09强化传热技术-试题及答案
传热考试题及答案
传热考试题及答案一、选择题1. 热传导的三种基本方式是:A. 对流、辐射、传导B. 对流、辐射、对流C. 传导、对流、辐射D. 传导、辐射、对流答案:C2. 以下哪种材料的热导率最高?A. 木头B. 铜C. 橡胶D. 玻璃答案:B3. 热对流的驱动力是:A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 以上都是答案:D二、填空题4. 傅里叶定律表明,单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比,其比例常数为______。
答案:热导率5. 热辐射的强度与物体表面温度的四次方成正比,这一定律称为______。
答案:斯特藩-玻尔兹曼定律6. 热交换器中,流体的流动方式可以是______或______。
答案:并流逆流三、简答题7. 简述热传导的基本原理。
答案:热传导是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程,不需要物质的宏观运动。
8. 为什么说对流是流体中热量传递的主要方式?答案:对流是流体中热量传递的主要方式,因为它涉及到流体的宏观运动,能够快速有效地传递热量。
9. 辐射传热的特点是什么?答案:辐射传热不需要介质,可以在真空中进行,且其传递速度与光速相同。
四、计算题10. 已知一金属棒的热导率为200 W/m·K,棒的横截面积为0.01 m²,棒两端的温度差为100°C,求金属棒的热流量。
答案:热流量Q = k * A * ΔT / L = 200 W/m·K * 0.01 m² * 100°C = 2000 W11. 一个房间的表面温度为300K,周围环境的温度为290K,求房间的辐射热损失。
答案:热损失Q = σ * A * (T_room^4 - T_env^4),其中σ为斯特藩-玻尔兹曼常数,A为房间表面积。
五、论述题12. 论述在不同工况下,热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响。
答案:在不同的工况下,热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响各不相同。
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( )。
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。
传热学试题库+参考答案
传热学试题库+参考答案一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、减压阀B、疏水阀C、安全阀D、止回阀正确答案:B2.离心泵在液面之下,启动后不出水的原因可能是( )A、轴承润滑不良B、填料压得过紧C、吸人管阀卡D、泵内发生汽蚀现象正确答案:C3.喷气燃料进行精制,主要是为了除去硫、硫化物等物质,尤其是要除去( )。
A、不饱和烃B、有机酸C、硫醇D、硫化氢正确答案:C4.对脱硫剂进行净化,可以避免( )A、脱硫剂损耗B、胺液再生塔冲塔C、设备腐蚀正确答案:C5.化工管路中,对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路,通常采用( )。
A、焊接B、螺纹连接C、法兰连接D、承插连接正确答案:C6.经过标定的孔板流量计,使用较长一段时间后,孔板的孔径通常会有所增大。
对此,甲认为:该孔板流量计的流量值将比实际流量值低。
乙认为:孔板流量计使用长时间后量程将扩大,甲、乙看法有道理的是( )A、甲、乙均有理B、甲、乙均无理C、甲有理D、乙有理正确答案:A7.离心泵的调节阀( )A、只能安装在进口管路上B、只能安装在出口管路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在旁路上正确答案:B8.在化工生产反应过程中,表示化工生产过程状态的参数是( )。
A、消耗指标B、生产能力C、温度D、选择性正确答案:C9.下面高聚物哪一个不是均聚物( )A、PVB、PTFC、ABS树脂D、PP正确答案:C10.已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d,年工作时间8000h,按乙烯原料计算,生成环氧乙烷的选择性为71%,通入反应器的乙烯为43720kg/h(原子量:C-12,H-1,O-16),下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯转化率为12.3%;C、反应器年生产能力为48kt/a,乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a,乙烯的转化率为8.73%正确答案:A11.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案:D12.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( )A、增强美观B、增加传热面积,提高传热效果C、节约钢材D、增加热阻,减少热量损失正确答案:B13.氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、自由基聚合C、阴离子聚合D、配位聚合正确答案:B14.夹套式换热器的优点是( )。
