传热学精选作业题讲解含答案
传热学试题(附答案)
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)
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)
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。
传热学试题答案
传热学试题答案一、选择题(每题10分,共40分)1. 以下哪种传热方式属于自然对流传热?A. 热传导B. 热辐射C. 强制对流传热D. 自然对流传热答案:D解析:自然对流传热是指流体由于温度差异而引起的密度变化,从而产生流动,实现热量传递的过程。
而热传导、热辐射和强制对流传热均不属于自然对流传热。
2. 在稳态热传导过程中,以下哪个因素对热传导系数有影响?A. 温度B. 压力C. 流体流速D. 空间位置答案:A解析:热传导系数是材料的一种属性,与温度有关。
随着温度的升高,热传导系数也会发生变化。
而压力、流体流速和空间位置对热传导系数没有影响。
3. 以下哪种热辐射现象说明热辐射具有波动性?A. 热辐射的传播速度B. 热辐射的反射现象C. 热辐射的折射现象D. 热辐射的吸收现象答案:C解析:热辐射的折射现象说明热辐射具有波动性。
这是因为热辐射在传播过程中,遇到不同介质时,传播方向会发生改变,类似于光的折射现象。
4. 以下哪种情况可以提高对流换热的强度?A. 降低流体流速B. 减小流体与壁面之间的温差C. 增加流体与壁面之间的接触面积D. 增加流体的粘度答案:C解析:增加流体与壁面之间的接触面积可以提高对流换热的强度。
这是因为接触面积越大,热量传递的途径越短,热量传递效率越高。
二、填空题(每题10分,共40分)1. 热传导的基本定律是______。
答案:傅里叶定律解析:傅里叶定律是热传导的基本定律,它描述了热量在物体内部传递的规律。
2. 热辐射的基本定律是______。
答案:斯蒂芬-玻尔兹曼定律解析:斯蒂芬-玻尔兹曼定律是热辐射的基本定律,它描述了物体表面热辐射功率与温度的关系。
3. 对流传热的基本方程是______。
答案:牛顿冷却定律解析:牛顿冷却定律是对流传热的基本方程,它描述了流体与壁面之间的对流换热量与温差、流体物性等因素的关系。
4. 传热过程的基本方程是______。
答案:能量守恒方程解析:能量守恒方程是传热过程的基本方程,它描述了在传热过程中,热量守恒的规律。
传热学作业——精选推荐
传热学作业第一章绪论能量平衡分析1-8.有两个外形相同的保温杯A与B,注入同样温度、同样体积的热水后不久,A杯的外表面就可以感觉到热,而B杯的外表面则感觉不到温度的变化,试问哪个保温杯的质量较好?答:B:杯子的保温质量好。
因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少,经外部散热以后,温度变化很小,因此几乎感觉不到热。
导热1-10 一炉子的炉墙厚13cm,总面积为20m2,平均导热系数为1.04w/m.k,内外壁温分别是520℃及50℃。
试计算通过炉墙的热损失。
如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg,问每天因热损失要用掉多少千克煤?解:根据傅利叶公式每天用煤Q??A?t1.04?20?(520?50)??75.2KW?0.1324?3600?75.2?310.9Kg/d4 2.09?10 1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度tw=69℃,空气温度tf=20℃,管子外径d=14mm,加热段长80mm,输入加热段的功率8.5w,如果全部热量通过对流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系数多大?解:根据牛顿冷却公式q?2?rlh?tw?tf? qh??dtw?tf=49.33W/(m2.k) 所以热阻分析1-21 有一台气体冷却器,气侧表面传热系数h1=95W/(m2.K),壁面厚?=2.5mm,??46.5W/(m.K)水侧表面传热系数h2?5800W/(m2.K)。
设传热壁可以看成平壁,试计算各个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。
你能否指出,为了强化这一传热过程,应首先从哪一环节着手?解:R1?111?0.010526;R20.0025?5.376?10?5;R31.724?10?4;h1h25800?46. 5K?则111h1h2?=94.7W/(m2.K),应强化气体侧表面传热。
第二章稳态热传导平板导热2-2 一冷藏室的墙由钢皮矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为0.794mm.,152mm及9.5mm,导热系数分别为45W/(m.K),0.07W/(m.K)及0.1W/(m.K)。
传热学试题含答案
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。
传热学经典题及答案
−
⎛ ⎜
⎢⎣ ⎝
5 u2
'
⎞0.8 ⎟ ⎠
⎤ ⎥ ⎥⎦
=
0.0025
( ) 解得: u2 ' =
5 0.8 1−100 × 0.0025
= 7.164 m s
第 3 页 共 15 页
5、无限大壁有一矩形直肋,黑度为 1、导热系数为λ,设肋基与无限大壁的温度均为 T0,空间为真空,远处为 0K 的黑体空间。试按一维问题列出求解该肋稳态温度分布 的微分方程与边界条件。
第 9 页 共 15 页
11、推导出用算术平均温差代替换热器的对数温差的相对误差公式 ε = f (x) (ε为相
对误差,x 为由答题人归纳的某一特征量)。列出误差数据表。
x
1
2
3
4
解:
t1
如图所示:
设 Δtl = t1′ − t2′′
t2
t1
Δtr = t1′′ − t2′
t2
