化工原理第四章复习题(附答案).doc

化工原理第四章复习题(附答案) 一、选择题1. 间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( ) A. 成正比 B. 成反比 C. 没关系2. 翅片管换热器的翅片应安装在( )。 A. 小的一侧 B. 大的一侧 C. 管内 D. 管外3. 穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻 R与第二、三层热阻R、R的大小( )。 A. R(R+R) B. R(R+R) C. R=(R+R) D. 无法比较4. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为、，蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温应( )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定5. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时: （1）传热系数K应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( ) （2）空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( ) （3）壁温 A 增大B 略有减小 C 基本不变 ( )6. 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. 节约钢材、增强美观；C. 增加传热面积，提高传热效果。7. 蒸汽冷凝时，膜状冷凝的( )滴状冷凝的。 A. 等于 B. 大于 C. 小于8. 导热是（ ）热量传递的主要方式。 A. 固体中 B. 液体中 C. 气体中9. 热量传递的基本方式是（ ）。 A. 恒温传热和稳态变温传热字 B. 导热给热和热交换 C. 气化、冷凝与冷却 D. 传导传热、对流传热与辐射传热10. 在比较多的情况下，尤其是液液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（ ）。 A. 热流体的热阻 B. 冷流体的热阻 C. 冷热两种流体的热阻 D. 金属壁的热阻11. 传热速率公式qKAt中，t的物理意义是（ ）。 A.器壁内外壁面的温度差 B.器壁两侧流体对数平均温度差 C.流体进出口的温度差 D.器壁与流体的温度差12. 湍流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（ ）。 A. 流体内; B. 器壁内; C. 湍流体滞流内层中; D. 流体湍流区域内。13. 对一台正在工作的列管式换热器，已知116，11600， 要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（ ）。 A. 设法增大； B. 设法增大； C. 同时增大和。14. 用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近（ ） A. 蒸汽的温度；B. 空气的出口温度；C. 空气进、出口平均温度15. 间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（ ）之值。 A. 大者； B. 小者； C. 两者；16. 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（ ）。 A. 蒸汽 B. 空气 C. 蒸汽与空气的平均值17. 对流传热仅发生在（ ）中。 A. 固体 B. 静止的流体 C. 流动的流体18. 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19. 流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（ ）方式进行的。 A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射20. 物质的导热系数，一般来说：金属的入（ ），非金的入 （ ）， 液体的入（ ），气体的入（ ）。 A. 最小 B. 最大 C. 较小 D. 较大21. 在列管式换热器中，用水冷凝乙醇蒸气，乙醇蒸汽宜安排走 （ ）。 A. 管程 B. 壳程 C. 管、壳程均可22. 稳定传热是指传热系统内各点的温度（ ）。 A. 既随时间而变，又随位置而变 B. 只随位置而变，但不随时间而变 C. 只随时间而变，但不随位而变。23. 对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（ ）沸腾下操作。 A.核状 B. 稳定的膜状 C. 不稳定的膜状24. 蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数值（ ）。 A. 降低 B. 升高 C. 不变25. 在稳定变温传热中，流体的流向选择（ ）时传热平均温度差最大。 A. 并流 B. 逆流 C. 错流26. （ ）是一种以电磁波传递热能的方式。 A. 传导 B. 对流 C. 辐射选择题答案1, A； 2，A； 3，C； 4，A； 5，(1)A，2),B，(3),C； 6,C； 7, C.； 8, A； 9, D； 10, D； 11, B； 12,C； 13, A； 14, A； 15, B； 16, B； 17, C； 18, A；19, A； 20, B,C,D，A； 21, B； 22,B； 23, A； 24, A； 25, B；26，C。二、计算题:1 在内管为1894.5mm的套管换热器中，将流量为3500kg.h的某液态烃从 100冷却到60,其平均比热为2.38kJ.kg.K,环隙走冷却水,其进出口温度分别为40和50,平 均比热水为4.17kJ.kg.K，基于传热外面积的总传热系数Ko=2500w.m-.K,设其值恒定,忽略热损失。试求： (1)冷却水用量； (2)分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。解：（1）由热量衡算得（2）（a）逆流时：(b)并流时：2 某列管换热器,用120水蒸汽将物料由20加热至90,传热系数K1000。经半年运转后,由于污垢的影响,在相同操作条件下物料出口温度仅为80, 现欲使物料出口温度仍维持90,问加热蒸汽温度应取何值?解：原： （1）半年后： （2）（2）/（1）得：（10分）保持原生产能力,即 3.有一台运转中的单程逆流列管式换热器，热空气在管程由120冷却到80，其对流传热系数。壳程的冷却水的进出口温度分别为15和90, 其对流传热系数，管壁热阻及污垢热阻皆忽略不计。当空气流量增大一倍时，试求：水和空气的出口温度。（忽略流体的物性参数随温度变化，空气在管内流动为湍流。）解：空气流量增加前； （A）空气流量增加后 （B）由式（A）与式（B）得 （C） （D）联解（C）与式（D）得；4. 有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为89mm3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管中从80冷却到50。冷却水在环隙从15升到35。苯的对流传热系数，比热容，水的对流传热系数，比热容。（假设总传热系数及比热容随温度的变化忽略不计，热损失忽略不计，忽略污垢热阻）。试求：冷却水消耗量；并流和逆流操作时所需传热面积；如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量。解 : 热量衡算式为 热负荷 冷却水消耗量 以内表面积为基准的总传热系数为，碳钢的导热系数=45W/（mK） ，本题管壁热阻与其它传热阻力相比很小，可忽略不计。 并流操作 传热面积 m2 逆流操作 传热面积 m2 因。 逆流操作 ，设冷却水出口温度为，并假定两端点的温差之比在0.5与2之间，则 80 50 ，33.4， 35/33.4=1.017, 假定正确，所以冷却水消耗量kg/h