传热试题
一、填空题
1．传热的基本方式有：、和。
2．间壁式换热器的传热过程包括、、。
3．沸腾传热可分为三个区域，它们是、和。正常操作应维持在区内操作。
4．常见的蒸气冷疑方式为膜状冷凝和。
5．用100o C饱和水蒸气冷凝放热去加热空气，空气的温度由20o C升温到55o C，此时换热管壁面温度接近于o C，传热系数K接近于一侧的对流换热系数，若想要有效的增加K值，则需增加一侧的流体湍流程度。
6．有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1，第二种为λ2，λ1比λ2大得多，若作为换热器材料，应选用____ _____种；当作为保温材料时，应选用种。
6．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程。
7．当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时，宜在管内流动。
8．水在列管换热器的管程内流动，其，当流速增大一倍，管径不变，则= ；若将管径减小一倍，则。
9.黑体由323℃升温至623℃，其辐射能力增大倍。
10．在某列管式换热器内，要求热流体=150℃，=100℃，冷流体=50℃，=90℃，则并流时Δ =，逆流时Δ =。11．对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体采用操作更合适。
12．某流体在圆形管内作强制湍流流动时，其给热系数为1000W×m-2×K-1，若将流速增加50%，此时的给热系数
为W×m-2×K-1。
13．金属的导热系数随温度升高而，随纯度增加而；气体的导热系数随温度升高而。非金属固体的导热系数随温度升高而。
14．加大气体加热器中的空气流量，可以使作为热源的水蒸气冷凝量增加，此时的传热速率提高主要是传热速率方程式中的增大了。
15．列管换热器设计时，流体流动通道选择原则有：有腐蚀性和易结垢的流体宜走程；粘度大或流量较小的流体宜走程；当两流体温差较大时，给热系数大的宜走程。
16．根据换热器换热方法的不同，工业换热方法分为：(1) 式换热；(2) 式换热；(3) 式换热等。其中冷、热流体互不接触的是式换热。
17．在对流传热时，热阻主要集中在。
18．化工生产中的对流传热有：(1)流体无相变时的对流传热；(2)流体有相变时的对流传热，包括和。19．(增大、减小)流速和(增大、减小)管径都能增大无相变时的对流传热系数，但以更为有效。
20．间壁式换热器中热量传递过程为热流体以的方式将热量传递给壁面一侧，壁面以方式将热量传到壁面另一侧，再以方式传给冷流体。
21．间壁式换热器中传热速率与传热成正比，与传热成反比。
22．化工过程的传热问题可分为两类：一类是型问题；另一类是型问题。
23．换热器中两流体的流动形式有：流、流、流和流等。
24．强化传热的途径有：(1)增大；(2)提高；(3)提高。
25．化工生产中常用的加热剂有：、、高温有机物、烟道气等；常用的冷却剂有：、、冷冻盐水和液氨等。
26．间壁式换热器的类型有、、、、
。
27、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于
的缘故。
二、选择题
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
2．在稳定变温传热中，流体的流向选择（）时，传热平均温差最大。
A、并流；
B、逆流；
C、错流；
D、折流
3．工业生产中，沸腾传热应设法保持在（）。
A、自然对流区；
B、核状沸腾区；
C、膜状沸腾区；
D、过渡区
4、下列不属于强化传热的方法的是（）。
A、加大传热面积；
B、加大传热温度差；
C、加大流速；
D、加装保温层
5、空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2、λ3，其大小顺序正确的是（）。
A、λ1>λ2>λ3 ；
B、λ1<λ2<λ3；
C、λ2>λ3>λ1 ；
D、λ2<λ3<λ1
6、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；
D、无法确定
7、冷、热流体在换热器中进行无相变逆流传热，换热器用久后形成污垢层，在同样的操作条件下，与无垢层相比，结垢后的换热器的K（）。
A、变大；
B、变小；
C、不变；
D、不确定
8、下列四种不同的对流给热过程：空气自然对流α1，空气强制对流α2（流速为3m/s），水强制对流α3（流速为3 m/s），水蒸汽冷凝α4。α值的大小关系为（）。
A、α3>α4>α1>α2；
B、α4>α3>α2>α1；
C、α4>α2>α1>α3；
D、α3>α2>α1>α4
9、双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1和λ2，其对应的温度差为D t1和Dt2，若Dt1>Dt2，则λ1和λ2的关系为（）。
A、λ1 <λ2；
B、λ1>λ2；
C、λ1=λ2；
D、无法确定
10、在管壳式换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因为管内（）。
A、清洗比较方便；
B、流速较快；
C、流通面积小；
D、易于传热
11、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、粘度；
B、密度；
C、速度；
D、高度
12、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、增大；
B、减小；
C、基本不变；
D、无法判断
13、要求热流体从300℃降到200℃，冷流体从50℃升高到260℃，宜采用（）换热。
A、逆流；
B、并流；
C、并流或逆流；
D、以上都不正确
14、蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数α值（）。
A、降低；
B、升高；
C、不变；
D、都可能
15、总传热系数与下列哪个因素无关：（）。
A、传热面积；
B、流体流动状态；
C、污垢热阻；
D、传热间壁壁厚
16、以下不能提高传热速率的途径是（）。
A、延长传热时间；
B、增大传热面积；
C、增加传热温差劲；
D、提高传热系数K
17、有一套管换热器，环隙中有119.6℃的蒸气冷凝，管内的空气从20℃被加热到50℃，管壁温度应接近（）。
A、35℃；
B、50℃；
C、77.3℃；
D、119.6℃
18、下列说法中错误的是（）。
A．热量总是自发地从高温处向低温处传递
B．固体中存在热传导，不存在热对流
C．液体中存在热对流，不存在热传导
D．辐射传热不仅是能量的传递，同时还拌有能量形式的转换
