传热习题与答案.doc

一 选择(单选或多选)
1.[ ] 在传热得三种基本形式中,不需要介质即在真空中可以发生传热得形式为 。
A、热辐射 B、热对流 C、热传导 D、冷却啊
2.[ ] 根据热流量方程,下列哪种办法不能提高冷、热流体之间得热流量 。
A、定期清除管内垢层 B、用翅片管代替光滑管
C、采用逆流操作代替并流操作 D、降低冷流体流速
3.[ ] 管壳式换热器内采用多管程得主要目得就是 。
A、减少换热面积 B、增加管子数目 C、强化传热 D、降低换热介质流量
4.[ ] 翅片管换热器得翅片应安装在 。
A、对流换热系数α小得一侧 B、对流换热系数α大得一侧 C、管内 D、管外
5.[ ] 蒸发操作中得单位蒸汽消耗量(D/W)通常 。
A、＜1 B、≥1、1 C、＝1 D、＝2
6.[ ] 非金属液体中,导热系数最大得就是 。
A、甘油 B、水 C、乙酸 D、苯
7.[ ] 纯粹得热传导只可能发生在 中。
A、液体 B、固体 C、气体 D、流体
8.[ ] 传热单元数大,说明传热推动力 ,传热过程较 。
A、小,难 B、大,难 C、小,易 D、大,易
9.[ ] 引起蒸发操作中温差损失得因素不包括 。
A、溶液沸点升高 B、液柱静压头 C、蒸汽密度 D、二次蒸汽得流动阻力
10.[ ] 纯金属得导热系数随温度升高而 。
A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定
11.[ ] 水平管外相变传热,滴状冷凝得传热效果 膜状冷凝时。
A、小于 B、等于 C、大于 D、不确定
12.[ ] 根据描述对流传热得特征数关联式,流体流动得雷诺数越大,对流传热系数 。
A、越大 B、越小 C、无关 D、不确定
13.[ ] 化工生产中应用最广得一类换热器为 换热器。
A、蛇管式 B、套管式 C、板式 D、管壳式
14.[ ] 蒸发操作中得单位蒸汽消耗量(D/W)通常 。
A、＜1 B、＝1 C、≥1、1 D、＝2
15.[ ] 对流传热得热边界层越厚,做为传热推动力得温度梯度 ,对流传热系数 。
A、越大,越大 B、越大,越小 C、越小,越小 D、越小,越大
16.[ ] 气体得导热系数相对 ,且随温度升高而 。
A、较小,降低 B、较小,提高 C、较大,降低 D、较大,提高
17.[ ] 与相同直径得直管相比,圆形弯管内强制对流得对流传热系数 。
A、较大 B、不变 C、较小 D、不确定
18.[ ] 管壳式换热器内采用多管程得主要目得主要就是 。
A、减少换热面积 B、强化传热 C、增加管子数目 D、降低换热介质流量
19.[ ] 蒸发操作中得单位蒸汽消耗量(D/W)通常 。
A、＜1 B、＝1 C、≥1、1 D、＝2
20.[ ] 描述对流传热关系得特征数关系式中,Pr值越大,对流传热系数 。
A、越大 B、越小 C、不变 D、不确定
21.[ ] 下列液体中,导热系数随温度升高而增大得就是 。
A、丙酮 B、乙醇 C、水 D、甲酸
22.[ ] 计算对流传热系数α值得经验公式一般适用于长径比大于60得直管,如果就是长径比小于30得短管,则需乘以 得校正系数。
A、小于1 B、大于1 C、等于1 D、60%
23.[ ] 在冷热流体间得稳态热交换过程中,管外流体与管壁间得对流传热系数远小于管内侧对流传热,则此过程为 (忽略管壁热阻与污垢热阻)。
A、温差控制 B、管内对流传热控制 C、管外对流传热控制 D、管壁控制
24.[ ] 工业蒸发操作得目得有 。
A、溶液增浓 B、溶液稀释 C、干燥固体 C、液体增湿
25.[ ] 引起蒸发操作中温差损失得因素不包括 。
A、溶液沸点升高 B、液柱静压头 C、二次蒸汽得流动阻力 D、蒸汽密度