令
x
=
Δtl Δt r
LΔT
(2)
令 d2 = x 利用(1)、(2)式则有:
d1
ε
=
Q2 − Q1 Q1
⋅100%
=
[
1 2
(x
+ 1)
ln x x −1
−1]⋅100%
lim ∵
ln x
= lim
1 x
=1
x→1 x −1 x→1 1
∴x =1, ε = 0
d2 d1
ε
0.25 15.52
0.5 3.97
0.75
1.0
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10、一个晴朗的秋天后半夜,哈尔滨郊区草地上的草叶结成了一层白霜,问此时的 气温最高可能是多少度?已知:空气对草叶的放热系数 h=20W/m 2 ;草叶的黑度
传热学课后答案(完整版)
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-====⨯⨯⨯30.24.4441045t 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。
传热学例题讲解(习题附答案)
240s
3-2 工程上常用非稳态导热的方法测得燃气轮 机表面的传热系数,一种方法是:把边长为 6mm的铜质立方体埋入机片,使立方体只有一 面与高温燃气接触,立方体与叶片间加有一薄 层高温粘结剂。因粘结剂的热扩散率较小,叶 片与立方体之间可近似视为绝热,设初温为 38℃他铜块与538℃的高温燃气接触3.7s后,温 度升为232℃。求叶片表面的传热系数。 铜:
一温度为21℃,横截面积为50mm×100mm的矩 形长杆放入温度为593℃的热处理炉中消除热应力, 宽100mm的一面置于炉子底面上,长杆表面与高 2 温流体的表面传热系数为114 W /(m ,根据 .K ) 工艺要求,要加热到580℃以上才能消除应力,试 说明1h后,能否满足工艺要求?
35W /(m .K ) a 0.037m / h
380W / m.K 3 8940kg / m cp 385J / kg.K
解:
6 6 6mm
3
A 166.7 V
306 ln ln 0.491 500 0
已知:0 t0 t f ℃ 538 306℃ 0 -500 38 -500℃
3
m 0.98 0.38 m 0
m 0.38 0.98 0.372 0 o m
t t f (t0 t f ) 0.372 t t f (t0 t f ) 0.372
70 (200 70) 0.372
cp 430J / kg.K
分析:
8W / m.K
100 0.0037 Bi 0.044 0.1 8 hR
可以用集总参数法。
已知:
传热学看作业题解答答案
第一章作业1-1对于附图所示的两种水平夹层,试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用哪一种布置? 解:(a )中热量交换的方式主要有热传导和热辐射。
(b )热量交换的方式主要有热传导,自然对流和热辐射。
所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用(a )布置。
1-7一炉子的炉墙厚13cm ,总面积为20m 2,平均导热系数为1.04w/m ·k ,内外壁温分别是520℃及50℃。
试计算通过炉墙的热损失。
如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ,问每天因热损失要用掉多少千克煤? 解:根据傅利叶公式kw t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=−××=∆=δλ 每天用煤d kg /9.3101009.22.753600244=×××1-9在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度t w =69℃,空气温度t f =20℃,管子外径d=14mm ,加热段长80mm ,输入加热段的功率8.5w ,如果全部热量通过对流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系数多大? 解:根据牛顿冷却公式c m w t A Q°•=−×××=∆=2/3.49)2069(08.0014.014.35.8α1-14宇宙空间可近似的看作0K 的真空空间。
一航天器在太空中飞行,其外表面平均温度为250K ,表面发射率为0.7,试计算航天器单位表面上的换热量? 解:航天器单位表面上的换热量2484241/155)250(1067.57.0)(m w T T Q =×××=−=−εσ1-27附图所示的空腔由两个平行黑体表面组成,孔腔内抽成真空,且空腔的厚度远小于其高度与宽度。
其余已知条件如图。
传热学习题(含参考答案)
传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)l、某厂巳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°c流体需加热到80°C'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°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C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,聚合备压力会()。
A、不变B、增加至10k g/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、环氧乙烧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()。
传热学练习题与参考答案
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( )。
(整理)传热学典型习题详解1.