19.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
20.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言，若三层的传热推动力△t1＞△t2＞△t3，则三层平壁的传热阻力R1，R2，R3之间的关系是（）。
A.R1＞R2＞R3
B.R1＜R2＜R3
C.R1＞R3＞R2
D.R2＞R1＞R3
21.由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言，若λ1＞λ2＞λ3，则热阻R1，R2，R3之间的关系为（）。
A.R1＞R2＞R3
B.R1＜R2＜R3
C.R1＞R3＞R2
D.R3＞R1＞R2
22.能显著提高传热速率的是（）。
A．尽量减少管壁的厚度B．定期检查除垢
C．间壁两侧对流传热系数相差很大时，增加对流传热系数大的那一侧流体的流速
D．间壁两侧对流传热系数相差很小时，增加对流体热系数小的那一侧流体的流速
23.对于三层圆筒壁的稳定热传导而言，若Q1，Q2，Q3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为（）。
A.Q1＞Q2＞Q3
B.Q3＞Q1＞Q2
C.Q1＝Q2＝Q3
D.无法比较
24.间壁二侧流体的传热过程α1、α2值相差较大（α1＜＜α2），K值总是接近（）那侧的。
A.α1
B.α2
C.难以确定
25.一般情况下，下列说法错误的是（）。
A．湍流时α的值比层流时大得多
B．无相变时α的值比有相变时大得多
C．强制对流时α的值比自然对流大
D．计算α常采用实验得到的关联式
26.生产中为提高传热推动力尽量采用（）。
A．逆流 B.并流 C.错流 D.折流
27.下列方法不能强化传热的是（）。
A．增加传热面积
B．降低加热蒸气压强
C．设计特殊壁面，使流体在流动过程中不断改变流动方向
D．降低冷却水温度或增加其流量
28．若管壁的污垢热阻可忽略不计，管内、外侧对流传热系数分别为200W／(m2·K)和300W／(m2·K)。则总传热系数K 为（）W／(m2·K)。
A．500 B．0.0083 C．120 D．0.02
29．适用于壳程流体清洁且不结垢，两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高场合的是（）换热器。
A．固定管板式B．浮头式C．U形管式D．填料函式
30．（）等于1的物体称为黑体。
A 吸收率；B反射率；C透过率；D 折射率。
31．判断下面的说法哪一种是错误的（）。
A．在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；
B．在同一温度下，物体吸收率A与黑度ε在数值上相等，因此A与ε的物理意义相同；
C .黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；
D. 黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
32、对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中（）在工程上是可行的：
A、提高空气流速；
B、提高蒸汽流速；
C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；
D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液；
33、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、表面粗糙，颜色较深；
Ｃ、表面粗糙，颜色较浅；Ｄ、表面光滑，颜色较深；
34．流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为（）。
A 对流；
B 传导；C辐射；D 透热。
35．在固定管板式列管换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因为管内（）。
A 清洗比较方便；B流速较快；C流通面积小；D 易于传热。
36．当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法哪一个是错误的（）。
A 逆流时，Δtm一定大于并流、错流或折流时的Δtm；
B 采用逆流操作时可以节约热流体（或冷流体）的用量；
C 采用逆流操作可以减少所需的传热面积；
D 温度差校正系数φΔ t 的大小反映了流体流向接近逆流的程度。
三、判断题
1、辐射不需要任何物质作媒介。（）
2、多管程换热器的目的是强化传热。（）
3、冷热流体在换热时，并流时的传热温度差要比逆流时的传热温度差大。( )
4、换热器冷凝操作应定期排放蒸汽侧的不凝气体。（）
5、工业设备的保温材料，一般都是取导热系数较小的材料。（）
6、对于同一种流体，有相变时的α值比无相变时的α要大。（）
7、通过三层平壁的定态热传导，各层界面间接触均匀，第一层两侧温度为120℃和80℃，第三层外表面温度为40℃，则第一层热阻R1和第二、第三层热阻R2、R3之间的关系为R1>(R2+R3)。( )
8、当冷热两流体的α相差较大时，欲提高换热器的K值关键是采取措施提高较小α。（）
9、列管换热器中设置补偿圈的目的主要是为了便于换热器的清洗和强化传热。（）
10、在列管换热器中采用多程结构，可增大换热面积。（）
11、流体与壁面进行稳定的强制湍流对流传热，层流内层的热阻比湍流主体的热阻大，故层流内层内的传热比湍流主体内的传热速率小。（）
12、饱和水蒸气和空气通过间壁进行稳定热交换，由于空气侧的对流传热系数远远小于饱和水蒸气侧的对流传热系数。故空气侧的传热速率比饱和水蒸气侧的传热速率小。（）
13、提高换热器的传热系数，能够有效地提高传热速率。（）
14、对夹套式换热器而言，用蒸汽加热时应使蒸汽由夹套下部进入。（）
15、在列管式换热器，管间装设了两块横向的折流挡板，则该换热器变成双壳程的换热器。（）
16、换热器内设置挡板是为了提高管外流体流速，提高传热速率。（）
17、在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对α没有影响。（）
18、传热速率是冷、热流体在单位时间传热过程中传递的热量。（）
19.对于通过多层壁面的定态导热过程而言，传热推动力和热阻是可以加和的，总热阻等于各层热阻之和，总推动力等于各层推动力之和。（）
20．对于换热器中无相变的流体的传热过程而言，在管内或管外适当装入由各种金属的条带、片或丝绕制或扭曲成的螺旋形添加物，如麻花铁、螺旋线、螺旋带等可以减小热阻，提高总传热系数K。（）
四、简答题
1．传热的基本方式有哪几种?各有什么特点?