传热考试题及答案
传热考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种传热方式不需要介质?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热传导和热辐射答案:C2. 热传导的传热速率与以下哪个因素无关?A. 温差B. 材料的导热系数C. 传热面积D. 传热距离答案:D3. 热对流的传热系数与以下哪个因素有关?A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体的流速D. 所有以上因素答案:D4. 黑体辐射的特点是:A. 辐射能力最强B. 辐射能力最弱C. 辐射能力中等D. 无法确定5. 以下哪种材料的导热系数通常最高?A. 金属B. 陶瓷C. 木材D. 塑料答案:A6. 热阻的概念是指:A. 单位时间内通过单位面积的热量B. 单位温差下通过单位面积的热量C. 单位时间内通过单位温差的热量D. 单位温差下通过单位面积的热量答案:D7. 以下哪种情况下热对流的传热系数最大?A. 流体静止B. 流体缓慢流动C. 流体快速流动D. 流体流动速度无法确定答案:C8. 热辐射的传热速率与以下哪个因素无关?A. 物体的表面温度B. 物体的表面颜色C. 物体的表面粗糙度D. 物体的表面形状答案:B9. 热传导的傅里叶定律中,Q表示:B. 温度差C. 导热系数D. 传热面积答案:A10. 热对流的牛顿冷却定律中,h表示:A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体的流速D. 传热系数答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的傅里叶定律表达式为:Q = _______ × _______ × _______。
答案:k × A × (dT/dx)2. 热对流的牛顿冷却定律表达式为:Q = _______ × _______ × _______。
答案:h × A × (Ts - Tf)3. 热辐射的基本定律是_______定律。
答案:斯特藩-玻尔兹曼4. 黑体辐射的辐射能力与物体的_______成正比。
(完整版)传热学试卷和答案
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。
传热学试题+参考答案
传热学试题+参考答案1、列管式换热器启动时,首先通入的流体是( )。
A、冷流体B、任一流体C、热流体D、最接近环境温度的流体答案:D2、列管换热器停车时( )A、先停热流体,再停冷流体B、两种流体同时停止C、先停冷流体,再停热流体D、无所谓答案:A3、烃类裂解制乙烯过程正确的操作条件是( )A、高温、低压、长时间B、低温、低压、长时间C、高温、高压、短时间D、高温、低压、短时间答案:D4、换热器中换热管与管板不采用( )连接方式A、胀焊B、螺纹C、焊接D、胀接答案:B5、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚酰胺-6B、聚乙烯C、聚四氟乙烯D、聚丙烯答案:C6、裂解炉紧急停车时,为了保护炉管不被损坏,应该保证( )的供给。
A、稀释蒸汽B、燃料C、原料D、高压蒸汽答案:A7、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、增强美观C、节约钢材D、增加传热面积,提高传热效果答案:D8、分子筛再生适合在( )状态下进行。
A、高温,高压B、低温,低压C、高温,低压D、低温,高压答案:C9、既适用于放热反应,也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型是( )A、多段绝热反应器B、自身换热式固定床C、单段绝热反应器D、列管结构对外换热式固定床答案:D10、氢气中( )含量高,容易造成加氢裂化过程超温。
A、CH4B、惰性气体C、CO和CO2答案:C11、高压聚乙烯是( )。
∨A、LDPB、PPC、PAND、HDPE答案:A12、关于复叠制冷过程,下列说法正确的是( )A、互相提供冷量,无需外界提供B、有两个独立的制冷循环C、由两个简单的制冷循环合并的一个制冷循环D、两种冷剂进行物质交换答案:B13、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、特性因数B、粘度C、密度答案:A14、裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、吸附法B、萃取法C、精馏法D、特殊精馏法答案:C15、在传热过程中,使载热体用量最少的两流体的流动方向是( )。
传热学试题库含参考答案
《传热学》试题库第一章概论一、名词解释1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
四、简答题1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。
(提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式)2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止?(提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况)3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么?(提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义?(提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。