绪论部分一、基本概念主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。
1、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。
试解释原因。
答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进人更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小(20℃,1.01325×105Pa时,空气导热系数为0.0259W/(m·K),具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。
2、夏季在维持20℃的室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季在保持22℃的室内工作时,却必须穿绒衣才觉得舒服。
试从传热的观点分析原因。
答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。
夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。
而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。
因此,尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃),但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。
3、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:有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流);(2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热;(3)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。
4、冬季晴朗的夜晚,测得室外空气温度t高于0℃,有人却发现地面上结有—层簿冰,试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。
解:如图所示。
假定地面温度为了Te ,太空温度为Tsky,设过程已达稳态,空气与地面的表面传热系数为h,地球表面近似看成温度为Tc 的黑体,太空可看成温度为Tsky的黑体。
则由热平衡:,由于Ta >0℃,而Tsky<0℃,因此,地球表面温度Te有可能低于0℃,即有可能结冰。
传热学精选作业题讲解含答案
Rf
1 h
1 10
0 .1(m 2 k / W
)
R总 =R +Rf
= 0 .0 1 1 2 5 + 0 .1 0 .1 1 1 2 5 ( m 2 k / W )
由 R= t得 :
P = 1
t R总
=
t1 -t f R总
=
400-298 = 917W 0 .1 1 1 2 5
传热学精选作业题讲解含答案
解 : 由 导 热 公 式 : = - A d t , dx
d x = - A d t
d x = - A
tw 2 d t
0
tw1
推导得:
Q损
=
=
A
t w1 -t w 2
1 .0 4
20 520
0 .1 3
50
7 5 2 0 0W
Q 1day t 7 5 .2 2 4 3 6 0 0 8 6 4 0 0 s
187.22 K
传热学精选作业题讲解含答案
1-24
• 在附图所示的稳态热传递过程
中,已知: tw1 = 460℃,tf2= 300℃,δ1= 5mm,δ2= 0.5mm ,λ1= 46.5W/(m·K),λ2= 1.16 W/(m.K),h2= 5800 W/(m 2·K)。 试计算单位面积所传递的热量
传热学精选作业题讲解含答案
2 - 3 . 已 知 : 1 = 2 0 m m = 0 .0 2 m , 1 1 .3W / m k
q 1 5 0 0W , 2 0 .1 2W / (m k )
t1 7 5 0 o C , t3 5 5 o C 求 2
解
:
由
公
传热学习题及答案
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)。
传热学第五版[完整版]答案解析
1.冰雹落地后,即慢慢融化,试分析一下,它融化所需的热量是由哪些途径得到的?答:冰雹融化所需热量主要由三种途径得到:a、地面向冰雹导热所得热量;b、冰雹与周围的空气对流换热所得到的热量;c、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。
2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量,温度降低,叶面有露珠生成,请分析这部分热量是通过什么途径放出的?放到哪里去了?到了白天,叶面的露水又会慢慢蒸发掉,试分析蒸发所需的热量又是通过哪些途径获得的?答:通过对流换热,草叶把热量散发到空气中;通过辐射,草叶把热量散发到周围的物体上。