2．对流给热系数α的影响因素有哪些?
3．提高对流给热系数α的措施有哪些?
4．强化传热的有效途径是什么?
5．在设计换热器时，如何安排流量较小的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。
五、计算题
1、将0.417kg/s、80℃的硝基苯，通过一换热器冷却到40℃，冷却水初温为30℃，出口温度不超过35 ℃。硝基苯和水的比热分别为1.6 kJ/kg·K和4.19kJ/kg·K，如热损失可以忽略，试求该换热器的热负荷及冷却水用量。
2、普通砖平壁厚度为500mm，一侧为300℃，另一侧温度为30℃，已知平壁的平均导热系数为0.9W/m.℃，试求：(1)通过平壁的热通量，W/m2 (2)平壁内距离高温侧300mm处的温度。
3、某工业燃烧炉，其炉壁由下列三种材料从里往外排列砌成，各层厚度和热导率如下：
耐火砖δ1＝225mmλ1＝1.4 W/ (m·℃)
保温砖δ2＝115mmλ2＝0.15 W/ (m·℃)
普通砖δ3＝225mmλ3＝0.8 W/ (m·℃)
燃烧稳定后，现场测得内壁温度为930℃，外壁温度为55℃，试求单位面积的热损失和各层接面上的温度。
4、外径为426mm的蒸汽管道，其外包上一层厚度为426mm的保温层，保温层材料的导热系数为0.615W/ (m·℃)。若蒸汽管道与保温层交界面处温度为180℃，保温层的外表面温度为40℃，试求每米管长的热损失。
5、有一φ60×3.5 mm 的钢管，其外包有两层绝热材料，里层为40mm厚的氧化镁粉，平均导热系数λ2＝0.07 W/ (m·℃)；外层为20 mm厚的石棉层，其平均导热系数λ3＝0.15 W/ (m·℃)。若管内壁温度为500℃，最外层温度为80℃，管壁的导热系数λ1＝45W/ (m·℃)，试求每米管长的热损失及两保温层界面的温度。
6、有一列管换热器，常压空气从φ25×2.5 mm的列管内通过，由180℃被加热到220℃，如空气的平均流速为20m/s，管长为2m，200℃下空气的物性如下：μ＝2.6×10-5Pa.s；λ＝3.93×10-2W/(m·K) ρ＝0.746kg/m3；Pr＝0.679，试求管壁对空气的对流给热系数α。
7、有一用φ25mm×2.5mm无缝钢管制成的列管换热器，λ=46.5W/m·K，管内通以冷却水，αi＝400W／m2·K，管外为饱和水蒸气冷凝，αo =10000W／m2·K，忽略污垢热阻。试计算：1．该换热器的传热系数K；
2．将αi提高一倍(其他条件不变)后的K值；
3．将αo提高一倍(其他条件不变)后的K值。
8、当上题中的换热器使用一段时间后形成了垢层，试计算该换热器在考虑有污垢热阻时的传热系数K值（取水的污垢热阻R si＝0.58 m2·K/W，水蒸汽的R so =0.09 m2·K/W）
9、一套管换热器，内管直径为Φ170mm×5mm，管内流体的对流传热系数为200 W/（m·℃），管外流体的对流传热系数为350 W/（m·℃）。若两流体均在湍流下进行换热。试分别估算下列情况下总传热系数K增加的百分数。
（1）管内流速增加一倍
（2）管外流速增加一倍
假设污垢和管壁热阻均可忽略
10、今对一新型换热器进行性能试验，从现场测得：热流体进口温度为336 K，出口温度为323 K，比热为4.2 kJ／kg·K，流量为5.28kg/s。冷流体的进口温度为292 K，出口温度为323 K。冷、热流体按逆流方式流动，换热器的传热面积为4.2 m2，试计算该换热器的总传热系数K。若冷流体的比热为2.8 kJ／kg·K，问冷流体的流量为多少?