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)1、某厂已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℃流体需加热到80℃,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℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃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,聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/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、环氧乙烷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( )。
强化传热习题第一部份
强化传热课程考试温习提纲1.什么是有源强化换热(主动式强化换热)和无源强化换热(被动式强化换热)?答:按其强化方式是不是需要动力源来划分,分为有源强化换热(主动式强化换热)和无源强化换热(被动式强化换热)。
有源强化换热技术有电磁场作用、静电场法、机械方式等;无源强化换热, 射流冲击强化传热、有粗糙表面法(螺旋槽管、缩放管、旋流管、波纹管)。
2.请列举4种以上强化管内单相流体强制对流换热的新方式,并简要说明其强化传热机理?答:管内插入纽带、插入螺旋线圈、螺旋槽管和波纹管关于纽带而言,在破坏流动边界层的同时,纽带使管内流体产生旋转并引发二次流,增进径向混合,使传热强化。
螺旋线圈是使流体边界层取得扰动产生二次流,增进湍流核心流体与边界层内流体的混合。
螺旋槽管也是引发流体旋转,使边界层厚度减薄并在边界层内产生扰动,从而使传热增强。
波纹管使管内流体的边界层破坏,且在波纹管的弧形段入口处发生喷射效应,在出口发生节流效应,两效应的结果使壁内的流体产生无数小漩涡,增强了流体的湍流;同时,管内扰动现象使污垢和沉积物难以在管壁处形成。
3.请列举4种以上管制外对流换热的强化方式,并简要说明其强化传热机理?答:外翅片圆管:提高传热面积、提高传热系数。
双弓形隔板中流体沿管制方向呈波浪式前进。
大管孔整圆形折流板的孔板的“节流作用”使流体产生波动和二次流而加重湍流,有效地提高传热效率。
螺旋折流板是将传统的垂直弓形板换成螺旋状或近似于螺旋状的折流板,折流板与换热器壳体的横断面有一个倾斜角度,从而使流体在壳程沿螺旋通道流动。
螺旋扭曲扁管的螺旋形流道使流体在沿扭曲管外壁纵向旋转流动的同时,产生了复杂的以旋转和周期性的物流分离与混合为要紧特点的强扰动,减弱了壳程的传热边界层,从而较大程度上强化了壳程传热;流动阻力小,。
传热考试题及答案
传热考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 热传导的三种基本方式是导热、对流和辐射。
()A. 正确B. 错误2. 傅里叶定律描述的是流体的热传导。
()A. 正确B. 错误3. 牛顿冷却定律适用于所有流体的对流换热。
()A. 正确B. 错误4. 辐射换热只发生在两个表面之间,且与它们之间的介质无关。
()B. 错误5. 热阻是衡量材料导热性能的一个参数,其值越小,导热性能越好。
()A. 正确B. 错误6. 热传导的傅里叶定律中,热流密度与温度梯度成正比。
()A. 正确B. 错误7. 在对流换热中,流体的流态对换热系数没有影响。
()A. 正确B. 错误8. 辐射换热的斯特藩-玻尔兹曼定律表明,黑体单位面积的辐射功率与绝对温度的四次方成正比。
()B. 错误9. 热传导和对流换热都遵循能量守恒定律。
()A. 正确B. 错误10. 热传导的傅里叶定律中,热流密度的方向总是从高温向低温。
()A. 正确B. 错误二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 以下哪些因素会影响流体的对流换热系数?()A. 流体的流速B. 流体的物性C. 流体的温度D. 流体的密度12. 辐射换热的基本定律包括哪些?()A. 斯特藩-玻尔兹曼定律B. 维恩位移定律C. 普朗克定律D. 傅里叶定律13. 以下哪些是影响热传导的因素?()A. 材料的导热系数B. 材料的密度C. 材料的厚度D. 材料的温度梯度14. 以下哪些是热传导的基本定律?()A. 傅里叶定律B. 牛顿冷却定律C. 斯特藩-玻尔兹曼定律D. 普朗克定律15. 在对流换热中,以下哪些因素会影响换热效率?()A. 流体的流态B. 流体的粘度C. 流体的比热容D. 流体的导热系数三、填空题(每空1分,共20分)16. 傅里叶定律的数学表达式为:\[ q = -k \frac{dT}{dx} \],其中\( q \)表示热流密度,\( k \)表示材料的导热系数,\( \frac{dT}{dx} \)表示温度梯度。
传热学强化换热 考研试题
传热学强化换热是传热学中的一个重要内容,主要涉及如何通过各种方法和技术来提高传热效率。