白天,通过辐射,太阳和草叶周围的物体把热量传给露水;通过对流换热,空气把热量传给露水。
4.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。
就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么?填写在各箭头上。
答:暖气片内的蒸汽或热水对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体;暖气片外壁辐射墙壁辐射人体电热暖气片:电加热后的油对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体红外电热器:红外电热元件辐射人体;红外电热元件辐射墙壁辐射人体电热暖机:电加热器对流换热和辐射加热风对流换热和辐射人体冷暖两用空调机(供热时):加热风对流换热和辐射人体太阳照射:阳光辐射人体5.自然界和日常生活中存在大量传热现象,如加热、冷却、冷凝、沸腾、升华、凝固、融熔等,试各举一例说明这些现象中热量的传递方式?答:加热:用炭火对锅进行加热——辐射换热冷却:烙铁在水中冷却——对流换热和辐射换热凝固:冬天湖水结冰——对流换热和辐射换热沸腾:水在容器中沸腾——对流换热和辐射换热升华:结冰的衣物变干——对流换热和辐射换热冷凝:制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热融熔:冰在空气中熔化——对流换热和辐射换热5.夏季在维持20℃的室内,穿单衣感到舒服,而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣,试从传热的观点分析其原因?冬季挂上窗帘布后顿觉暖和,原因又何在?答:夏季室内温度低,室外温度高,室外物体向室内辐射热量,故在20℃的环境中穿单衣感到舒服;而冬季室外温度低于室内,室内向室外辐射散热,所以需要穿绒衣。
传热学练习题含答案
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( )。
传热学习题及答案
传热学习题及答案传热学习题及答案传热学是热力学的一个重要分支,研究热量如何在物质之间传递的过程。
在工程和科学领域中,传热学的知识对于理解和解决各种热传递问题至关重要。
下面,我们将提供一些传热学的学习题及其答案,帮助读者巩固对该领域的理解。
1. 对流传热是指什么?请列举几个常见的对流传热的例子。
答案:对流传热是指通过流体(气体或液体)的运动而传递热量的过程。
常见的对流传热例子包括:自然对流(如烟囱中的烟气上升)、强迫对流(如风扇吹过热食物)、冷却系统中的冷却液循环等。
2. 传热过程中的三种传热方式是什么?请分别解释它们。
答案:传热过程中的三种传热方式是导热、对流和辐射。
- 导热是指通过物质内部的分子振动和传递热量的方式。
导热通常发生在固体和液体中,如铁棒两端的温度差会导致热量从高温端传递到低温端。
- 对流是指通过流体的运动传递热量的方式。
对流通常发生在气体和液体中,如热水从底部加热,底部的热水上升并与顶部的冷水交换热量。
- 辐射是指通过电磁波传递热量的方式。
辐射传热不需要介质,可以在真空中传递热量。
例如,太阳辐射的热量可以穿过空气和云层到达地球表面。
3. 请解释传热中的热传导方程。
答案:热传导方程是描述导热过程的数学方程。
它可以用来计算热量在物质中的传递速率。
热传导方程的一般形式为:q = -kA(dT/dx)其中,q表示单位时间内通过物质传递的热量,k是物质的热导率,A是传热面积,dT/dx是温度梯度(温度变化率)。
4. 请解释传热中的对流换热系数。
答案:对流换热系数是描述对流传热过程中热量传递速率的参数。
它表示单位面积上的热量传递速率与温度差之间的比值。
对流换热系数取决于流体的性质、流体的速度、流体与固体表面的接触情况等。
通常,对流换热系数越大,热量传递速率越快。
5. 请解释传热中的辐射换热系数。
答案:辐射换热系数是描述辐射传热过程中热量传递速率的参数。
它表示单位面积上的热量传递速率与温度差之间的比值。
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求h
解:A= dl
3.14 0.014 0.08 3.5168103 m2
由牛顿冷却公式
=hA(t
w
-t
)得:
f
h=
A(t w
-t
)=
f
8.5 3.516810-3 (69-20)=49.33W
( / m2
K)
1-20
• 半径为 0.5m 的球状航天器在太空中飞行, 其表面 发射率为 0.8。 航天器内电子元件的散热总共为 175W。假设航天器没有从宇宙空间接受任何辐射 能量,试估算其表面的平均温度。
5 8 0 0 4 6 .5
1 .1 6
由 稳 态 传 热 过 程 的 方 程 式 =
A(
t
f 1 -t
f
)
2
得
:
1 1
h1 h 2
q t tw1 tf 2 4 6 0 3 0 0 2 2 5 .3 5 ( K W / m 2 )
RZ
RZ
0 .0 0 0 7 1
1-32