11．某工厂用120.2℃的饱和水蒸气将常压空气由20℃加热至90℃，空气流量为50000m3/h.。今仓库有一台单程列管换热器，内有Φ38mm×2.5mm的钢管151根，管长3m。若管程空气和壳程水蒸气的对流传热系数分别为65W/m2·℃和10000 W/m2·℃，两侧污垢热阻及管壁热阻可忽略不计，试核算该换热器是否满足要求？已知55℃空气比热容c pc=1.005kJ/(kg·℃),密度ρc=1.076kg/m3。
12、有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm×3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙和苯呈逆流流动, 进口水温为15℃, 出口35℃。苯的对流传热系数αi=230W/（m2·℃），水的对流传热系数αo=290W/（m2·℃）。污垢热阻和换热器的热损失可忽略，苯的平均比热为1.86 kJ/(kg·℃), 水的平均比热为4.178kJ/(kg·℃)，管壁材料的导热系数为45 W/(m·℃)。
求（1）换热器的传热面积。
（2）冷却水的用量（m3/h）
13、一单程列管式换热器, 由直径为Φ25×2.5 mm的钢管束组成。苯在换热器的管内流动, 流量为1.25 kg/s，由80℃冷却到30℃，冷却水在管间和苯呈逆流流动, 进口水温为20℃, 出口不超过50℃。已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为1700和850W／(ｍ2·℃)，污垢热阻和换热器的热损失可忽略，苯的平均比热为1.9 kJ/(kg·℃), 管壁材料的导热系数为45 W/(m·℃)。求换热器的传热面积。
14．一套管换热器外管为f116′4mm，内管为f54′2mm的钢管，内管中某溶液被加热，温度从40o C升到100o C，流量为5400kg/h，平均比热为1.86kJ/kg×K；套管换热器中有120o C水蒸气冷凝，冷凝潜热为2206kJ/kg。内管中的溶液
a i=1000W/m×K，管外环隙蒸汽冷凝a o=5000W/m×K，热损失、污垢热阻及管壁热阻均可忽略。试求：（1）加热水蒸气消耗量kg/h；（2）套管换热器所需换热管的有效长度m。
一、填空题 1．三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同。在其他条件不变时，若将第二层和第三层的材料互换，则导热量变（），第二层与第三层的界面温度变（）。 答：变小，变小。 2．在垂直冷凝器中，蒸汽在管内冷凝，若降低冷却水的温度，冷却水的流量不变，则冷凝传热系数（），冷凝传热量（）。 答：减小，增加。 冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热系数减小； 冷凝传热量与温差的3/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热量增加。 3．在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热，若将壳程由单程该为双程，则传热温度差（）。 答：下降 4．在高温炉外设置隔热档板，挡板材料的黑度越低，则热损失越（）。答：越小 5．黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高（）倍。 答：15 6．沸腾传热设备壁面越粗糙，汽化核心越（），沸腾传热系数α越（）。答：多，大 7．苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/ （m2．℃）。如果流量和物性不变，改用内径为30mm的圆管，其对流传热系数变为（）W/（m2．℃）。
答：612 α=0.023n r P d 8.0Re λ =0.023d λn S d W d Pr 4/8 .02? ?? ?????????? ??????????????????????μρπρ α∝8 .0)21(1?-+-d =8 .1-d αα'=8 .12030-?? ? ??=0.482 α'=0.482α=0.482?1270=612W/(2 m ·℃) 8．热油和水在一套管换热器中换热，水由20℃升至75℃。若冷流体为最小值流体，传热效率为0.65，则油的入口温度为（ ）。 答：104℃ ε= 2020 751--T =0.65 ∴1T =104℃ 二、选择题 1．某一套管换热器，由管间的饱和蒸汽加热管内的空气，设饱和蒸汽温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，则此套管换热器内壁温度应是（ ）。 A 接近空气平均温度 B 接近饱和蒸汽和空气的平均温度
工程传热学试题及其答案
传热学试题 （环境科学与工程学院2003级使用） 班级 姓名 学号 成绩 一、概念题（34分） 得 分 答：非周期性的加热或冷却过程可以分为初始状况阶段和正规状况阶段（2分）。前者的温度分布依然受着初始温度分布的影响，也就是说热扰动还没有扩散到整个系统，系统中仍然存在着初始状态，此时的温度场必须用无穷级数加以描述（2分）；而后者却是热扰动已经扩散到了整个系统，系统中各个地方的温度都随时间变化，此时温度分布可以用初等函数加以描述（2分）。 得分 答：时间常数是从导热问题的集总参数系统分析中定义出来的，为A cV αρτ＝ 0，（1分）从中不难看出，它与系统（物体）的物性、形状大小相关，且与环境状况（换热状况）紧密相联（3分）。因此， 1.（6分）非周期性的加热或冷却过程可以分 2.（6分）时间常数是从什么导热问题中定义
同一物体处于不同环境其时间常数是不一样的（2分）。 得 分 答： 四个无量纲准则的物理量组成为：2 3 Re;Pr ;Pr ;Re νβννTL g Gr Pe a L u ?=?=== ∞。（各1分） Re ――表征给定流场的流体惯性力与其黏性力的对比关系；Pe ――表征给定流场的流体热对流能力与其热传导（扩散）能力的对比关系；Pr ――反映物质的动量扩散特性与其热量扩散特性的对比关系；Gr ――主要表征给定流场在浮升力作用下产生的流体惯性力与其黏性力的对比关系。（各1分） Bi=αL s /λs 而Nu=αL f /λf 。从物理量的组成来看，Bi 数的导热系数λs 为固体的值，而Nu 数的λf 则为流体的值；Bi 数的特征尺寸L s 在固体侧定义，而Nu 数的L f 则在流体侧定义。从物理意义上看，前者反映了导热系统同环境之间的换热性能与其导热性能的对比关系，而后者则反映了换热系统中流体与壁面地换热性能与其自身的导热性能的对比关系。（2分） 3.（10分）写出对流换热过程中的无量纲准
1. 外径为100 mm 的蒸汽管，外面包有一层50 mm 厚的绝缘材料A ，λA =0.05 W/(m.℃)，其外再包一层25 mm 厚的绝缘材料B ，λB =0.075 W/(m.℃)。若绝缘层A 的内表面及绝缘层B 的外表面温度各为170 ℃及38℃，试求：（1）每米管长的热损失量；（2）A 、B 两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调一下位置，比较其保温效果。假设传热推动力保持不变。 解：以下标1表示绝缘层A 的内表面，2表示绝缘层A 与B 的交界面，3表示绝缘层B 的外表面。 （1）每米管长的热损失 2 31231ln 1 ln 1) (2r r r r t t l Q B A λλπ+-= ∴ m W r r r r t t l Q B A /3.495050255050ln 075.01505050ln 05.01)38170(2ln 1ln 1)(22 3 1231=+++++-=+-=πλλπ (2)A 、B 界面温度t2 因系定态热传导，故 3.4921===l Q l Q l Q ∴ 3.4950 5050ln 05.01) 170(22=+-t π 解得 t 2=61.3 （3）两种材料互换后每米管长的热损失 同理 1.5350 5025 5050ln 05.01505050ln 075.01) 38170(2' =+++++-=πl Q W/m 由上面的计算可看到，一般说，导热系数小的材料包扎在内层能够获得较好的保温效果。 1、欲将一容器中的溶液进行加热，使其从30℃加热至60℃，容器中的液量为6000，用 夹套加热，传热面积为 ，容器内有搅拌器，因此器内液体各处的温度可视为均匀的， 加热蒸气为0.1MPa 的饱和水蒸气，传热系数为 ℃，求将溶液由30℃加热至60℃ 所需要的时间？ 已知溶液比热为℃，热损失忽略不计。 解：溶液从30℃被加热到60℃所需的热量： 而夹套的传热效率： 其中，对于 的饱和水蒸气， ℃