以下是一份关于传热学强化换热的考研试题,供您参考:**一、选择题**(每题2分,共10分)1. 以下哪种方法可以增强传热效果?A. 减小传热面积B. 增加热阻C. 增加对流换热系数D. 减小热流量2. 在强制对流换热中,以下哪种因素对换热效果影响最大?A. 流体速度B. 流体温度C. 流体压力D. 流体粘度3. 在热传导过程中,以下哪种说法是正确的?A. 热量总是从温度低的地方流向温度高的地方B. 热量总是从温度高的地方流向温度低的地方C. 热量流动的方向与温度梯度的方向无关D. 热量流动的速度与温度梯度的大小无关4. 在辐射换热中,以下哪种说法是正确的?A. 辐射换热不受距离的影响B. 辐射换热不受物质吸收能力的影响C. 辐射换热的强度与物质的发射率成正比D. 辐射换热的强度与物质的吸收率无关5. 在沸腾换热中,以下哪种说法是错误的?A. 沸腾换热是一种相变过程B. 沸腾换热过程中,传热效率较低C. 沸腾换热过程中,传热速率较快D. 沸腾换热过程中,温度梯度较小**二、填空题**(每空1分,共10分)1. 在对流换热中,传热速率与________成正比,与________成反比。
2. 在辐射换热中,物体的发射率与物体的________和________有关。
3. 在沸腾换热中,常用的强化方法有________、________和________。
4. 在传导换热中,热量传递的方向总是沿着温度梯度的________方向进行的。
5. 在对流换热中,自然对流是由于流体内部________不均匀而引起的流动。
09热量传递过程练习题1
2012年化工基础练习题2一、填空(28小题,共48.0分)[1] 用饱和水蒸气加热空气,换热器壁面的温度更接近饱和水蒸气的温度,总传热系数近似等于空气的传热膜系数。
若要提高传热效率,应当改善空气一侧的传热条件。
[2] 导热系数()是物质的物理性质之一。
若要提高导热速率,应选用导热系数大的材料;保温时则要选用导热系数小的材料。
[3] 平壁炉炉膛温度为1300 K,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353 K,装饰层外侧温度为333 K。
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:保温砖外侧温度升高;装饰层外侧温度下降。
[4] 导热系数是物质导热能力大小的标志,其SI单位是W·m‐1·K‐1。
[5] 传热的基本形式除对流外,还有传导和辐射。
对流传热有强制对流传热和自然对流传热。
[6] 将厚10 mm某种材料平板,置于冷热两个表面之间,热面以100 W·m‐2的速度加热,维持此平板热侧表面温度573 K,冷侧表面温度373 K。
这种材料的导热系数= 0.005 W·m‐1·K‐1[7] 水蒸气冷凝的传热膜系数1,水沸腾传热膜系数2,液体对流传热膜系数3和气体对流传热膜系数4。
四者中最小的是4。
[8] 某水蒸气管道拟用同样厚度的石棉泥(=0.15 W·m‐1·K‐1)和矿渣棉(=0.07 W·m‐1·K‐1)作保温材料,为了减少热损失,石棉泥应包扎在外层。
[9] 流体的湍流程度越大,则滞流内层的厚度越小,传热过程的传热膜系数越大。
[10] 流体与固体壁面间的对流传热(给热),其热阻主要是集中于层流底层。
[11] 有一列管式热交换器,热流体进、出口温度分别为280 ℃和80 ℃,冷流体进、出口温度分别为40 ℃和190 ℃。
对这种换热,必须采用逆流操作进行,其传热平均温度差为61.7 ℃。
09强化传热技术-试题及答案
②尽量选择 h 大的流体给热状态。例如,有相变的蒸气冷凝维持在滴状冷凝状态等。 ③提高管材导热系数、降低管壁污垢热阻. a.尽量选择较大的载热体; b.换热器金属壁面一般较薄且导热系数值大,所以热阻较小;但污垢层热阻很大,是阻碍传热 的控制因素,应防止或减缓垢层形成并及时清除之。 以上提高 K 值的途径在具体实施时,要结合设备结构、动力消耗、清洗检修难易及实际效果等 方面进行经济衡算,综合考虑,选取适当方法。 16、强化传热系数的原则是什么? 、强化传热系数的原则是什么? 正确答案要点: 正确答案要点: 当 h1 和 h2 数值接近时,两者应同时提高;当 h1<<h2。即相差较大时 K 值基本上接近于 h 小的值,即 应设法提高 h 小的值。提高 K 值的具体办法,可以从以下几个方面考虑。 ①增加湍流程度、减小对流传热的热阻、提高 h 值。
13、安装传热管内螺旋线的轴承座采用预旋结构有何效果? 、安装传热管内螺旋线的轴承座采用预旋结构有何效果? 用预旋结构有何效果 正确答案要点: 正确答案要点:
(3)增大传热系数 K 增大传热系数 K 是强化传热过程最有效的途径。由 K 的计算公式:
由于倒导流片截面与斜向入口,加快了流速;②预旋有其周向分速度;③液流的平均半径增大。 可知,提高 h,和降低 R 垢都能使 K 值增大。当 h1 和 h2 数值接近时,两者应同时提高;当 h1<<h2。即相差较 在三者共同作用下,形成具有与管内螺旋线的螺旋方向相反、其值又较大动量矩的液流冲推螺旋线, 大时 K 值基本上接近于 h 小的值,即应设法提高 h 小的值。提高 K 值的具体办法,可以从以下几个方面考 使螺旋线增加一个新的动力矩。 虑。 ①增加湍流程度、减小对流传热的热阻、提高 h 值。 14、炼铁高炉以铸钢流态化长寿冷却壁取代铜冷却壁的传热学设计思路? 、炼铁高炉以铸钢流态化长寿冷却壁取代铜冷却壁的传热学设计思路? 正确答案要点: 正确答案要点: 以铸钢替代球铁消除防渗碳剂形成的气体隔层热阻、周期性流态化清洗消除水垢热阻、管内螺 a.提高流体流速、增加湍流程度、减小滞流底层厚度,可有效地提高无相变流体的 h 值。例如:对列 管换热器,增加管束程数及壳体加设折流板等。 b.改变流动条件。通过设计特殊传热壁面,使流体在流动过程中不断改变流动方向,提高湍流程度。
