满正确答案:A15.套管换热器的换热方式为( )A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、其他方式正确答案:B16.关于原料配比,叙述不正确的是( )。
传热学考试题及答案
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传热学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热传导的三种基本方式是:A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、相变D. 导热、对流、扩散答案:A2. 傅里叶定律描述的是:A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案:A3. 以下哪种材料的导热系数通常最高?A. 空气B. 木材C. 铜D. 橡胶答案:C4. 热对流的驱动力是:A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 重力答案:A5. 黑体辐射定律是由哪位物理学家提出的?A. 普朗克B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 波尔兹曼答案:A6. 辐射传热中,辐射强度与温度的四次方成正比,这是根据哪个定律得出的?A. 斯特藩-玻尔兹曼定律B. 维恩位移定律C. 普朗克定律D. 瑞利-金斯定律答案:A7. 以下哪种情况下,流体的对流换热系数会增大?A. 流体流速减慢B. 流体温度升高C. 流体粘度增大D. 流体流速加快答案:D8. 相变传热中,哪种物质的相变潜热最大?A. 水B. 冰C. 蒸汽D. 干冰答案:A9. 热传导方程中,温度随时间的变化率与什么成正比?A. 温度梯度B. 热流密度C. 热导率D. 热扩散率答案:D10. 热阻的概念是由哪位科学家提出的?A. 傅里叶B. 牛顿C. 欧姆D. 焦耳答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是__________定律。
答案:傅里叶2. 热对流换热系数的单位是__________。
答案:W/(m²·K)3. 辐射传热中,黑体的辐射能力最强,其辐射强度与绝对温度的__________次方成正比。
答案:四4. 热传导过程中,热量传递的方向总是从__________向低温区域。
答案:高温区域5. 在热对流中,流体的流动状态可以分为层流和__________。
答案:湍流6. 热辐射不需要__________作为介质。
答案:物质7. 相变传热中,物质从液态变为气态的过程称为__________。
传热学考试题和答案
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传热学考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 热量传递的三种基本方式是()。
A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、辐射答案:A2. 傅里叶定律描述的是()。
A. 流体流动B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递答案:C3. 在稳态导热中,温度梯度与热流密度的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 相等答案:A4. 牛顿冷却定律中,物体表面与周围流体之间的对流换热系数与()无关。
A. 流体的物性B. 物体表面的温度C. 流体的流速D. 物体的几何形状答案:B5. 黑体辐射定律中,黑体辐射的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:C6. 对流换热的努塞尔特数(Nu)是()。
A. 无量纲数B. 温度的单位C. 长度的单位D. 质量的单位答案:A7. 辐射换热中,两表面之间的角系数()。
A. 总是等于1B. 总是小于1C. 总是大于1D. 可以大于1答案:B8. 在热传导过程中,如果材料的导热系数增大,则()。
A. 热阻减小,热流密度增大B. 热阻增大,热流密度减小C. 热阻减小,热流密度减小D. 热阻增大,热流密度增大答案:A9. 相变潜热是指()。
A. 物质在相变过程中吸收或释放的热量B. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的比热容之比C. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的质量之比D. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的体积之比答案:A10. 热管是一种高效的热传递装置,其工作原理是基于()。
A. 导热B. 对流C. 辐射D. 相变答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律,其数学表达式为:q = -kA(dT/dx)。
答案:傅里叶2. 热对流中的换热系数h与流体的______、流速、物体的几何形状等因素有关。
答案:物性3. 辐射换热中,两表面之间的角系数φ的取值范围是______。
传热学题库及参考答案
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传热学题库及参考答案1、原油中的硫化物在高温时能形成( )腐蚀介质。
A、RSB、SC、S-H2S-RSHD、H2S答案:C2、列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体介质流动过快D、壳体和管束温差过大答案:A3、制冷分为四个过程,其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。
