传热复习题(二)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( )。
化工原理传热复习题
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,大,在数值上常视为相等,但就其本质讲,含义是完全不同的。
(4)何谓换热器的控制热阻?答:换热器的总热阻1/K 主要取决于冷、热流体的对流传热热阻,当然也和管壁的热阻及污垢热阻有关,即,λααb K i ∑++=0111若忽略管壁及污垢热阻,则有111αα+≈i K如果i α和0α相接近,也就是两种流体的传热阻力差不多时,在谋求强化传热过程中,一般要考虑把i α、0α都增大。
但往往有这种情况,两者的α值相差很大,例如i α>>0α,则11αα<<i。
这时11α≈K K ≈0α即总传热系数K 值接近对流传热系数小的一侧流体的α 值,在本例条件下总热阻完全被管外的对流传热热阻所控制。
1/0α被称为控制热阻。
答:不正确。
冷却介质的出口温度越高,其用量越小,回收热能的品位也越高,动力消耗也随之减小。
但出口温度升高的结果,导致传热推动力即对数平均温差降低,所需传热面积增大,设备费用增大。
因此必须从综合角度考虑,全面加以权衡,确定一个适宜的出口温度。
对于常用的冷却介质工业水,出口温度不宜过高。
还因为工业水中含有许多盐类。
如CaCO 3、 MgCO 3、CaS04、、MgSO 4等。
若出口温度过高,上述盐类就会因溶解度减小而析出,附在器壁表面上形成热阻很大的垢层,使传热过程恶化。
尽管可以采取在冷却水中添加阻垢剂等化学方法,但至少从目前看,效果很有限。
化工原理传热复习题答案
化工原理传热复习题答案一、选择题1. 热传导的基本原理是()。
A. 热对流B. 热辐射C. 热传导D. 热交换答案:C2. 在稳态条件下,一维热传导的傅里叶定律表达式为()。
A. \( q = -k \frac{dT}{dx} \)B. \( q = k \frac{dT}{dx} \)C. \( q = -k \frac{dT}{dy} \)D. \( q = k \frac{dT}{dy} \)答案:A3. 热对流的换热系数h与流体的()有关。
A. 密度B. 粘度C. 速度D. 以上都是答案:D4. 热辐射的强度与物体表面的()成正比。
A. 温度B. 表面积C. 颜色D. 材料答案:A二、填空题1. 热传导的三种基本方式是导热、______和辐射。
答案:对流2. 根据牛顿冷却定律,物体表面与周围环境的温差越大,冷却速率______。
答案:越大3. 换热器的两种基本类型是______和壳管式。
答案:管壳式4. 热交换效率是指实际换热量与理论换热量之比,通常用希腊字母______表示。
答案:ε三、简答题1. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是热量通过物质内部分子或原子的振动和碰撞传递的过程,不需要物质的宏观运动。
2. 描述热对流换热系数h的影响因素。
答案:热对流换热系数h受流体的物理性质(如密度、比热容、粘度等)、流动状态(层流或湍流)、流体速度、温度差以及换热面的特性等因素的影响。
3. 说明热辐射的特点。
答案:热辐射是一种不需要介质的热传递方式,其传递速度等于光速,且辐射强度与物体表面的温度的四次方成正比。
四、计算题1. 已知一物体在室温25°C的条件下,通过热传导的方式每小时损失的热量为500W,求该物体的热传导系数k。
答案:根据傅里叶定律,\( q = -k \frac{dT}{dx} \),其中q为热流密度,dT为温差,dx为物体的厚度。
由于题目未给出物体的厚度和温差,无法直接计算k值,需要更多信息。
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。
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()。
小学科学苏教版五年级上册第二单元《热传递》综合复习题(附参考答案)
五年级科学上册第二单元综合复习题班级考号姓名总分一、选择题1.走马灯是利用了()原理制成的。
A.热传导B.热对流C.热辐射2.如图,炉子产生的热传递给男孩的方式是()。
A.热传导B.热对流C.热辐射3.热传递的方式有()。
A.热传导B.对流C.热辐射D.热传导、对流、热辐射4.蒸馒头是利用了()。
A.热传导B.热辐射C.热对流5.电暖器是利用()的方式来工作的。
A.热传导B.热对流C.热辐射6.液体温度计是根据()原理制成的。
A.热传导B.热胀冷缩C.热对流D.热辐射7.太阳散发的热量是通过()方式传到地球上的。
A.热传导B.热对流C.热辐射8.冬天,明明抱着热水袋取暖,这种传热方式属于()。
A.热辐射B.热对流C.热传导9.观察下图,图中的热量传递的形式是()。
A.热传导B.热辐射C.热对流10.()是指依靠液体或气体本身的流动而传热的过程。
A.热传导B.热对流C.热辐射11.下列哪种方式不是热的传播方式?()A.对流B.热辐射C.直射D.热传导12.一个瘪了但没有破裂的乒乓球浸没在热水中可以恢复原样,其中的科学道理是()。
A.热传递B.热胀冷缩C.热辐射13.液体或气体受热上升,遇冷下降,循环流动,使冷热液体或气体相互混合,这种传热方式称为()。
A.热传导B.热辐射C.热对流14.如下图,把金属汤勺放在热水里,过一会汤勺的手柄也热了,这种传热方式我们称为()。
A.热传递B.热传导C.热辐射D.对流15.每段铁轨之间留有缝隙,主要是为了防止()。
A.热胀冷缩B.热传导C.热对流D.热辐射16.用手拿一个勺子,将勺子的一部分放入热水中,热水中的热主要是通过()的方式传递到勺底,然后传递到勺柄的。