传热学考试题及答案
传热学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热传导的三种基本方式是:A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、相变D. 导热、对流、扩散答案:A2. 傅里叶定律描述的是:A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案:A3. 以下哪种材料的导热系数通常最高?A. 空气B. 木材C. 铜D. 橡胶答案:C4. 热对流的驱动力是:A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 重力答案:A5. 黑体辐射定律是由哪位物理学家提出的?A. 普朗克B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 波尔兹曼答案:A6. 辐射传热中,辐射强度与温度的四次方成正比,这是根据哪个定律得出的?A. 斯特藩-玻尔兹曼定律B. 维恩位移定律C. 普朗克定律D. 瑞利-金斯定律答案:A7. 以下哪种情况下,流体的对流换热系数会增大?A. 流体流速减慢B. 流体温度升高C. 流体粘度增大D. 流体流速加快答案:D8. 相变传热中,哪种物质的相变潜热最大?A. 水B. 冰C. 蒸汽D. 干冰答案:A9. 热传导方程中,温度随时间的变化率与什么成正比?A. 温度梯度B. 热流密度C. 热导率D. 热扩散率答案:D10. 热阻的概念是由哪位科学家提出的?A. 傅里叶B. 牛顿C. 欧姆D. 焦耳答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是__________定律。
答案:傅里叶2. 热对流换热系数的单位是__________。
答案:W/(m²·K)3. 辐射传热中,黑体的辐射能力最强,其辐射强度与绝对温度的__________次方成正比。
答案:四4. 热传导过程中,热量传递的方向总是从__________向低温区域。
答案:高温区域5. 在热对流中,流体的流动状态可以分为层流和__________。
答案:湍流6. 热辐射不需要__________作为介质。
答案:物质7. 相变传热中,物质从液态变为气态的过程称为__________。
传热考试题及答案
传热考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热传导的三种基本方式是?A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、相变D. 导热、蒸发、辐射答案:A2. 傅里叶定律描述的是下列哪种热传递方式?A. 对流B. 辐射C. 导热D. 相变答案:C3. 以下哪个不是热传递的边界条件?A. 第一类边界条件B. 第二类边界条件C. 第三类边界条件D. 第四类边界条件答案:D4. 热对流中,流体的雷诺数Re表示的是?A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的重力与粘性力的比值答案:C5. 普朗特数Pr描述的是哪种物理量之间的关系?A. 流体的动量扩散与热量扩散B. 流体的动量扩散与质量扩散C. 流体的热量扩散与质量扩散D. 流体的动量扩散与热量扩散答案:A6. 辐射换热中,黑体辐射的特点是?A. 辐射强度只与温度有关B. 辐射强度与表面颜色有关C. 辐射强度与表面形状有关D. 辐射强度与表面材料有关答案:A7. 以下哪种材料的导热系数通常最高?A. 金属B. 气体C. 液体D. 非金属固体答案:A8. 热传导方程中,时间导数项表示的是?A. 温度随时间的变化率B. 温度随空间的变化率C. 温度随压力的变化率D. 温度随湿度的变化率答案:A9. 在热对流中,努塞尔数Nu表示的是?A. 流体的惯性力与粘性力的比值B. 流体的密度与粘度的比值C. 流体的热传递特性与流体动力学特性的比值D. 流体的动量扩散与热量扩散的比值答案:C10. 以下哪种情况适用于牛顿冷却定律?A. 自然对流B. 强制对流C. 热辐射D. 物体表面温度远高于周围环境温度答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是_______定律。
答案:傅里叶2. 热对流的驱动力是_______。
答案:温度差3. 普朗特数Pr是描述_______的无量纲数。
答案:流体动量扩散与热量扩散4. 辐射换热中,黑体的辐射能力是_______。
传热学考试题和答案
传热学考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 热量传递的三种基本方式是()。
A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、辐射答案:A2. 傅里叶定律描述的是()。