传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间所传递的热量 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的传热量。 二、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。 （单位时间所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2） 3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。 (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，总传热系数) 4．总传热系数是指，单位是。 （传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间的传热量，W／(m2·K)） 5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。 （W／(m·K)，W／(m2·K)，W／(m2·K)）
第四章 填空题: 1、传热的基本方式有 、 和 三种。 2、导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。 3、各种物体的导热系数大小顺序为 。 4、在湍流传热时，热阻主要集中在 ，因此，减薄该层的厚度是强化 的重要途径。 5、在间壁式换热器中，间壁两边流体都变温时，两流体的流动方向有 、 、 和 四种。 6、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n 公式中，n 是为校正 的影响。当流体被加热时，n 取 ，被冷却时n 取 。 7、某化工厂，用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽，经过一段时间运行后，发现换热器的传热效果明显下降，分析主要原因是 。 8、当管壁及污垢热阻可忽略时，薄管壁求K 公式可简化为：1 0111αα+=K 此时若10αα<<，则有 。 9、努塞尔特准数Nu 表示 的准数，其表达式为 ，普兰特准数Pr 表示 的准数，其表达式为 。 10、蒸汽冷凝有 和 两种方式。 11、总传热系数的倒数 K 1 代表 ，提高K 值的关键
是 。 12、在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气加热原油，则原油宜走 程，而总传热系数K 接近于 的对流传热系数 13、在管壳式换热器中，当两流体的温差超过 时就应该采取热补偿措施。其基本形式有 、 和 。 14、写出四种间壁式换热器的名称 、 、 及 。 选择题： 1、两流体可作严格逆流的换热器是( ) A 板翅式换热器 B U 型管式列管换热器 C 浮头式列管换热器 D 套管式换热器 2、管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如 0αα>>i ),为有效提高K 值，关键在于（ ） A 提高i α B 提高0α C 减小垢层热阻 D 提高管内流体流量 3、双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ?和2t ?，若1t ?>2t ?，则1λ和2λ的关系为（ ） A 1λ<2λ B 1λ>2λ C 1λ=2λ D 无法确定 4、空气、水、铁的导热系数分别是λ1、λ2和λ3，其大小顺序是（ ） A λ1>λ2>λ3 B λ1<λ2<λ3 C λ2>λ3>λ1 D λ2<λ3<λ1 5、对流体热速率=系数×推动力，其中推动力是（ ）
传热学（1）试题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．肋片效率值（） A．小于负1 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．非稳态导热过程中两侧壁温差________稳态导热。（） A．远小于B．远大于 C．等于D．无法确定 3．对流换热系数为5000W／（m2·K）、温度为20℃的水流经50℃的壁面，其对流换热的热流密度为（） A．1.5×105W/m2 B．1.5×104W/m2 C．2×105W/m2 D．3×103W/m2 4．Re准则数的表达式为（） A． L/λB．uL/v c C．v/a D．gβΔtL3/v2 5．蒸汽中若含有不凝结气体，将_________凝结换热效果。（） A．大大减弱B．大大增强 C．不影响D．可能减弱也可能增强 6．空间辐射热阻与_________无关。（） A．表面粗糙度B．表面尺寸 C．表面间的相对位置D．表面形状 7．灰体的吸收率与_________无关。（） A．波长B．温度 C．表面粗糙度D．波长和温度 8．暖气片外壁与周围空气之间的换热过程为（） A．纯对流换热B．纯辐射换热 C．传热过程D．复合换热 9．五种具有实际意义的换热过程为：导热、辐射换热、复合换热、传热过程和（）A．热对流B．热辐射 C．无法确定D．对流换热 10．高温过热器常采用_________布置方式。（）
A．顺流B．顺流和逆流混合 C．逆流D．顺流和交叉流混合 二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11．铝钣盒内倒上开水，其外壁很快就很烫手，主要是因为铝的___________________值很大的缘故。 12．各类物质材料的导热系数差别很大。一般来说，合金的导热系数__________________相关的纯金属的导热系数。 13．通过炉墙的的热传递过程属于___________________。 14．沸腾换热时，管子应尽可能_______垂直____________布置，以免出现汽水分层。15．出现紊流边界层后，对流换热的热阻主要发生在___________________。 16．凝汽器通常都采用____水平叉排_______________的布置方案。 17．___________________准则是判别流体在强制对流时层流和紊流的依据。 18．任何物体只要其温度高于___________________，就会不停地向外进行热辐射。19．对可见光来说，同一物体的Xλ与λ有很大关系，太阳辐射中有1／3以上是可见光，所以物体对太阳能的吸收________不能__当作灰体。 20．温度对辐射换热的影响___________________对对流换热的影响。 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．对于过热器中：高温烟气→外壁→内壁→过热蒸汽的传热过程次序为（） A.复合换热、导热、对流换热 B.导热、对流换热、复合换热 C.对流换热、复合换热、导热 D.复合换热、对流换热、导热 2．温度对辐射换热的影响（）对对流换热的影响。 A.等于 B.大于 C.小于 D.可能大于、小于 3．对流换热系数为1000W/（m2·K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（） A.8×104W/m2 B.6×104W/m2 C.7×104W/m2 D.5×104W/m2 4．流体流过管内进行对流换热时，当l/d（）时，要进行入口效应的修正。 A.>50 B.=80
《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。） 5．结合你的工作实践，举一个传热过程的实例，分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 （提示：学会分析实际传热问题，如水冷式内燃机等） 6．在空调房间内，夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右，夏季人们可以穿短袖衬衣，而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 （提示：从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温，以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象（主