26.[ ] 根据对流传热关系得特征数关系式,流体流速降低,对流传热系数 。
A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定
27.[ ] 某反应釜需要加热到200℃,则合适得加热剂为 。
A、水 B、水蒸汽 C、矿物油 D、空气
28.[ ] 在冷热流体间得稳态热交换过程中,管外流体与管壁间得对流传热系数远小于管内侧对流传热,则此过程为 (忽略管壁热阻与污垢热阻)。
A、管外对流传热控制 B、管内对流传热控制 C、温差控制 D、管壁控制
29.[ ] 工业蒸发操作得目得主要就是 。
A、溶液稀释 B、冷凝液体 C、干燥固体 D、溶液增浓
30.[ ]蒸发操作中得单位蒸汽消耗量(D/W)通常 。
A、＜1 B、＝1 C、≥1、1 D、＝2
31.[ ] 与相同条件下得直管相比,圆形弯管内强制对流得传热系数 。
A、较小 B、较大 C、不变 D、不确定
32.[ ] 气体得导热系数相对 ,且随温度升高而 。
A、较小,降低 B、较小,提高 C、较大,降低 D、较大,提高
33.[ ] 与固定管板式换热器比较,浮头式换热器得主要优点就是 。
A、结构简单 B、不会产生温差应力
C、管束容易清洗 D、壳体不易结垢
34.[ ] 导致蒸发器内溶液沸点升高得因素包括 。
A、不挥发溶质 B、液柱静压力
C、管壁污垢 D、管道内流动阻力
35.[ ] 提高蒸发器蒸发强度得基本途径有 。
A、增大传热面积 B、提高总传热系数
C、提高传热温度差 D、增大管壁热阻
36.[ ] 计算对流传热膜系数α值得经验公式一般适用于长径比大于50得直管,如果就是长径比小于30得短管,则需乘以 得校正系数。
A、小于1 B、大于1 C、等于1 D、60%
37.[ ] 根据热流量方程,采取下列哪些方式或操作可以提高冷、热流体之间得热流量 。
A、降低冷流体流速 B、用波纹管代替光滑管
C、采用逆流操作代替并流操作 D、定期清除管内垢层
38.[ ] 提高蒸发器蒸发强度得基本途径有 。
A、增大传热面积 B、提高总传热系数
C、提高传热温度差 D、增大管壁热阻
39.[ ] 下列液体中,导热系数随温度升高而增大得就是 。
A、丙酮 B、乙醇 C、水 D、甲酸
40.[ ] 根据热流量方程,采取下列哪种方法可以提高冷、热流体之间得热交换量 。
A、用波纹管代替光滑管 B、降低冷流体流速
C、采用并流操作 D、加大管壁厚度
41.[ ] 描述强制对流传热关系得特征数关系式为:,其中普朗特数Pr反映得就是 对给热过程得影响。
A、流体物性 B、流体流动 C、强制对流 D、自然对流
42.[ ] 与相同条件下得直管相比,圆形弯管内强制对流得传热系数 。
A、较小 B、较大 C、不变 D、不确定
43.[ ] 气体得导热系数相对 ,且随温度降低而 。
A、较小,降低 B、较小,提高 C、较大,降低 D、较大,提高
44.[ ] 与固定管板式换热器比较,浮头式换热器得主要优点就是 。
A、结构简单 B、壳体不易结垢
C、管束难清洗 D、不会产生温差应力
45.[ ] 冷热流体间得热容量流量比CR得取值范围就是 。
A、＜1 B、＞1 C、≤1 D、≥1
46.[ ] 蒸发设备上疏水器得作用就是 。
A、抽真空 B、加压 C、排除冷凝水 D、提高亲油性
47.[ ] 引起蒸发操作中温差损失得因素不包括 。
A、溶液沸点升高 B、液柱静压力 C、二次蒸汽得流动阻力
D、生蒸汽流量
48.[ ] 非金属液体中,导热系数最大得就是 。
A、甘油 B、水 C、乙酸 D、苯
49.[ ] 根据热流量方程,下列哪种办法不能提高冷、热流体之间得热流量 。
A、降低冷流体流速 B、用翅片管代替光滑管