A、压缩B、膨胀C、蒸发D、冷凝答案:C4、已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d,年工作时间8000h,按乙烯原料计算,生成环氧乙烷的选择性为71%,通入反应器的乙烯为43720kg/h (原子量:C-12,H-1,O-16),下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯转化率为12.3%;C、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯的转化率为8.73%答案:A5、套管换热器的换热方式为( )A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、其他方式答案:B6、输送膏状物应选用( )A、往复泵B、压缩机C、齿轮泵D、离心泵答案:C7、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、管壁热阻;B、污垢热阻;C、管外对流传热热阻;D、管内对流传热热阻;答案:B8、裂解气深冷分离的主要依据是( )A、各烃的相对挥发度不同B、各烃分子结构的不同C、各烃分子量的大小D、各烃分子间作用力不同答案:A9、对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、成反比B、无关C、成正比D、不确定答案:B10、产生离心泵启动后不进水的原因是( )。
A、泵内发生汽蚀现象B、吸入管浸入深度不够C、填料压得过紧D、轴承润滑不良答案:B11、有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、腐蚀性强C、价格较高D、载热能力小答案:C12、乙烯工业上前加氢和后加氢是依( )为界划分的。
传热学课后答案(完整版)
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绪论思考题与习题(89P -)答案:1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到: Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。
2.略 3.略 4.略 5.略6.夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少。
(T T 〉外内)冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量,最终的总失热量增加。
(T T 〈外内)挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。
7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差。
10.t R R A λλ= ⇒ 1t R R A λλ== 2218.331012m --=⨯11.q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线12、略13.解:1211t q h h σλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解:40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.2 4.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15.()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ 44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯%8583.561.7283.56-==% 因为:1211h h ,21h σλ 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
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第一章导热理论基础1. 按20℃时,铜、碳钢(1.5%C)、铝和黄铜导热系数的大小,排列它们的顺序;隔热保温材料导热系数的数值最大为多少?列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。
答:铜>铝>黄铜>碳钢;隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/(m•K)膨胀珍珠岩散料:25℃ 60-300Kg/m3 0.021-0.062 W/(m•K)矿渣棉: 30℃ 207 Kg/m3 0.058 W/(m•K)软泡沫塑料: 30℃ 41-162 Kg/m3 0.043-0.056 W/(m•K) 2. 推导导热微分方程式的已知前提条件是什么?答:导热物体为各向同性材料。
3.(1)mkxt/2000 , q=-2×105(w/m2). (2)mkxt/2000 , q=2×105(w/m2). 4. (1),00 xq3109 xqw/m2 (2) 5108.1 q w/m35. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c,无内热源,试推导圆柱坐标系的导热微分方程式。
答:2222211[()]ttttarrrrrz6. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c,无内热源,试推导球坐标系的导热微分方程式。
答:2222222111[()(sin)]sinsinttttarrrrrr7. 一半径为R的实心球,初始温度均匀并等于t0,突然将其放入一温度恒定并等于tf的液体槽内冷却。
已知球的热物性参数是λ、ρ和c,球壁表面的表面传热系数为h,试写出描写球体冷却过程的完整数学描述。
答:2201[()],0,00,0,0,,()frRrRttrrRcrrrrRtttrRhttr8. 从宇宙飞船伸出一根细长散热棒,以辐射换热将热量散发到外部空间去,已知棒的发射率(黑度)为ε,导热系数为λ,棒的长度为l,横截面面积为f,截面周长为U,棒根部温度为T0。
外部空间是绝对零度的黑体,试写出描写棒温度分布的导热微分方程式和相应的边界条件。
答:0)273(422fUtbxt x=0 , t+273=T041)273(, txtxbx第二章稳态导热1. 为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线?答:因为不同材料的平壁导热系数不同。
2. 导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,若平壁两侧都给定第二类边界条件,问能否惟一地确定平壁中的温度分布?为什么?答:不能。
因为在导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热中tx 为常数,q为定值,由tqx求解得qtxc常数c无法确定,所以不能惟一地确定平壁中的温度分布。
3. 导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,试问(1)若平壁两侧给定第一类边界条件tw1和tw2,为什么这一导热过程的温度分布与平壁的材料无关?为什么?(2)相同的平壁厚度,不同的平壁材料,仍给定第一类边界条件,热流密度是否相同。