A. 流体流动B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递答案:C3. 在稳态导热中,温度梯度与热流密度的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 相等答案:A4. 牛顿冷却定律中,物体表面与周围流体之间的对流换热系数与()无关。
A. 流体的物性B. 物体表面的温度C. 流体的流速D. 物体的几何形状答案:B5. 黑体辐射定律中,黑体辐射的强度与温度的关系是()。
A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案:C6. 对流换热的努塞尔特数(Nu)是()。
A. 无量纲数B. 温度的单位C. 长度的单位D. 质量的单位答案:A7. 辐射换热中,两表面之间的角系数()。
A. 总是等于1B. 总是小于1C. 总是大于1D. 可以大于1答案:B8. 在热传导过程中,如果材料的导热系数增大,则()。
A. 热阻减小,热流密度增大B. 热阻增大,热流密度减小C. 热阻减小,热流密度减小D. 热阻增大,热流密度增大答案:A9. 相变潜热是指()。
A. 物质在相变过程中吸收或释放的热量B. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的比热容之比C. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的质量之比D. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的体积之比答案:A10. 热管是一种高效的热传递装置,其工作原理是基于()。
A. 导热B. 对流C. 辐射D. 相变答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律,其数学表达式为:q = -kA(dT/dx)。
答案:傅里叶2. 热对流中的换热系数h与流体的______、流速、物体的几何形状等因素有关。
答案:物性3. 辐射换热中,两表面之间的角系数φ的取值范围是______。
传热学知识竞赛题库及答案
传热学知识竞赛题库及答案1、如何计算导热量?A、傅里叶定律B、牛顿定律C、开普勒定律D、焦耳定律答案:傅里叶定律--------------------------------2、以下不属于热能传递的基本方式的是()。
A、热对流B、热传导C、热交换D、对流传热答案:热交换对流传热--------------------------------3、对流传热是热传导和热对流两种传热机理共同作用的结果。
答案:对--------------------------------4、实际物体表面传热系数的大小只取决于流体的流动状态。
A.正确B.错误答案:B--------------------------------5、黑体能吸收投入到其表面上的所有辐射能量。
答案:对--------------------------------6、热辐射不需要媒介。
答案:对--------------------------------7、传热过程不包括热辐射。
A.正确B.错误答案:B--------------------------------8、温度越高,温差越大,辐射部分的占比越大。
答案:对--------------------------------9、一般而言,下列导热系数最大的是()A.铁B.油C.氢气D.海绵答案:A--------------------------------10、下列哪些属于换热系数的影响因素?A、表面结构形状B、温差C、物性参数D、流体流速答案:表面结构形状;物性参数;流体流速--------------------------------1、发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。
答案:对--------------------------------2、对流过程是指热量由固体壁面一侧的热流体通过壁面传给另一侧的冷流体的过程。
A.正确B.错误答案:B--------------------------------3、当导热体中进行纯导热时,通过导热面的热流密度,其值与该处温度梯度的绝对值成反比,而方向与温度梯度相同。
强化传热技术复习题
强化传热技术复习题强化传热技术复习题传热技术是热能工程领域中的重要内容,它涉及到热能的传递、转化和利用等方面。
在工程实践中,我们需要掌握传热技术的基本原理和计算方法,以便能够有效地应用于实际工程中。
本文将通过一些复习题的形式,来回顾和巩固我们对强化传热技术的理解。
1. 请简要解释传热的三种基本方式,并给出一个实际应用例子。
传热的三种基本方式是传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子振动和碰撞传递的方式,如铁棒的两端被加热后,热量会从高温端传导到低温端。
对流是指热量通过流体的流动传递的方式,如锅炉中的水被加热后,热量通过对流的方式传递到水中。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递的方式,如太阳的辐射热量可以直接传递到地球上。
2. 请解释传热中的热阻和热导率,并给出一个计算例子。
热阻是指传热过程中阻碍热量传递的程度,它与传热介质的性质和几何形状有关。
热阻的计算公式为R = ΔT/Q,其中ΔT表示温度差,Q表示热量。
热导率是指物质传导热量的能力,它与物质的导热性质有关。