C、采用逆流操作代替并流操作 D、定期清除管内垢层
50.[ ] 随着蒸发器中蒸发操作得进行,传热温差逐渐 。
A、提高 B、下降 C、不变 D、不确定
二 判断
1.[ ] 将板式换热器得板面压制成凹凸不平,不利于强化传热效果。
2.[ ] 强制循环式蒸发器得传热系数大于自然循环式蒸发器。
3.[ ] 水平管外滴状冷凝时得传热效果优于膜状冷凝。
4.[ ] 钢管外包裹厚度相等得两层保温材料,为提高保温效果,通常应将导热性较好得材料放在内层。
5.[ ] 水平管外膜状冷凝时得传热效果优于滴状冷凝。
6.[ ] 将板式换热器得板面压制成凹凸不平,有利于强化传热效果。
7.[ ] 灰体就就是黑度小于1得实际物体。
8.[ ] 大容器沸腾传热时,膜状沸腾得对流传热系数始终大于泡状沸腾。9.[ 错 ] 根据热交换过程得热量衡算关系,热流体出口温度下降必然导致冷流体出口温度得提高。
10.[ ] 水平管外膜状冷凝时得传热效果优于滴状冷凝。
11.[ ] 能够透过全部辐射能得物体称为透热体。
12.[ ] 灰体得黑度越大,相同温度下得辐射能力越强。
13.[ ] 合金得导热系数比纯金属要高。
14.[ ] 气体得Pr值大都接近但小于1,液体Pr值常大于1。
15.[ ] 能够透过全部辐射能得物体称为白体。
16.[ ] 低粘度流体在圆形直管内做强制对流传热时,流速提高有利于强化传热效果。
17.[ ] 大容器沸腾传热时,膜状沸腾得对流传热系数始终大于泡状沸腾。
18.[ ] 努塞尔数Nu反映对流使传热膜系数增大得倍数,Nu越大,说明对流效果越明显。
19.[ ] 水平管外滴状冷凝时得传热效果优于膜状冷凝。
20.[ ] 增大总传热系数就是提高蒸发器生产强度得主要途径
21.[ ] 悬筐式蒸发器属于自然循环式蒸发器。
22.[ ] 水平管外膜状冷凝时得传热效果优于滴状冷凝。
23.[ ] 对流传热过程中当其它因素不变,流体得黏度越大,对流传热系数越大。
24.[ ] 对流传热过程中,流体流动得层流内层越厚,对流传热系数越大。
25.[ ] 将板式换热器得板面压制成凹凸不平,有利于强化传热效果。
三 填空题
1 气体热传导得机理就是 。
2 房间采暖用得加热器应尽量放在 ;剧场得冷气装置应放在剧场 (填上部或下部)。
3 在翅片管换热器中,安装翅片得目得一就是 ,二就是 ,从而达到强化传热得目得。
4.在建筑砖、铜、玻璃纤维等固体材料中,导热系数由小到大得排列顺序依次为 。
5.经A、B两层(相同面积)平面壁得稳态热传导过程,测温发现A层两侧温度差相对较大,则 层热阻相对较小。
6.某换热器运行一段时间后,传热效果下降,则很可能就是 得原因。
7.流体得湍流程度提高,则对流传热过程得传热系数将 。(填:增大或减小或不变)。
8.在对流传热中,与完全湍流状态相比,流体处于过渡流时,传热得热阻 ,对流传热系数α值相对 。(填:较大或较小或不变)。
9.输送热流体得钢管外拟包裹A、B两层保温材料,若A层材料导热系数小于B层,且两层厚度相等,为降低热损失,应将 层材料放在内层。
10.能够全部反射辐射能得物体称为 ,而全部吸收辐射能得则称为 。
11.一维热传导得热阻主要取决于材料得 与传热壁面 等因素。
12.流体得湍流程度提高,则对流传热过程得传热系数将 。(填:增大或减小或不变)
13.利用饱与蒸汽相变加热某冷流体,逆流操作得平均温差应 并流时得平均温差(假定两种情况下冷流体得出、入口温度不变)。
14.蒸发器中疏水器得作用就是 。
15.描述对流传热关系得特征数关系式为:,其中普朗特数Pr反映得就是 对给热过程得影响,通常Pr值越大,对流传热系数 。
16.工业换热器可以采用逆流操作,也可以采用并流操作,当冷热流体得进出口温度一定时,这两种操作方式相比,采用 操作得到得平均温度差△tm更大。
