传热过程自测题

第三章 传热单元自测题

一、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，对流传热系数关联式为 ，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、蒸汽冷凝有 和 两种方式；液体在大容器内沸腾时，随着温度差(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 1＝300℃，T 2＝200℃，t 2＝180℃，t 1＝25℃，则△t ＝ 。 9、有相变时的对流传热系数比无相变时 ；粘度μ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λ1、λ2、λ3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φ25mm ×2.5mm 的无缝钢管组

成。苯在管内流动，由20℃被加热到80℃，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

.℃)；若将苯的流量提高一倍，则传热系数

又为 W/(m 2.℃)。（已知苯的物性数据为：密度ρ＝860kg/m 3

；比热容C p ＝

1.80kJ/(kg.℃)；粘度μ＝0.45mPa.s ；导热系数λ＝0.14 W/(m 2

.℃)。）

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 Q 1 Q 2 …；但q q 1 q 2 …。

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℃，则必须采用_______操作。

二、选择题

1、水在圆管中强制湍流时的对流传热系数αi 为1000W/(m 2

.℃)，若将水流量增加一倍，而其它条件不变，则αi 为( )。

A 、2000

B 、1740

C 、1000

D 、500 2、对间壁两侧流体一侧恒温，另一侧变温的传热过程，逆流和并流时△t m 大小为( )。 A 、△t m 逆＞△t m 并 B 、△t m 逆＜△t m 并

C 、△t m 逆＝△t m 并

D 、无法确定

3、某保温材料λ＝0.02J ／(m.s.K)，厚度为300mm ，测得低温处t 0＝80℃，单位面积导

热速率为30.0J ／(m 2

.s)，求高温处t 1＝( )。

A 、530℃

B 、82℃

C 、125℃

D 、无法确定

4、某流体在圆形直管内作湍流运动，温度由t 1加热至t 2，若流体流速为u 时，其对流传热系数为α，现将流速增至2u ，则对流传热系数为原来的( )倍。

A 、2

B 、20.8

C 、0.5

D 、1/20.8

5、列管换热器内外侧对流传热系数分别是αi 和αo 且αi >>αo ，要提高总传热系数，关键是( )。

A 、减小αi

B 、增大αi

C 、减小αo

D 、增大αo 6、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用( )方法来提高传热速率最合理。 A 、提高蒸汽速度； B 、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C 、提高空气流速； D 、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 B 、增大传热平均温度差△t m C 、提高传热系数K D 、以上方法都不能

8、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( )。

A 、①＞②＞③

B 、③＞②＞①

C 、②＞③＞①

D 、①＞③＞② 9、某换热器，用工业冷却水逆流冷却热油，热油进口条件(T 1、m h )不变，而在夏季冷却水入口温度t 1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20℃，则换热器管壁面温度约为 。

A 、20℃

B 、100℃

C 、60℃

D 、40℃ 三、计算题

1、在单程列管换热器内，用120℃的饱和水蒸汽将列管内的水从30℃加热到60℃，水流经换热器允许的压降为3.50kPa ，列管直径为φ25×2.5mm ，长为6m ，换热器的热负荷为2500kW ，管壁及污垢热阻可略。

已知45℃时水： = 990kg/m 3 ， C p = 4.174×103 J/(kg ℃)， = 60.12×10-5

Pa s ，

列管的摩擦系数满足柏拉修斯方程，λ＝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 o 。

2、一套管换热器，冷、热流体的进口温度分别为40℃和100℃。已知并流操作时冷流体的出口温度为60℃，热流体为80℃。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15℃，离开换热器时的温度是75℃，可将热油从130℃冷却至70℃，已知油侧

的对流传热系数为1.5kW/(m 2. ℃)，水侧的对流传热系数为3.5kW/(m 2

. ℃)，水和油在换热

T 1 t 3

T 2 t 2 T 3 t 1 ① T 1

t 1 T 2 t 2 T 3 t 3 ② t 3 T 1 T 2 T 3 t 1 t 2 ③