热导率的计算公式为λ = Q/(A × ΔT/Δx),其中Q表示热量,A表示传热面积,ΔT/Δx表示温度梯度。
例如,一根长度为1m,截面积为0.01m²的铜棒,两端温度差为100℃,求铜棒的热阻和热导率。
已知铜的导热系数为400W/(m·K)。
根据热阻的计算公式,热阻R = ΔT/Q = 100/(λ × A)= 100/(400 × 0.01) = 2.5 K/W。
根据热导率的计算公式,热导率λ = Q/(A × ΔT/Δx) = Q/(A × ΔT/L) = 400/(0.01× 100/1) = 4000 W/(m²·K)。
3. 请简要介绍强化传热技术,并给出一个实际应用例子。
强化传热技术是通过改变传热界面的结构和形态,以提高传热效率的一种方法。
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15、强化传热过程最有效的途径是增大传热面积吗? 、强化传热过程最有效的途径是增大传热面积吗 正确答案要点: 正确答案要点: 依据总传热方程 ,强化传热过程的主要途径有三条,但哪一条较有利,要作具体分析。 (1)增大传热面积 A 增大间壁式换热器传热面积 A,可提高过程的传热速率。但增大 A,对新设计的换热器意味着金属材 料用量增加,设备投资费用增大,这里有个经济上是否合理的问题。
考试方式:
口试
5、卧式列管换热器管三相流态化清洗的动力学原理与立式列管换热器管三相流态化清洗的主要不同点? 、卧式列管换热器管三相流态化清洗的动力学原理与立式列管换热器管三相流态化清洗的主要不同点? 正确答案要点: 正确答案要点: 主要不同点在于,卧式列管换热器管三相流态化清洗时,流态化粒子会被管外液体带向下游。因此,方 案设计中必须在横截面的自然循环流动的同时,还必须借助与管外液流方向相反方向的喷气分速度,使流态 化粒子在底部回送,形成纵向截面的的自然循环流动。
18、什么是污垢热阻?工程实际中怎样减少换热器中的污垢热阻?举几个例子。 什么是污垢热阻?工程实际中怎样减少换热器中的污垢热阻?举几个例子。 换热器中的污垢热阻 正确答案要点: 正确答案要点: 表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值,即换热面上沉积物所产生的传热阻力, 单位为 ㎡·K/W。工程实际中通常有在线除垢的方法(流态化技术、自转纽带、胶球技术等) ,也有停车化 学清洗和机械清洗。 19、什么是有源强化换热(主动式强化换热)和无源强化换热(被动式强化换热)? 19、什么是有源强化换热(主动式强化换热)和无源强化换热(被动式强化换热)? 正确答案要点: 正确答案要点: 按其强化方法是否需要动力源来划分,分为有源强化换热(主动式强化换热)和无源强化换热(被动式强 化换热)。有源强化换热技术有电磁场作用、静电场法、射流冲击强化传热、机械方法等;无源强化换热 有粗糙表面法(螺旋槽管、缩放管、旋流及评分标准(中文试卷) ( A 卷) 适用专业年级:过控 06 级 命题人:俞天兰
1、 五月份,冷却水水量正常,420(t/h) 实际进出口温度分别为 25℃、26℃;氨气冷凝压力表 、 五月份,冷却水水量正常, ( ) ,实际进出口温度分别为 ℃ , ℃ 指示 1.45Mpa;电机功率指示为 150KW。污垢清洗以后出口温度分别为 25℃、29℃,请问冷 电机功率指示为 。 ℃ ℃ 却水可以节省多少?污垢清洗以后氨气冷凝压力和电机功率是增大还是减少?为什么? 却水可以节省多少?污垢清洗以后氨气冷凝压力和电机功率是增大还是减少?为什么? 正确答案要点: 正确答案要点: ①冷却水消耗量反比于进出口温度差。可以节省 75%。 ②污垢清洗以后氨气冷凝压力和电机功率减少了。因为冷却负荷不变,冷却传热系数系数提 高以后,所需要的冷却传热温差近似反比额达降低。 7、水平传热管内螺旋流态化能够低流速下均匀化的原理? 、水平传热管内螺旋流态化能够低流速下均匀化的原理? 2、 冷凝式汽轮机发电机组的冷凝器真空度会影响出力(输出功率)大小?为什么? 、 冷凝式汽轮机发电机组的冷凝器真空度会影响出力(输出功率)大小?为什么? 正确答案要点: 正确答案要点: ① 冷凝式汽轮机发电机组的冷凝器真空度愈高,出力愈大。对于中小型发电机组,冷凝器真 空度每提高 1%。处理也提高 1%。 ② 因为真空度愈高,单位质量的高压蒸汽的膨胀功也愈大。 8、与传统流态化相比,旋液流态化的主要优势? 、与传统流态化相比,旋液流态化的主要优势? 正确答案要点: 正确答案要点: ① 水平传热管内实现均匀流态化的流速要求大大降低,可以达到 80%。 ② 这是复合强化传热技术,气幅度更大。尤其对周期性流态化的换热器,在不需要流态化清洗时,也有 较高的螺旋传热强化作用; ③ 弯道处,也能避免弯道内测管内壁污垢清洗不彻底、弯道外测管内壁污垢清洗过渡引发表面磨损的问 题。 正确答案要点: 正确答案要点: 水平传热管内流态化粒子,在重力作用下,势必会向下沉降到横截面的底部。但是,由于管内的螺旋流 动的周向分速度,能够及时地将粒子推送到横截面的上部。 6、立式列管换热器管外三相流态化清洗的动力学原理,方案设计中如何应用? 立式列管换热器管外三相流态化清洗的动力学原理,方案设计中如何应用? 正确答案要点: 正确答案要点: ① 自然循环的动力学原理在于喷气处,气-固-液三相流态化混合液的密度,远低于其它不喷气处的固 -液两相流态化混合液的密度,以此形成的静压力差。 ② 方案设计中,将列管换热器的管外分别设计为不同时喷气的区域,操作中实现切换作业。