A.热传导B.热对流C.热辐射17.杯子里的水受热部分会上升,比较冷的部分会下降,于是不断循环,流动的水就把热带到了各部分,使整杯水热起来,这种传热方式叫()。
A.热辐射B.对流C.热传导18.水是热的不良导体,要把一壶水烧开,必须在水的下方加热,这利用了()的热传递方式。
“化工原理”第5章_《传热》_复习题
“化工原理”第五章传热复习题一、填空题2. (2分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为_____________________ .当管内水的流速为0.5m/s时,计算得到管壁对水的传热系数a =2・61(kW/(m2.K)).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m/s时,此时传热系数a = _______________ .6. (2分)实现传热过程的设备主要有如下三种类型7. (2分)热量传递的方式主要有三种:____16. (2分)对流传热中的努塞特准数式是__________ ,它反映了__________________ 。
仃.(2分)对流体传热中普兰德准数式为________________ ,它反映了______________________________ 。
20. (2分)用冷却水将一定量的热流体由100C冷却到40C,冷却水初温为15 C,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 C,方案口是令冷却水终温为35C,贝U用水量W, _______________ W2,所需传热面积A, _______ A?。
21. (2分)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22. (5分)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_______ ;有腐蚀性流体走管 _______ ;粘度大或流量小的流体走管_______ 。
23. (2分)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25.. 当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时,若仅将其流速提高1倍,则其对流传热系数可变为原来的_________ 倍。
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】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2012-2014答案
传热学复习题1.试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。
答:① 第一类边界条件:)(01ττf t w =>时, ② 第二类边界条件:)()(02τλτf x tw =∂∂->时③ 第三类边界条件:)()(f w w t t h x t-=∂∂-λ2. 肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。
因而有人认为,随着肋片高度的增加会出现一个临界高度,超过这个高度后,肋片导热热数流量反而会下降。
试分析这一观点的正确性。
答:错误,因为当肋片高度达到一定值时,通过该处截面的热流密度为零。
通过肋片的热流已达到最大值,不会因为高度的增加而发生变化。
3. 什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有些什么特点? 答:非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失,虽然各点温度仍随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关,只是几何位置(δ/x )和边界条件(Bi 数)的函数,亦即无量纲温度分布不变,这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。
这一阶段的数学处理十分便利,温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。
4. 试说明Bi 数的物理意义。
o Bi →及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为, ∞→Bi 代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么?答;Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。
o Bi →时说明传热热阻主要在边界,内部温度趋于均匀,可以用集总参数法进行分析求解;∞→Bi 时,说明传热热阻主要在内部,可以近似认为壁温就是流体温度。
认为o Bi →代表绝热工况是不正确的,该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大,而绝热工况下边界热阻无限大。
5、与完全的能量方程相比,边界层能量方程最重要的特点是什么? 答:与完全的能量方程相比,它忽略了主流方向温度的次变化率σα22x A,因此仅适用于边界层内,不适用整个流体。