• 一玻璃窗,尺寸为 60cm×30cm ,厚为 4mm 。冬 天,室内及室外温度分别为 20℃及-20℃,内表面 的自然对流换热表面系数为10W/(m2·K) ,外表面 强制对流换热表面系数为 50W/(m2·K) 。玻璃的导 热系数λ = 0.78W/(m·K) 。试确定通过玻璃的热损失 。
2 - 3 . 已 知 : 1 = 2 0 m m = 0 .0 2 m , 1 1 .3W / m k
q 1 5 0 0W , 2 0 .1 2W / (m k )
t1 7 5 0 o C , t3 5 5 o C
求 2
解
:
由
公
式
q=
t1 tn1
n i
i 1 i
q
t1 t3 1 2
1 5 m m , 2 0 .5 m m , 1 4 6 .5W / ( m K ), 2 1 .1 6W / ( m K ), h 2 5 8 0 0W / ( m 2 K ) 解 :由 题 意 得
R Z= 1 1 2 h2 1 2
1 0 .0 0 5 0 .0 0 0 5 0 .0 0 0 7 1( m 2 K / W )
1500
1 2
q
750 55 0 .0 2 2
1 5 0 0 解 得 2 0 .0 5 3 7 5 m
1 .3 0 .1 2
2-9
• 双层玻璃窗系由两层厚为 6mm 的玻璃及其间的空气 隙所组成,空气隙厚度为 8mm。假设面向室内的玻 璃表面温度与室外的玻璃表面温度各为 20℃及-20℃ ,试确定该双层玻璃窗的热损失。如果采用单层玻璃 窗,其他条件不变,其热损失是双层玻璃的多少倍? 玻璃窗的尺寸为 60cm×60cm 。不考虑空气间隙中的 自然对流。玻璃的导热系数为 0.78W /(m·K) 。
1 - 2 0 . 已 知 条 件 : r= 0 .5 m , = 0 .8, =1 7 5W ,
= 5 .6 7 1 0 -8W / ( m 2 K 4 )求 T 解 : 由 = A T 4得 : = ( 4 r 2) T 4
T 4
4 r 2
4
175 0.8 4 3.14 0.52 5.67 10 8
解:根据稳态传热过程的方程式和串联热阻叠加原则得:
=
A(
t
-t
f1
f
)
2
1 1
h1 h2
Hale Waihona Puke 0.18 12 0 2 0
0.004 1
5 7 .5 4W
10 0.78 50
2-3
• 有一厚为 20mm 的平板墙,导热系数为 1.3 W /(m·K) 。为使每平方米墙的热损失不超过 1500W, 在外表面上覆盖了一层导热系数为 0.12W /(m·K) 的 保温材料。已知复合壁两侧的温度分别为 750℃及 55℃,试确定此时保温层的厚度。
187.22 K
1-24
• 在附图所示的稳态热传递过程 中,已知: tw1 = 460℃,tf2= 300℃,δ1= 5mm,δ2= 0.5mm ,λ1= 46.5W/(m·K),λ2= 1.16 W/(m.K),h2= 5800 W/(m 2·K)。 试计算单位面积所传递的热量 。
1 2 4 .已 知 条 件 : t w 1 4 6 0 o C , t f 2 3 0 0 o C ,
3 1 0 .8 7 kg
1-12
• 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验 中,得到下列数据:管壁平均温度tW=69℃,空气 温度tf=20℃,管子外径d=14mm,加热段长80mm ,输入加热段的功率8.5W,如果全部热量通过对 流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系 数多大?
1-12.已知条件:tw =69o C,t f =20o C,d=14mm=0.014m,
1 - 3 2 . 已 知 条 件 : S = 6 0 c m 3 0 c m = 0 .6 m 0 .3 m = 0 .1 8 m 2,
h= 4 m m = 0.004 m = , t f 1 20 o C, t f 2 20 o C,
h1 1 0W / ( m 2 K ), h2 5 0W / ( m 2 K ) 0 .7 8W / (m K )求
传 热 学精选作业题讲 解含答案
1-10
• 一炉子的炉墙厚 13cm,总面积为 20m2,平均导热 系数为 1.04w/(m·k),内外壁温分别是 520℃及 50℃。试计算通过炉墙的热损失。 如果所燃用的 煤的发热量是 2.09× 104kJ/kg, 问每天因热损失要 用掉多少千克煤?
1 - 1 0 . 已 知 条 件 : h =1 3cm = 0 .1 3 m , S = 2 0 m 2 ,
d x = - A
tw 2 d t
0
tw1
推导得:
Q损
=
=
A
t w1 -t w 2
1 .0 4
20 520
0 .1 3
50
7 5 2 0 0W
Q 1day t 7 5 .2 2 4 3 6 0 0 8 6 4 0 0 s
m煤
=
Q 1day q煤
=
6497280kJ 2 .0 9 1 0 4 kJ / kg
=1 .0 4W / (m K ), tw1 5 2 0 o C , tw 2 5 0 o C , t 2 4 h , q 煤 = 2 .0 9 1 0 4 kJ / kg, 求 Q 损 , m 煤
解 : 由 导 热 公 式 : = - A d t , dx
d x = - A d t