传热过程自测题

第三章传热单元自测题

、填空题

1、 传热的基本方式有 ___________ 、 ___________ 和 _____________ 三种。

2、 对流传热系数的主要影响因素有 —、 — 、 ______________ 。

3、 流体在圆形直管中做强制湍流传热时，对流传热系数关 - ，式 中n 是为校正 _________ 的影响，当流体被加热时，n = ________ ，当流体被冷却时，n = _______ 。

4、 蒸汽冷凝乔 和 _____________ 两种方式；液体在大容器内沸腾时, — 温度差(t w — t s )的不同，会出现 ___________ 、 _____________ 和 ______________ 不同的沸腾状态， 工业上应维持在 ____________ 状态内操作。

5、 总传热系数 K 的倒数1/K 代表 _______________ ，提高K 值关键是 ______________ 。

6、 在管壳式换热器，用饱和水蒸汽冷凝加热原油，则原油宜在 ___________ 流动，总传热系 数接近于 ________ 的对流传热系数。

7、 写出三种间壁式换热器的名称： _____________ 、 _____________ 和 _____________ 。 8、 二流体逆流流动， T i = 300 C,T 2= 200 C,t 2= 180 °C, t i = 25。，则厶t = 。

9、 有相变时的对流传热系数比无相变时 _________ ;粘度值大，对流传热系数 ____________

热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数 _________

10、 平壁稳定热传导过程•通过三层厚度相同的材料，每层问 温度变化如图所示。 试判断入、氐入的大小顺序 __________________ 每层热阻的大小顺序 _________________ 。

11、 有一列管式换热器， 由38根绘5mm x 2.5mm 的无缝钢管组

成。苯在管内流动，由20C 被加热到80C ，苯的流量为8.32kg/s 。外壳中通入水蒸气进行加 热。则管壁对苯的传热系数为 ____________ W /(m 2 C );若将苯的流量提高一倍，则传热系数又 为 _________ W/(m 2.C )。(已知苯的物性数据为：密度p=860kg/m 3

;比热容C p = 1.80kJ/(kg. C )；

粘度 尸 0.45mPa.s 导热系数 A 0.14 W/(m 2.C )。)

12、 对于圆筒壁的稳定热传导，其总热阻为各层热阻之 __________ ;总推动力为 __________ 各层温差与 ________ 成正比；Q_Q1_Q2_…；但q_q1_q2_…。

13、 固定管板式列管换热器中，压力高，腐蚀性以及不清洁的物料应走 _________ 。 14、

套管换热器的管隙通入压强一定的饱和水蒸汽，使管内空气由 t 1升温至t 2,空气的

流量为m sc ,今保持蒸汽压强不变，而使

m sc 增大，其它条件不变，则 Q _______ 、K ______ 、

t 2 _________

、△t

m __________ 。(变大、变小、不变、不确定 )

15、进出口温度分别为 85C 和40C 的热流体对进口温度为 20C 的冷流体进行加热，规

定冷流体出口温度不超过 40C ，则必须采用 __________ 操作。

、选择题

1、水在圆管中强制湍流时的对流传热系数 a 为1000W/(m 2.C )，若将水流量增加一倍,

而其它条件不变，则

a 为(

)。

C 、1000

D 、500

另一侧变温的传热过程，逆流和并流时△ t m 大小为(

B

、△ t m 逆<4 t m 并

D 、无法确定

3、 某保温材料 匕0.02J /(m.s.K)，厚度为300mm ,测得低

温处t °= 80C,单位面积导热 速率为30.0J/(m 2.s),求高温处t 1=( )。

A 、530C

B 、82C

C 、125C

D 、无法确定

A 、 2000

B 、 1740

2、对间壁两侧流体一侧恒温, A 、△ t m 逆 >△ t m 并 C 、A t m 逆 =△ t m 并

)。

4、某流体在圆形直管内作湍流运动，温度由t1加热至t2,若流体流速为U时，其对流传

9、 某换热器，用工业冷却水逆流冷却热油，热油进口条件 (T i 、m h )不变，而在夏季冷却

水入口温度t i 升高，若要保证热油出口温度

T 2不变，在下列方法中可行的是 ()。

A 、增大冷却水用量

B 、减小冷却水用量

C 、改为并流操作

D 、无法达到要求

10、 在列管式换热器中，用常压水蒸气冷凝以加热空气，空气的平均气温为 20C ，则换

热器管壁面温度约为 ___________ 。

A 、20C

B 、100C

C 、60C

D 、40C

二、计算题

1、 在单程列管换热器内，用 120C 的饱和水蒸汽将列管内的水从 30C 加热到60C,水

流经换热器允许的压降为 3.50kPa,列管直径为(25x 2.5mm ,长为6m ,换热器的热负荷为

2500kW ，管壁及污垢热阻可略。

已知 45C 时水： =990kg/m 3 , C p = 4.174X 103 J/(kg C ), = 60.12X 10-5Pa s ,列管

的摩擦系数满足柏拉修斯方程，入=

0.3164/Re 0.25，试计算：

(1) 列管换热器的列管数。

(2) 基于管子外表面积的传热系数 K 。。

2、 一套管换热器，冷、热流体的进口温度分别为 40C 和100C 。已知并流操作时冷流体 的出口温度为60C ，热流体为80C 。试求：

(1) 逆流操作时，冷、热流体的出口温度各为多少？设传热系数为定值。 (2) 分别计算逆流和并流的传热平均温差？

3、 在一换热器中，冷水走管程冷却壳程的热油。在冬季，一定流量的冷却水进入换热 器时的温度15C ，离开换热器时的温度是 75C ，可将热油从130C 冷却至70C ，已知油侧 的对流传热系数为 1.5kW/(m 2. C )，水侧的对流传热系数为 3.5kW/(m 2. C )，水和油在换热 器内均作湍流流动。

在夏季，冷却水进口温度升至 30C ，热油的流量和进口温度不变， 为保证热油出口温度

不变，试求冷却水的流量应该增加多少？

(管壁热阻和污垢热阻忽略不计 )

）

倍。

D 、1/2 0.8 a 和 a 且 a

a

热系数为a 现将流速增至2u ,则对流传热系数为原来的 (

A 、2

B 、20.8

C 、0.5

5、 列管换热器内外侧对流传热系数分别是

是(

)。

A 、减小a

B 、增大a

6、 在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 (

A 、提高蒸汽速度； C 、提高空气流速；

要提高总传热系数，关键

C 、减小a

D 、增大a

)方法来提高传热速率最合理。

采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；

将蒸汽流速和空气流速都提高。 ( 7、 根据传热速速率率方程，下面那些途径能提高传热速率 A 、扩展传热面积A C 、提高传热系数K

&在冷热流体流量及进口温度相同条件下，有两台型号相同的换热器串联组合操作, 流程如下，则它们换热量由大到小的顺序是

( )。

B 、增大传热平均温度差 △ t m D 、以上方法都不能 )。 ①

A 、①'②〉③

B 、③'②〉①

C 、②'③〉①

D 、①'③〉② t 2

②

③

)1

T i

IT