最新化工基础习题总结没答案

化工基础习题总结没

答案

第四章传热过程基本原理

一、概念题

1.传热的三种基本方式是________________________。

2.冷、热流体热交换的方法有________________________。

3.牛顿粘性定律_____________________ 富丽叶定律_________________。

4.用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近____________的温度，而传热

系数K值接近____________的对流传热系数。

5.有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1》第二种为λ2，若作为

换热器材料，应选用_________种；当作为保温材料时，应选用__________

种。

6.进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体进行加

热，规定冷流体出口温度不超过40℃，则必须采____________操作。

7.采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度T1、加热蒸汽压

力P不变，现冷体流量增加，则冷流体出口温度T2_______，传热速率

________，总传热系数K_______ ,传热平均温度差△Tm________。

8.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到60℃, 热流体从100℃被冷却

到70℃，则逆流时的Δtm=_______℃；并流时的Δtm=_______℃。

9.生产中用水蒸气对夹套式反应釜中的物料加热时，水蒸气进口应在夹套

_______部，而冷凝水则由其_______部排出；当用冷却水冷却时，冷却水进口应在夹套_______部，而冷却水出口应在夹套_______部。

10.平壁炉炉膛温度为1300K，炉壁由内向外由耐火砖，保温砖和装饰层组成，

保温砖外侧温度为353K，装饰层外侧温度为333K。若在保温砖与装饰层之

间再加一层保温材料，则温度变化情况为：保温砖外侧温度________ ；装饰层外侧温度________ 。（填写：升高、降低、不变或无法确定）

11.当一侧有相变时，并流和逆流的对数平均温差________ 。

A. 相同

B.并流的大于逆流

C.不好判断

D.逆流大于并流

12.有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度

一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为_______。

13.Ａ. 气体走管外，气体并联逆流操作；

14.Ｂ. 气体走管内，气体并联逆流操作；

15.Ｃ. 气体走管内，气体串联逆流操作；

16.Ｄ. 气体走管外，气体串联逆流操作。

13.穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为Δt1=40℃，Δt2=35℃，Δ

t3=5℃，则第一层热阻与第二、三层热阻的关系为_______。

A. R1>(R2+R3)

B. R1=R2+R3

C. R1

D. 不确定

14.物质导热系数的顺序是_______。

A. 金属＞一般固体＞液体＞气体；

B. 金属＞液体＞一般固体＞气体；

C. 金属＞气体＞液体＞一般固体；

D. 金属＞液体＞气体＞一般固体。

15.某套管换热器由Ø108×4mm和Ø55×2.5mm钢管组成，流体在环隙

间流动，其当量直径为_______ mm。

A. 53

B. 45

C. 50

D. 58

16.列管式换热器温度补偿的方法有_________、_________、_________。

17.可以在壳体里设置_________来提高壳成流体的湍动程度。

18.下列流体适合走管程的有_________，适合走壳程的有_________。

A. 不洁净

B. 高压

C. 有腐蚀

D. 蒸汽

二、计算题

1.一列管式换热器，管径为ø25mm⨯

2.5mm，传热面积为10m2（按管外径

计）。今拟用于使80oC的饱和苯蒸汽冷凝、冷却到50oC。苯走管外，流量为1.25kg/s；冷却水走管内与苯逆流，流量为6kg/s，进口温度为10oC。现已估算出苯冷凝、冷却时的对流传热系数分别为1600W/(m2·K)、

850W/(m2·K)；水的对流传热系数为2500W/(m2·K)。忽略管两侧污垢热阻和管壁热阻。已知水、苯（液体）的比热容分别为4.18 ⨯103J/(Kg·K)、1.76

⨯103J/(Kg·K)；苯蒸汽在80oC的冷凝潜热为395 ⨯103J/Kg。问此换热器是否适用？

例1：如图所示，某一 60mm×3mm的铝复合管，其导热系数为45W/(m·K)，外包一层厚30mm石棉后，又包一层30mm软木。石棉和软木的导热系数分别为

0.16W/(m·K)和0.04W/(m·K)。试求：

1）若已知管内壁温度为-105 ℃，软木外侧温度为5 ℃，则每米管长所损失的冷量为多少？

2）若将两层保温材料互换，互换后假设石棉外侧的温度仍为5 ℃，则此时每米管长上所损失的冷量为多少？

3）以1）为前提，两层保温材料互换后，石棉外侧的实际温度为多少？此时损失的冷量又如何？设互换前后空气与保温材料之间的对流传热系数不变，并设大气温度t5为20 ℃。

例2：在一钢制套管式换热器中，用冷却水将1kg/s的苯有65℃冷却至15 ℃，冷却水在 25mm×2.5mm 的内管中逆流流动，其进出口温度为10 ℃和45 ℃。已知苯和水的对流传热系数分别为0.82 ×103 W/(m2·K)，在定性温度下水和苯的比热容分别为4.18 ×103J/(m·K) 和1.88 ×103J/(m·K)，钢材导热系数为45W/(m·K)，又两侧的污垢热阻可忽略不计。试求1）冷却水消耗量；2）所需的总管长。