20、请介绍沸腾传热强化的原理及相关技术。 20、请介绍沸腾传热强化的原理及相关技术。 正确答案要点: 正确答案要点: a.提高流体流速、增加湍流程度、减小滞流底层厚度,可有效地提高无相变流体的 h 值。例如: 强化沸腾传热的基本原则是尽量增加加热面上的汽化核心,即产生汽泡的地点。具体如下: 1、 强化大容器沸腾的表面结构 对列管换热器,增加管束程数及壳体加设折流板等。 用烧结、钎焊等方法在传热表面上造成一层多孔结构;采用机械加工方法在传热管表面造成多孔结构; b.改变流动条件。通过设计特殊传热壁面,使流体在流动过程中不断改变流动方向,提高湍流 2、强化管内沸腾的表面结构,比如三维微肋结构。 程度。例如:管式换热器设计成螺旋管、翅片管等;又如板式换热器流体的通道设计成凹凸不平的 波纹或沟槽等。 但应注意,这两种方法都会增加流动阻力,有一定的局限性。 ②尽量选择 h 大的流体给热状态。例如,有相变的蒸气冷凝维持在滴状冷凝状态等。 ③提高管材导热系数、降低管壁污垢热阻. a.尽量选择较大的载热体; b.换热器金属壁面一般较薄且导热系数值大,所以热阻较小;但污垢层热阻很大,是阻碍传热 的控制因素,应防止或减缓垢层形成并及时清除之。 以上提高 K 值的途径在具体实施时,要结合设备结构、动力消耗、清洗检修难易及实际效果等 方面进行经济衡算,综合考虑,选取适当方法。 17、对于实际凝结换热器,有哪些方法可以提高膜状凝结换热系数? 对于实际凝结换热器,有哪些方法可以提高膜状凝结换热系数? 正确答案要点: 正确答案要点: 减薄液膜厚度是强化膜状凝结换热的基本原则。减薄液膜厚度的方法:降低传热面的高度,或 将竖管改置为横管,低肋管,锯齿管等。及时排液的方法:排液圈、沟槽。防止空气的漏入。
10、请叙述传热管内的螺旋线自转的力学原理? 、请叙述传热管内的螺旋线自转的力学原理? 正确答案要点: 正确答案要点: 管内传热液体在螺旋线的导流作用下,由原先的单纯轴向流变为具有周向分速度的螺旋线流动, 获得了一个动量矩。按其牛顿第三定律,传热液体也给螺旋线以等值、反向的动量矩。此即传热管 内的螺旋线自转的动力矩,若其值超过阻力矩,螺旋线就会开始自转。
旋对流传热强化、减低冷却水流道到热面的厚度导热热阻的综合传热强化,达到显著降低其热面温 例如:管式换热器设计成螺旋管、翅片管等;又如板式换热器流体的通道设计成凹凸不平的波纹或沟槽等。 度,形成完整、稳定的渣皮隔热层,使得铸钢水冷壁与铜水冷壁一样,处于长期稳定运行在安全温 度以下。 但应注意,这两种方法都会增加流动阻力,有一定的局限性。
13、安装传热管内螺旋线的轴承座采用预旋结构有何效果? 、安装传热管内螺旋线的轴承座采用预旋结构有何效果? 用预旋结构有何效果 正确答案要点: 正确答案要点:
(3)增大传热系数 K 增大传热系数 K 是强化传热过程最有效的途径。由 K 的计算公式:
由于倒导流片截面与斜向入口,加快了流速;②预旋有其周向分速度;③液流的平均半径增大。 可知,提高 h,和降低 R 垢都能使 K 值增大。当 h1 和 h2 数值接近时,两者应同时提高;当 h1<<h2。即相差较 在三者共同作用下,形成具有与管内螺旋线的螺旋方向相反、其值又较大动量矩的液流冲推螺旋线, 大时 K 值基本上接近于 h 小的值,即应设法提高 h 小的值。提高 K 值的具体办法,可以从以下几个方面考 使螺旋线增加一个新的动力矩。 虑。 ①增加湍流程度、减小对流传热的热阻、提高 h 值。 14、炼铁高炉以铸钢流态化长寿冷却壁取代铜冷却壁的传热学设计思路? 、炼铁高炉以铸钢流态化长寿冷却壁取代铜冷却壁的传热学设计思路? 正确答案要点: 正确答案要点: 以铸钢替代球铁消除防渗碳剂形成的气体隔层热阻、周期性流态化清洗消除水垢热阻、管内螺 a.提高流体流速、增加湍流程度、减小滞流底层厚度,可有效地提高无相变流体的 h 值。例如:对列 管换热器,增加管束程数及壳体加设折流板等。 b.改变流动条件。通过设计特殊传热壁面,使流体在流动过程中不断改变流动方向,提高湍流程度。
倍强化,达到可以在较低流速下可靠自转清洗污垢的目的; ② 每个斜齿的下游充满涡流,使得管内对流传热非常有效的强化,其强化幅度为光滑扭带的若 干倍。
单位体积的传热面积则为 250-1500m(m2•m-3)。增大传热面积对正在使用的换热器显然是不易实现的。 (2)增大平均温度差 由冷流体和热流体的初、终温度决定,其中物料的温度由生产工艺决定,一般不能随意变动,而冷却 和加热介质的温度则因选择介质的不同而异。
3、 立式列管换热器管内流态化的粒子内循环动力学原理,方案设计中如何应用? 、 立式列管换热器管内流态化的粒子内循环动力学原理,方案设计中如何应用? 正确答案要点: 正确答案要点: ①立式列管换热器管内流态化 管内流态化的粒子自然内循环的动力,在于内循环管的密度远大于其它向 管内流态化 上流动的传热管内的流态化粒子的密度,以此形成的静压力差。 ②方案设计中,将内循环管的下端比其它向上流动的传热管下端更深入地插入入口室流态化 层。
11、光滑扭带上设置斜齿的主要目的是什么? 、光滑扭带上设置斜齿的主要目的是什么? 正确答案要点: 正确答案要点:
工程上不是单靠增加设备尺寸提高 A,而是从设备紧凑性考虑,提高其单位体积的传热面积。如:改 进传热面结构,采用螺纹管、波纹管代替光滑管,或采用新型换热器如翅片管式换热器等,都可以实现单
2 -3 ① 每个斜齿成为有些类似轴向展开的汽轮机叶片那样的动力齿,使得扭带的自转动力矩几乎成 位体积的传热面积增大的效果。如列管式换热器单位体积的传热面积是 40-160(m •m ),而板式换热器