6. 对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容?既然对大多数实际对流传热问题尚无法求得其精确解,那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义?答:对流换热问题完整的数字描述应包括:对流换热微分方程组及定解条件,定解条件包括,(1)初始条件 (2)边界条件 (速度、压力及温度)建立对流换热问题的数字描述目的在于找出影响对流换热中各物理量之间的相互制约关系,每一种关系都必须满足动量,能量和质量守恒关系,避免在研究遗漏某种物理因素。
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。
《传热学》导热部分复习题之一2008 (2)
《传热学》导热部分习题课之一1 试分析室内暖气片的散热过程,各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:o由热水到暖气片管道内壁,热传递方式是对流换热(强制对流);o由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热;o由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。
o2、写出导热问题常见的三类边界条件。
答:规定了边界上的温度值的第一类边界条件;规定了边界上的热流密度值的第二类边界条件;规定了边界上物体和周围流体间的传热系数及周围流体的温度的第三类边界条件。
3、在东北地区,建房用砖采用实心砖还是多孔空心砖好?为什么?(仅考虑传热问题)答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数为0.5,而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热时,其导热系数很低,是很好的绝热材料。
因而用多孔空心砖好。
4、在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1s。
从传热学角度,你认为可信吗?为什么?答:根据时间常数定义,,在一定条件下,,,,可以认为是常数,但表面传热系数确是与具体过程有关的过程量,与测温元件安装的具体环境的换热条件有关。
因此,其说法不可信。
5、根据下列条件,写出导热微分方程?直角坐标系,一维,非稳态,无内热源,常物性。
答:6、热量传递的三种基本方式是什么? 答:导热、对流、热辐射7、绝热边界是第几类边界条件? 答:第二类边界条件8、稳态导热答:发生在稳态温度场内的导热过程称为稳态导热。
(或:物体中的温度分布不随时间而变化的导热称为稳态导热。
)9、稳态温度场答:温度场内各点的温度不随时间变化。
(或温度场不随时间变化。
) 10、写出直角坐标系中导热微分方程的一般表达式,它是根据什么原理建立起来的?它在导热问题的分析计算中有何作用?答:(1)直角坐标系中导热微分方程的一般表达式为:c z tρτ。
=Φ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂∂∂222222t y t xt a (2)它是根据导热基本定律(或傅里叶定律)和能量守恒定律建立起来的。
高等传热学复习题答案
2013年高等传热学复习题黄祯光 12S002002一、解释概念(数学表达式、物理含义)。
1、粘性耗散效应及耗散函数Φ:粘性应力做功将动能转化为热能的现象即为粘性耗散效应,将引起粘性耗散效应的流体应变关系定义为耗散函数Φ:22()()3j j i i j j i jx x x x υυυυ∂∂∂∂Φ=+-∂∂∂∂ 2、随动导数(物质导数、实体导数):d d i ib b bv x ττ∂∂=+∂∂,表示的是固定流体质点的某一特性量变化率。
若b 代表流速v i ,则d d iv τ代表流体质点的真实加速度d d i i i i j j v v v a v x ττ∂∂==+∂∂,式中iv τ∂∂表示当地加速度,i j j v v x ∂∂表示对流加速度。
3、热边界层:固体壁面附近,在垂直于壁面方向上,存在很大的温度梯度,流体温度发生剧烈变化的薄层。
在热边界层内沿壁面法向导热是主要的传热方式,热边界层厚度δt <<L ,热边界层的流动状态对换热起着决定性作用。
层流热边界层内:沿壁面法向的热流传递方式主要是导热。
湍流边界层内:粘性底层靠导热,湍流核心区的脉动对流占主要地位。
4、热充分发展流:将热边界层汇合后的区域称为热充分发展流,此区域为无量纲温度分布不随主流方向(x 方向)发生变化,即截面内各点的温度保持按一定规律同步变化,流体与壁面的换热强度不变化。
5、雷诺应力:tij i j τρυυ''=-,表示因速度脉动而引起的动量传递(扩散性质),通常称为湍流附加应力或雷诺应力。
6、雷诺热流:t j p j q c T ρυ''=,表示因速度脉动与温度脉动所引起的x j 方向附加热流,称为湍流附加热流或雷诺热流。
7、湍流强度J :湍流脉动速度与平均速度的比值,21211(')3j J v V ==,V u ',v ',w '是三个方向的脉动速度,当222u v w '''==时为各项同性湍流,否则为各向异性湍流。
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。
“化工原理”第5章_《传热》_复习题