一、填空题 1、按热量传递的途径不同，我们一般把传热分为 、 、 三种方式。 2、按冷热流体接触的方式不同，我们一般把传热分为 、 、 三种 方式。 3、常见的加热介质有 、 、 、 、 等。 4、按传热管的结构形式可分为 、 、 、 换热器等。 5、列管换热器是由 、 、 、 和封头等部分组成。 6、设置列管式换热器折流挡板的目的是 。 7、列管式换热器热补偿的方式有 、 、 。 8、在间壁式换热器中，总传热过程由下列步骤所组成：首先是热流体和管外壁间的_____ 传热，将热量传给管外壁面；然后，热量由管的外壁面以____________方式传给管的内壁面 最后，热量由管的内壁面和冷流体间进行_________________传热。 9、采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度T 1/ 、加热蒸汽压力P 不变， 现冷体流量增加，则冷流体出口温度T 2/_______，传热速率Φ______，总传热系数K _______ , 传热平均温度差△T m ________。 10、某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A 和B ，温度分布线 如右上图（b ）中所示，则λA ______λB (填“﹥”或 “﹤”)，将______ 层材料放在里层时保温效果更好。 11、若间壁侧流体的传热过程α1，α2相差较大（α1<<α2），K 值接近_____________侧的 值。 12、金属固体的导热系数是随温度的升高而 ，非金属固体的导热系数是随温度的升 高而 。水和甘油的导热系数是随着温度的升高而 。 13、在导热速率方程式为δ λt S Q ?=，中λ称为： ，单位是 ； 14、两流体在列管换热器中并流传热时，冷流体的最高极限出口温度为 ; 在逆流传热时，冷流体的最高极限出口温度为 因此，在 流传热时， 载热体的用量少 。 15、传热的基本方式可分为 、 、 三种。间壁式换热器传热过程强 化的途径主要有 、 、
传热复习题 1、多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差__最小__。 2、一定质量的流体在Ф25mm×2.5mm的直管内作强制的湍流流动，其对流传热系数 αi=1000W/(m2·℃)，如果流量和物性不变，改在Ф19mm×2mm的直管内流动，其αi=__1678__W/(m2·℃) 3、在蒸汽—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中在工程上最有效的是__A__。 A.提高空气流速 B.提高蒸汽流速 C.采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D.在蒸汽一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液 4、在管壳式换热器中饱和蒸汽加热空气，则 （1）传热管的壁温接近___饱和蒸汽__温度 （2）换热器总传热系数将接近_____空气____对流传热系数 5、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是____A____ A. 不凝气体的存在会使α大大降低 B. 不凝气体的存在会使α升高 C. 不凝气体的存在对α无影响 6、大容器内饱和液体沸腾分为____自然对流____、____泡核沸腾_____和____膜状沸腾_____ 阶段。工业上总是设法在_____泡核沸腾_____下操作。 7、斯蒂芬—波尔兹曼定律的数学表达式是 4 0100?? ? ? ? = T C E b ，该式表明__黑体的辐射能力与 热力学温度的四次方成正比___ 8、物体黑度是指在___相同__温度下，灰体的__辐射能力__和__黑体辐射能力__之比，在数值上它与同一温度下物体的__吸收率__相等。 计算题 9、质量流量为7200kg/h的常压空气，要求将其温度由20℃加热到80℃，选用108℃的饱和水蒸气作加热介质。若水蒸气的冷凝传热膜系数为1×104W/(m2·℃)，且已知空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1kJ/(kg·℃)，导热系数为2.85×10-2W/(m·℃)，粘度为1.98×10-5Pa·s，普兰特准数为0.7。 现有一单程列管式换热器，装有Ф25mm×2.5mm钢管200根，管长为2m，核算此换热器能否完成上述传热任务？ 计算中可忽略管壁及两侧污垢的热阻，不计热损失 解：空气需要吸收的热量是已知的，蒸汽冷凝放出热量能否通过该换热器的传递为空气所获得，就与列管换热器的传热速率密切相关。核算现有的列管换热器是否合用，就是用工艺本身的要求与现有换热器相比较，最直接的方法就是比较两者的Q或S0 （1）核算空气所需的热负荷应小于换热器的传热速率，即Q需要＜Q换热器 （2）核算空气所需的传热面积应小于换热器提供的传热面积，即S0需要＜S0换热器 解题时，首先应确定列管换热器中流体的流径，因蒸汽安排在壳程易排出冷凝水，故蒸汽走
①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流
?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热
31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加，有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( )
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 （答案 A） 2. 翅片管换热器的翅片应安装在( )。 A. α小的一侧 B. α大的一侧 C. 管内 D. 管外 （答案 A） 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 1R 2 R 3 ( )。 A. R 1>(R 2 +R 3 ) B. R 1 <(R 2 +R 3 ) C. R 1=(R 2 +R 3 ) D. 无法比较 （答案 C） 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ｔ 12 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ｔ 2 ( )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 （答案 A） 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 ( ) （答案 A、B、 C） 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。 （答案 C） 7. 蒸汽冷凝时，膜状冷凝的α( )滴状冷凝的α。
A. 等于 B. 大于 C. 小于 （答案 C ） 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 （答案 A ） 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 （答案 D ） 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 （答案 D ） 11. 传热速率公式q ＝KA Δt m Δt m ）。 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 （答案 B ） 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。 （答案 C ） 13. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1116)(2K m W ?，α2 11600) (2K m W ? 要提高传热系数（K ），最简单有效的途径是（ ）。 A. 设法增大α1; B. 设法增大α2;C. 同时增大α1α2 （答案 A ） 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 （答案 A ） 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； （答案 B ） 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. α蒸汽 B. α空气 C. α蒸汽与α空气的平均值 （答案 B ） 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 （答案 C ） 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（ ）。