答:(1)因为在该导热过程中12wwttdtcdx(2)不相同。
因为tqx ,tx为定值,而λ不同,则q随之而变。
4. 如果圆筒壁外表面温度较内表面温度高,这时壁内温度分布曲线的情形如何?答:圆筒壁内的温度分布曲线为11121221ln()()lnwwwwwddttttttdd5. 参看图2-19,已知球壁导热系数λ为常数,内外表面分别保持tw1和tw2,度推导空心球壁导热量计算公式和球壁的导热热阻。
答:球体的22222222211()(2)020ttttrrrrrrrrrttrrr当r=r1时,t=tw1当r=r2时,t=tw2对上式进行求解得212111dtdrcrtccr1211221211wwtccrtccr22111212211111wwwwwrrcttttctrr所以球体的温度分布为2212121111wwwwwttttttrrrrrr球体的导热量计算公式为Q=Aq=4r2q,且32.地球T 196K 33.(1)T=393.5K (2) T=263.2K (3) T=588.5K第十章传热和换热器1.计算肋壁的传热系数的公式和平壁的有何不同?式(10-3)可否用于肋壁?答:平壁的传热系数 k。
=12111hh ;肋壁的传热系数 112111khh;或 212111khh。
1k、2k不同点在于它们的计算传热量的面积基准不同。
书本中的(10-3) 即 112111khh是可以用于肋壁的2.在什么具体情况下:amwfttt ;amwfttt ;amwfttt ;amwfttt 。
答:具体情况如下:amwfttt :表示辐射换热面的传热系数为负值,辐射热量由环境传向物体表面, 对流换热量由物体表面传向物体周围的流体; amwfttt :表示辐射换热面的传热系数为正值,辐射热量由环境传向物体表面, 对流换热量由物体表面传向物体周围的流体;amwfttt :表示辐射换热面的传热系数为正值,辐射热量由环境传向物体表面, 对流换热量由物体表面传向物体周围的流体;amwfttt :表示辐射换热面的传热系数为负值,辐射热量由环境传向物体表面, 对流换热量由物体表面传向物体周围的流体。
3.若两换热器冷热流体进出口温度相同,但效能 不同,是否可以说效能 大者设计一定合理?怎样才能提高效能 ?答:效能 大的并不一定是合理的。
因为换热器的 的大小受传热面、流动状态、表面状况、换热面的形状和大小、能量传递方式的影响。
通过提高上述因素提高,而使得成本增加。
有时 的提高不明显,但成本资金的浪费却很大,所以要有优化的思想,一个合理的 是最好的。
提高 的方法:扩大传热面的面积、改变流体状况、改变流体物性、改变表面状况、改变换热面的形状和大小、改变能量传递方式、靠外力产生振荡,强化换热。
4.为什么逆流换热器的效能 极限可接近1,而顺流不可能?答:逆流的换热比顺流的充分。
在相同的进出口温度下,逆流比顺流平均温差大。
此外,顺流时冷流体的出口温度必然低于热流体的出口温度,而逆流不受此限制。
工程上换热器一般都尽可能采用逆流布置。
5.目前市场出售的电热取暖器,一种是红外线加热取暖器(通电加热玻璃管式或磁管式红外加热元件取暖),一种是加热油浴散热器(散热器外壳为普通暖器片状,片内充导热油,电首先加热油,油以自然对流循环,通过外壳散热)。
试从传统观点分析这两种取暖器的特点?有人认为在相同的功率下,用油浴散热器时能使房间暖和一些,此话有道理吗?答:电加热油浴散热器体大笨重,有的靠墙侧无隔热层,造成了明显的热损、墙壁变色等现象。
红外加热取暖器供热方式是以红外传热为主,故升温快、无污染、成本低。
红外线可直接辐射于人体和周围物体,对人体有保健的作用,并且节能。
在相同功率下,同一房间内所得到的热量是一样的,只是红外加热取暖器主要是通过辐射,使得屋内出现温室效应,室内温度比较均匀。
电加热油浴散热器主要是以对流换热方式对外换热,故会在室内温度分布不均匀,从而使得在离换热器近的地方温度高,远的地方温度低。
6.选用管壳式换热器,两种流体在下列情况下,何种安排在管内?何种在管外?(1)清洁的和不清洁的;(2)腐蚀性小的和强的;(3)温度高的和常温的;(4)高压的和常压的;(5)质量流量大的和小的;(6)粘度大和粘度小的;(7)密度大和密度小的。
如果不限管壳式,试问针对这几种情况,选何种类型换热器较合适?答:清洁的在管外,不清洁的在管内;腐蚀性小的在管外,腐蚀性大的在管内;温度高的在管内,温度低的在管外;高压的在管内,低压的在管外;质流量大的管外,质流量小的管内;粘度大的管外,粘度小的管内。
7.参考图10-8,采用一个板式换热器完成由一热流体加热两冷流体的任务,试问三流体的进出口及板内流程应如何安排?冷流体的温度变化范围有下列两种情况:(1)基本相同;(2)互不重叠。
答:如图:冷冷冷热热冷冷冷热热热板内进出口流程安排如下图一:逆流形式图二:顺流形式8.该火墙总散热量:3022.4W辐射热/总热量=60.5% 9.以壁面为基准的传热系数wwAAAAhhK2211222111,11110.解得(1)室内顶棚,tw=11.6℃室外气温tf2=6.8℃(2)复合换热系数h=5.137W/(m2·K) 传热系数 K=3.078 W/(m2·K) 11.空气须为 7.81℃12.壁面热流密度:3908.3 W/m2辐射对流热表面传热系数 19.165 W/(m2·K) 13.(1)顺流mt =112℃ (2)逆流mt =155℃(3)交叉流mt =138℃14.应选换热器2,且应采用逆流布置 15.(1)逆流A=4.386 m2(2)一壳程两管程:A=4.87 m2 (3)交叉流A=5.34 m2 16.NTU 法 A=464 m2 对数平均温差法 A=458 m2 17.6.018.(1)最大可能传热量 Qmax=44625(W) (2)效能647.0 (3)应按逆流方式运行A逆流/A顺流=55%19.肋壁面积A=41.53 m220. 按逆流考虑:A=17.83 m2按顺流考虑:A=18.76 m221.换热面积: A=0.31 m2出口水温提高到30℃时,冷却水量 m=0.48 (kg/s) 22.换热面积 A=1.607 m2产生污垢后,传热量:1.411×104W 两种流体出口温度:1t =77.6℃2t =36.9℃ 23.顺流安排时,1t =81.3℃ 2t =78.5℃传热量: =6.874×104(W)逆流安排时,1t =56.6℃ 2t =103.4℃传热量: =9.334×104(W) 24.A=24.67 m2存在污垢热阻时,换热面积A=26.32 m2增加了6%25.污垢热阻 R=6.46410 (m2·℃/w) 26.冷却蒸发量:m1=1.988 kg/s=7156.8(kg/h) 27.热流体出口温度1t =16℃冷流体出口温度2t =49.42℃。