第五章传热习题集

第5章传热

一.填充题

1.间壁式换热器的传热过程是由___________, ____________, ___________串

联而成的.

2.有相变时的对流给热系数比无相变时的______________, 粘度大的, 对流

给热系数__________.

3.影响对流给热系数的因素有___________________, __________________,

___________________, _______________________, _________________.

4.1atm的饱和水蒸汽通过一金属壁面与30℃空气进行换热, 则壁面温度大约

为_________.

5.沸腾传热可分为三个区域, 它们分别为___________, ______________和

_______________.工业上一般应维持在______________区操作.

6.绝对黑体的辐射能力与温度的___________成正比.

7.用饱和蒸汽加热时, 经过一定时间后, 发现传热的热阻迅速加大, 这可能

是由于__________________________________.

8.导热系数λ的物理意义是________________________________________,

金属的λ随温度的升高而_____________________, 非金属固体的λ随温度的升高而____________, 气体λ的随温度的升高而_______________.

9.多层平壁定态导热中, 若某层的热阻最小, 则该层两侧的温差_________.

10.在卧式管壳式换热器中用饱和水蒸汽加热原油, 则原油宜在__________

流动.

二.选择题

1.在蒸汽-空气间壁换热过程中, 为强化传热, 下列方案中在工程上最有效

的是( ).

A.提高空气流速

B.提高蒸汽流速

C.采用过热蒸汽提高蒸汽流速

D.在蒸汽管一侧管壁上装翅片

2.冷热两种流体通过金属壁面进行热交换，则壁温接近于（）.

A.α大一侧流体温度

B.α小一侧流体温度

C.冷流体温度

D.热流体温度

3.在套管式换热器中冷热两种流体作逆流换热，如q

m2c

p2

/q

m1

c

p1

<1，且A→∞，

则热流体的出口温度T

2

是（）.

A.t

1 B.无法确定 C.T

1

+q

m2

c

p2

/q

m1

c

p1

(t

2

-t

1

) D.t

2

- q

m2

c

p2

/q

m1

c

p1

(t

2

-t

1

)

4.在确定换热介质的流程中，通常走壳程的是（）.

A．高压流体 B.易结垢流体 C.粘度大的流体 D.腐蚀性流体5.在其它条件不变的情况下，将并流换热改成逆流换热，则所需的换热面积

（）.

A.变小

B.变大

C.不变

D.可能变大，可能变小

6.在圆形直管中，流体作强制对流传热，则提高传热膜系数最有效的措施是

（）.

A.流量不变，增大管径

B.流量增大，减小管径

C.减小流量，增大管径

D.增大流量，增大管径

7.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，热辐射线可完全通过

B.热辐射与光辐射本质完全相同

C.物体的温度不同，其发射的辐射能也不同

D.热辐射线与可见光一样，都服从折射定律

8.物质的导热系数与其（）无关.

A.组成

B.颜色

C.温度

D.密度

9.当流体在圆形直管中作湍流流动时，其给热系数为α1，现保持流量不变，

但管径为原来的一半，则为α

2为（）α

1

.

A.20.8

B.21.8

C.2

D.1/2

10.关于传热系数K下列说法中错误的是（）.

A.K实际上是平均值

B.K随所取的传热面不同而异

C.要提高K，应从降低最大热阻着手

D.K可用来表示传热的强弱，与冷热流体物性无关

11.某炉壁由多层保温材料砌成，假设过程为定态传热，则保温层的温差越大，热阻（）.

A.越大

B.越小

C.不变

D.不确定

12.在冷凝器中水冷凝苯蒸汽，水走管壳，Re=1.24×104，此时的对流给热系数为α1，若将水的流量减半，其对流给热系数α2（）.

A.>(1/2)0.8α1

B.< (1/2)0.8α1

C.= (1/2)0.8α1

D.无法确定

13.辐射传热速率与（）成正比.

A.温度一次方差值

B.温度二次方差值

C.温度三次方差值

D.温度四次方差值

14.当用厚度相同但绝热性能不同的两种材料同时用于圆形管路，为了降低热

损失速率时，下列说法正确的是（）.

A.应将导热系数小的材料包里面

B.应将导热系数大的材料包里面

C.AB两种说法均对

D.AB两种说法均不对

三.计算题

1.为了测量炉壁内壁的温度t1，在炉外壁及距外壁1/3厚度处设置热电偶，测得

的温度分别为500C及3000C，求内壁温度t1.

2.某液体以2m/s的流速通过φ55×2.5，长3m的钢管冷却套管式换热器环隙中的乙醇.已知定性温度下该液体的物性系数为:ρ=992.2kg/m3，入=0.633W/mK,

u=65×10-5Pas，Pr=4.30, 试计算：

(1)液体对管壁的给热系数.

(2)若液体的流量提高30%，其它条件不变，则液体对管壁的给热系数又为多少.

3.有一套管式换热器两种流体进行逆流换热. 已知内管直径为15mm（壁很薄

T1=900C，T2=700C, t1=200C, q m1=q m2=500kg/h, C p1=2kJ/kgK，C p2=1kJ/kgK且热流体走管内，与管内壁面的对流给热系数α1=1200W/m2K，冷流体走管间，与管外壁面的对流给热系数为α2=3000W/m2K，求该换热器的长度为多少m.

4.方形窑炉壁由两层砖砌成，内层为240mm的耐火砖(入1=0.9W/Km)，外层为240mm的红砖(入2=0.6W/Km)，炉膛内壁面温度为7000C，外壁面温度为600C，求单位面积的散热速率及两层交界面处的温度.

5.设计一台冷却器，用水冷却一种密度为800kg/m3，比热为2.09kJ/kgK的有机液体，该液体的流量为18m3/h，进口温度1050C，要求冷到350C. 若冷却水进口温度150C，流量为0.01m3/s，试分别计算逆流换热，并流换热所需要的传热面积. 设两种情况下的Ｋ均为600W/m2K，水的比热是4.18kJ/kgK，密度为1000kg/m3.

6.在一台板式换热器中，热水流量为2000kg/h，冷水流量为3000kg/h，热水进口温度为800C，冷水进温度为100C，要求将冷水加热至300C，试求并流和逆流时的对数平均温差.