《传热技术》复习题(一)参考答案 一、 填空题 1、写出三种间壁式换热器的名称： 套管式换热器 、 管壳式换热器 和 板式换热器 。 2、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于 传热管表 面有污垢积存 的缘故。 3、用套管换热器加热内管的空气，蒸气在管间冷凝。现欲通过实验方法测定蒸 气和空气的给热系数，需要的主要仪器有 温度计 、流量计 。 4、用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K 接近于 空气 侧的对流传热系数， 而壁温接近于 饱和蒸汽 侧流体的温度值。 5、蒸气冷凝分 滴 状冷凝和 膜 状冷凝。 6、冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T 1＝400℃，出口温度T 2 为200℃，冷气体进口温度ｔ1＝50℃，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为 250 ℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为 240 ℃ 7、应用准数关联式求取对流传热系数时，应注意：（1） 应用范围 ；（2） 特 征尺寸 ；（3）定性温度 。 8、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近 水蒸汽 的温度，总传热系数接近 空气 的对流传热系数。 9、列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是 强化传热 和 支撑管束 。 10、如图所示为间壁式换热器中冷流体B 与热流体A 的稳态传热 过程的温度分布曲线，该传热过程是由 对流传热 、 热传导 和 对流传热 三个串联的热传递环节组成，由图分析可知:α1 < α2， 因此若强化该传热过程，应从 A 侧着手。 11、强化传热的方法之一是提高K 值. 而要提高K 值,则应提高对流传热系数 较 小 一侧的对流传热系数。 12、有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ >第二种为 λ 作为换热器材料，应选用 第一 种；当作为保温材料时，应选用 第二 种。 13、某大型化工容器的外层包上隔热层，以减少热损失，若容器外表温度为150℃，
一填空 (1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于侧的对流传热系数，而壁温接近于侧流体的温度值。 (2) 热传导的基本定律是。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻（大、小）一侧的α值。间壁换热器管壁温度t W接近于α值（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈（大、小），其两侧的温差愈（大、小）。 (3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈，其两侧的温差愈。 (4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在，减少热阻的最有效措施是。 (5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加、或；翅片管换热器安装翅片的目的是。 (6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3，导热系数λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻，各层导热速率。 (7) 物体辐射能力的大小与成正比，还与成正比。 (8) 写出三种循环型蒸发器的名称、、。 (9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括、和三个阶段。实际操作应控制在。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而。 (10) 传热的基本方式有、和三种。热传导的基本定律是其表达式为??????。 (11) 水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的____倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的倍。（设条件改变后仍在湍流范围） (12) 导热系数的单位为，对流传热系数的单位为，总传热系数的单位为。 二、选择 1 已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度＿＿耐火砖的黑度。 A 大于 B 等于 C 不能确定 D 小于 2 某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20℃升至80℃，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的倍。 A 1.149 B 1.74 C 2 D 不定 3 一定流量的液体在一φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi=1000W/m2·℃；如流量与物性都不变，改用一φ19×2mm的直管，则其α将变为。 A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 4 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示的准数。 A 对流传热 B 流动状态 C 物性影响 D 自然对流影响 5 在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的______在工程上可行。 A 提高蒸气流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸气以提高蒸气温度 D 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积
《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 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的传热量。 二、填空题 1. 热量传递的三种基本方式为 (热传导、热对流、热辐射) 2. 热流量是指单位是。热流密度是指 ,单位是。 (单位时间所传递的热量, W ,单位传热面上的热流量, W/m2) 3. 总传热过程是指 (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,总传热系数 ) 4. 总传热系数是指 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。
【2-1】一食品冷藏室由内层为19 mm 厚的松木，中层为软木层，外层为51 mm 厚的混凝土所组成。内壁面温度为-17.8 ℃,混凝土外壁面温度为29.4 ℃。松木、软木和混凝土 的平均热导率分别为, 3, W/(m ·K)，要求该冷藏室的热损失为15W/m 2。求所需软木的厚度 及松木和软木接触面处的温度。 解：三层平壁的导热。 1）所需软木的厚度2b 由 ∑=-=3141i i i b T T q λ 得 151 .0019.00433.0762.0051.08.174.29152+++=b 解得： m b 128.02= 2）松木和软木接触面处的温度3T 由 151 .0019 .08.17153+==T q 解得：9.153-=T ℃ 解题要点：多层平壁热传导的应用。 【2-2】为减少热损失，在外径为150 mm 的饱和蒸汽管道外加有保温层。已知保温材料的热导率λ=+ 198 T(式中T 为℃),蒸汽管外壁温度为180 ℃,要求保温层外壁温度不超过 50 ℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在1×10-4 kg/(m ·s)以下,问保温层厚 度应为多少(计算时可假定蒸汽在180 ℃下冷凝)。 解：保温层平均热导率为： )./(126.02 501801098.1103.04K m W =+??+=-λ 由于本题已知的是蒸汽管道外壁面温度，即保温层内壁面温度，故为一层导热。 由 )()(21 221r r Ln T T L Q -=λπ 得： )()(21 221r r Ln T T L Q -=πλ （1）
式中：m W L Wr L Q /9.2011 103.20191013 4=???==- 将其及其它已知数据代入式（1）得： )075 .0()50180(126.029.2012r Ln -??=π 解得：m r 125.02= mm m 5005.0075.0125.0==-=∴δ壁厚 解题要点：单层圆筒壁热传导的应用。 【2-8】烤炉内在烤一块面包。已知炉壁温度为175 ℃，面包表面的黑度为,表面温度 为100 ℃,表面积为 5 m 2，炉壁表面积远远大于面包表面积。求烤炉向这块面包辐射 传递的热量。 解：两物体构成封闭空间，且21S S <<，由下式计算辐射传热量： W T T S Q 0.65)448373(0645.085.01067.5) (448424111012-=-????=-=-εσ 负号表示炉壁向面包传递热量。 解题要点：辐射传热的应用，两个灰体构成的封闭空间。 【2-10】在逆流换热器中，用初温为20 ℃的水将 1.25 kg/s 的液体［比热容为 kJ/(kg ·K)、密度为850 kg/m 3］由80 ℃冷却到30 ℃。换热器的列管直径为Φ25 mm ×2.5 mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/（m 2·K ）和1 700W/（m 2·K ）, 污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50 ℃，求水的流量和换热器的传热面积。 解：传热量为 W T T c W Q h h ph h 33211075.118)3080(109.125.1) (?=-???=-= 又 )(12c c pc c T T c W Q -= s kg T T c Q W c c pc c /9454.0)2050(10187.41075.118)(33 12=-???=-=∴ 即冷水流量为s kg /9454.0。 取管壁的热导率 )./(45K m W =λ，则有
传热试题 一、填空题 1．传热的基本方式有： 、 和 。 2．间壁式换热器的传热过程包括 、 、 。 3．沸腾传热可分为三个区域，它们是 、 和 。正常操作应维持在 区内操作。 4．常见的蒸气冷疑方式为膜状冷凝和 。 5．用100o C 饱和水蒸气冷凝放热去加热空气，空气的温度由20o C 升温到55o C ，此时换热管壁面温度接近于 o C ，传热系数K 接近于 一侧的对流换热系数，若想要有效的增加K 值，则需增加 一侧的流体湍流程度。 6．有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1，第二种为 λ2，λ1比λ2大得多，若作为换热器材料，应选用____ _____种；当作为保温材料时，应选用 种。 6．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 程。 7．当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时， 宜在管内流动。 8．水在列管换热器的管程内流动，其410Re >，当流速增大一倍，管径不变，则i i αα:'= ；若将管径减小一倍，则='i i αα: 。 9.黑体由323℃升温至623℃，其辐射能力增大 倍。 10．在某列管式换热器内，要求热流体1T =150℃，2 T =100℃，冷流体1t =50℃，2t =90℃，则并流时Δm t = ，逆流时Δm t = 。 11．对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体采用 操作更合适。 12．某流体在圆形管内作强制湍流流动时，其给热系数为1000W ?m -2?K -1，若将流速增加50%，此时的给热系数为 W ?m -2?K -1。 13．金属的导热系数随温度升高而 ，随纯度增加而 ；气体的导热系数随温度升高而 。非金属固体的导热系数随温度升高而 。 14．加大气体加热器中的空气流量，可以使作为热源的水蒸气冷凝量增加，此时的传热速率提高主要是传热速率方程式中的 增大了。 15．列管换热器设计时，流体流动通道选择原则有：有腐蚀性和易结垢的流体宜走 程；粘度大或流量较小的流体宜走 程；当两流体温差较大时，给热系数大的宜走 程。 16．根据换热器换热方法的不同，工业换热方法分为：(1) 式换热；
传热学基础试题 一、选择题 1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为 A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C.导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热 2．温度对辐射换热的影响（ ）对对流换热的影响。 A.等于 B.大于 C.小于 D.可能大于、小于 3．对流换热系数为1000W/（m 2·K ）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（ ） A.8×104W/m 2 B.6×104 W/m 2 C.7×104 W/m 2 D.5×104 W/m 2 4．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t 1 >t 2,r 1
A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10．下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) A.l/d≥70 B.Re≥104 C.l/d<50 D.l/d<104 14.下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 15.冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 16.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( ) A.减少导热 B.减小对流换热 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 17.下列参数中属于物性参数的是( ) A.传热系数 B.导热系数 C.换热系数 D.角系数 18.已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进 出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( ) A.100°C B.124°C C.150°C D.225°C 19.有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知 角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为( ) A.0.5 B.0.65 C.0.15 D.0.35 20.一金属块的表面黑度为0.4，温度为227°C，它的辐射力是( )；若表面氧化