“化工原理”第五章传热复习题一、填空题2.(2分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kW/(m2.K)).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m/s时,此时传热系数α=_____________.6.(2分)实现传热过程的设备主要有如下三种类型___________、_____________、__________________.7.(2分)热量传递的方式主要有三种:_____、_______、__________.16.(2分)对流传热中的努塞特准数式是______, 它反映了______________。
17.(2分)对流体传热中普兰德准数式为_______, 它反映了____________________。
20.(2分)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。
21.(2分)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。
22.(5分)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______;有腐蚀性流体走管______;粘度大或流量小的流体走管______。
23.(2分)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______________________________________。
25.. 当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时,若仅将其流速提高1倍,则其对流传热系数可变为原来的_________倍。
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,如下图,试比拟第一层的热阻 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. 无法比拟〔答案 C〕4. 在反响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 根本不变 ( )〔2〕空气出口温度 A 增大 B 减小 C 根本不变 ( )〔3〕壁温 A 增大B 略有减小 C 根本不变 ( )〔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. 热量传递的根本方式是〔〕。
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. 在比拟多的情况下,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=KAΔtm 中,Δtm的物理意义是〔〕。
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《传热技术》复习题(一)参考答案
一、 填空题
1、对流传热的热阻主要集中在 滞流内层 ,因此,强化对流传热的重要途径是 减薄滞流内层的厚度 。
2、传热的三种基本形式分别是 热传导 、 热对流 和 热辐射 。
3、构成列管式换热器的主要零部件有 管板 、 管束 、 外壳 、 折流板 等。
4、物体的黑度越高,则其发射能力越 大 ;而其吸收能力越 强 。
5、逆流传热时,热流体的出口温度T 2可以降低至接近冷流体的 进口温度_;而并流传热时,T 2只能降低至接近冷流体的 出口温度 。
6、金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大。
(T )
7、稳定传热即恒温传热。
(F )
8、传热效率随传热单元数的增加而 增加 ,但最后趋于一定值。
9、单层平壁热传导的计算公式为)(21t t b S
Q -=λ,其中推动力为21t t -,热阻为
b/S 。
10、
二、 选择题
1、下列准数中表示物性对对流传热系数的影响的是( C )。
A.雷诺数
B.努塞尔数
C.普兰特数
D.伽利略数
2、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(D )。
A.管壁热阻; B 管外对流传热热阻;
C 管内对流传热热阻;D污垢热阻
3、对于传热系数K下述说法中错误的是( C )。
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
4、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是(A )。
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
5、下列准数中表示对流传热系数的准数是__A __。
A.普朗特数;
B.努塞尔数;
C.雷诺数;
D.欧拉数
6、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 A 。
A、5%;
B、6%;
C、7%;
D、8%;
7、热油和水在一套管换热器中换热,水由20o C升至75o C,若冷流体为最小值流体,传热效率为0.65,则油的入口温度为 A o C。
A.104;B.94;C.159;D.218。
三、判断题
1、对于同一种流体,一般无相变时的α值比有相变时要大。
(F )
2、在套管式换热器中,增大管内流体的扰动不仅对管内传热起促进作用,而且对整个传热过程都起显著的强化作用。
(T )
3、蒸汽冷凝时,膜状冷凝对流传热系数小于滴状冷凝对流体热系数。
(T )
4、导热系数是物质的一种物理性质。
(T)
5、金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大。
(T)
6、
四、简答题
1、怎样才能有效的提高总传热系数K值?
答:欲提高传热系数,因设法减小热阻,通常必须减小起主要作用的热阻,才能有效的提高K值。
总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制。
当管壁热阻和污垢热阻均可忽略时,提高K值,关键在于提高对流传热系数较小一侧的α。
若两侧的α相差不大时,则必须同时提高两侧的α,才能提高K值。
若污垢热阻为控制因素时,则必须设法减慢污垢形成速率或及时清除污垢。
2、试说明对流传热系数、总传热系数的物理意义和单位。
答:对流传热系数在数值上等于单位温度差下,单位传热面积的对流传热速率,反映对流传热的快慢,对流传热系数越大表示对流传热越快,单位为W/(m2·K)。
它不是流体的物理性质,受多个因素的影响,总传热系数在数值上等于单位传热面积、单位传热温差下的传热速率,它反映了传热过程的强度,总传热系数必须与所选择的传热面积相对应是换热器性能的重要参数。
单位为W/(m2·K)。
3、
五、计算题
1、在一套管换热器中,苯在管内流动,流量为3000kg/h,进、出口温度分别为
80℃和30℃,在平均温度下苯的比热容为1.9kJ/(kg.℃)。
水在环隙中流动,进出口温度分别为15℃和30℃。
逆流操作,若换热器的传热面积为2.5 m 2,试求总传热系数。
解:由热量衡算式计算换热量:
123000() 1.91000(8030)791673600
h ph Q W c T T W =-=⨯⨯⨯-=(4分) 逆流操作:热流体温度80℃ 30℃
冷流体温度30℃ 15℃
∴501=∆t ℃,152=∆t ℃, (2分)
07.291550ln 1550ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆t t t t t m (3分)
∵S=2.52m ,
∴2791671089.3W/m 2.529.07
m Q K S t ===⋅∆⨯℃ (4分) 2、某车间有一台运转中的单程列管式换热器,热空气走管程,由120℃降至80℃,其对流传热系数α1=50W/m 2
.℃.壳程的水被加热,水进口温度为15℃,出口升至90℃,其对流传热系数α2=2000W/ m 2.℃.管壁热阻及污垢热阻皆可不计,换热器逆流操作,试计算换热面积。
(已知水流量5000kg/h,水的平均比热为4.18kJ/kg.℃)
解:∵78.4820001501111
1
21=+=+=ααK W/m 2
℃ ()()5.439012015
80ln 901201580=-----=
∆m t ℃ ,
435400751018.4360050003=⨯⨯⨯=
∆=t mC Q P W
∵ m t KS Q ∆= ,∴
21197578.48435400m t K Q S m =⨯=∆= 3、有一套管换热器,内管为54mm ×2mm 的钢管,管中苯被加热,苯进口温度为50℃,出口温度为80℃,流量为4000kg/h 。
环隙为120℃的饱和水蒸气冷凝,其冷凝传热膜系数为11630W/m 2℃。
苯在50~80℃之间的物性参数平均值为密度=880kg/m 3,比热c p =1.86kJ/kg ℃,粘度=0.39cP ,导热系数=0.134W/m ℃,管壁及污垢热阻忽略不计。
试求所需套管的有效长度。
解:内管中苯的流速:
)(141.5134
.01039.01086.1Pr )(110245.710
39.0880643.005.0Re )s(1/m 643.005
.0785.08803600/40003
34322分=分湍流=分=--⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯==⨯⨯==λμμρρp i c u d A w u )
(1m /W 93741.5)10254.7(05
.0134.0023.0)(1Pr Re 023
.024.08.044.08.0分℃=)(分⋅⨯==i i d λα
则以内管外表面计的传热系数为:
)
(1m /W 807)(150937541163011120分℃分⋅=⇒⨯+=+=K d d K i i o αα
)(26.538012050120ln )80120()50120(ln 1
212分℃=-----=∆∆∆-∆=∆t t t t t m )W(21062kW 62)5080(86.13600
4000)(312分==⨯-⨯⨯=-=t t c w Q pc c )m(145.8054.014.341.1)(2m 43.16
.53807106223
分=分=⨯==⨯⨯=∆=o m d S L t K Q S π
4、。