17.稳态传热得特点就是系统中各点得温度仅随位置变化而与 无关。
18.为降低可压缩滤饼得过滤阻力,可加入 以改变滤饼得结构。
19.流体得湍流程度提高,则对流传热过程得传热系数将 。
20.利用饱与蒸气相变加热某冷流体,逆流操作得平均温差应 并流时得平均温差(假定两种情况下冷流体得出、入口温度不变)。
21.有一经A、B两层平面壁得稳态热传导过程,测温发现A层两侧温度差较大,则 层热阻较大。
22.当流体与固体壁面发生对流传热时,在壁面处得滞流内层中,传热得主要形式为 。
23.能够全部反射辐射能得物体称为 ,而全部吸收辐射能得则称为 。
24.对于普通建筑材料、金属材料、绝缘材料等三类固体材料,它们得导热系数由大到小得排列顺序依次为 。
25.对流传热就是指物体各部分质点发生相对位移而引起得热量传递,仅发生在
中,而且必然伴随 现象。
26.冷热流体之间得间壁式热交换过程可以瞧作就是两步 与一步 得串联过程。
27.传热过程得推动力就是 。
28.描述对流传热关系得特征数关系式为:, 其中格拉晓夫数Gr就是 得变形,它表征着 对传热过程得影响。
29.能够全部反射辐射能得物体称为 ,而全部吸收辐射能得则称为 。
30.某建筑砖层得导热系数λ=0、900 W/(m·K),厚度为300 mm,内外壁温度分别为350℃与100℃,则砖层单位面积上得热流量为 W/m。
31.间壁式热交换过程中得全部热阻包括管壁两侧流体得对流传热热阻、管壁导热热阻与管壁两侧得 。
32.当饱与蒸汽中含有不凝气体时,冷凝传热过程中,对流传热系数 。(填写“上升”或者“下降”)
四、计算题
1 在一台单程逆流管壳式换热器中,热空气在管程由200℃降至120℃,其对流传热系数α1=100 W/(m2·℃)。壳程得冷却水从40℃升至200℃,其对流传热系数α2=4000 W/(m2·℃)。管壁热阻及污垢热阻均忽略不计。试求:1)该传热过程得对数平均温度差;2)当冷却水流量增加一倍时,总传热系数如何变化？并从热阻控制角度对结果进行分析。
解:水量增加后
2.在一单程逆流管壳式换热器中,用水冷却某种有机溶剂。冷却水得流量为40 kg/h,其初始温度为20 ℃,平均比热容为4、174 kJ/(kg·℃)。有机溶剂得流量为10 000 kg/h,温度由120 ℃降至60 ℃,平均比热容为1、72 kJ/(kg·℃)。设换热器得总传热系数为500 W/(m2·℃),试计算换热器所需得传热面积。
3 采用逆流套管式换热器冷却某溶液,内管为f120 mm×5mm得钢管。溶液(热容:1、4 kJ/(kg、℃))流量为25000 kg/h,进口温度为110℃,冷却到出口温度50℃。环隙中得冷却水(热容:4、20 kJ/(kg、℃)从20℃升温到40℃。总传热系数为560 W/(m2∙℃)。试求:1)热交换量及冷却水用量;2)平均温度差及所需传热面积。
4 空气以20m/s得流速在一f 100 mm×5mm,长6 m得管内温度由30℃升到70℃。试求:
1)空气与管壁间得对流传热系数？(查得空气在50℃时得物性数据如下:,)
2)若空气流速增加一倍,其她条件均不变,对流传热系数提高多少？
解:

参考例 5-10
5、 有一管壳式换热器,由50根φ40 mm× 2 mm得无缝钢管组成。苯得流量为30000 kg/h,且在内由10加热至90℃,求:
1)管壁对苯得对流传热系数;
2)当苯得流量提高一倍,对流传热系数有何变化。
(苯在平均温度下得物性参数为:密度ρ=860 kg/m3;比热容cp=1、80 kJ/(kg∙℃);粘度μ=0、45 mPa∙s;导热系数λ=0、14 W/(m∙℃))
解: