【VIP专享】传热计算习题--附详细答案

传热习题及答案传热习题及答案传热是物理学中一个重要的概念，它涉及到能量的传递和转化。

在日常生活中，我们经常会遇到与传热相关的问题，比如为什么夏天坐在石凳上会感觉凉爽，为什么冬天在火炉旁边会感到温暖等等。

下面，我们将介绍一些传热习题，并给出相应的答案。

1. 为什么夏天坐在石凳上会感觉凉爽？答案：这是因为石凳的热传导性能较好，它能够迅速地将人体散发的热量吸收，并传导到石凳的表面，然后再通过空气传递出去。

当我们坐在石凳上时，石凳会不断地吸收我们身体散发的热量，使我们感到凉爽。

2. 为什么冬天在火炉旁边会感到温暖？答案：这是因为火炉通过燃烧燃料产生的热量不断地辐射到周围的空气中，然后通过对流传递给我们周围的物体和空气。

当我们靠近火炉时，我们会感受到火炉散发出来的热量，从而感到温暖。

3. 为什么在冬天穿多层衣服可以保暖？答案：穿多层衣服可以有效地减缓热量的传递。

每一层衣服之间都存在着空气层，而空气是一个很好的绝缘体，能够阻止热量的传导。

当我们穿上多层衣服时，每一层衣服之间的空气层会阻止热量的流失，从而保持我们的身体温暖。

4. 为什么夏天穿棉质衣服会感到凉爽？答案：棉质衣服是一种透气性较好的材料，它能够帮助汗水蒸发，从而带走体表的热量。

当我们穿上棉质衣服时，它能够吸收我们身体散发的汗水，并通过蒸发将热量带走，使我们感到凉爽。

5. 为什么在冬天喝热水可以暖身？答案：喝热水可以通过消化系统将热量引入我们的身体，从而使我们感到温暖。

当我们喝下热水时，它会被我们的胃吸收，然后通过血液循环将热量传递到我们的全身，从而提高我们的体温。

通过以上习题，我们可以更好地理解传热的原理和应用。

传热是一个与我们日常生活息息相关的概念，它不仅帮助我们解答一些生活中的疑问，还有助于我们更好地利用能源，提高能源利用效率。

希望通过这些习题的学习，大家能够对传热有更深入的了解。

《传热学》复习题一、判断题1．稳态导热没有初始条件。

（）2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。

（）3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（）4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。

（）5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。

（）6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。

（）7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。

（）8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

（）9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。

（）10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。

（）11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。

( )12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。

( )13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。

( )14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。

( )15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。

( )16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。

( )17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。

( )18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。

( )19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。

( )20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。

( )二、填空题1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。

2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。

3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。

4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。

5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。

6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

1、用简捷方法确定附图中的角系数X 12。

2、一直径为4cm 的小铜球，初始温度为500℃，突然放置于10℃的空气中，假设铜球表面与周围环境的对流换热系数为30W/(m 2.K)，试计算铜球冷却到200℃所需要的时间。

已知铜球的比热c p =0.377KJ/(Kg.K)，ρ=8440Kg/m 3，λ=109W/(m.K)。

3、水以1.5m /s 的速度流过内径为25mm 的加热管。

管的内壁温度保持100℃，水的进口温度为15℃。

若要使水的出口温度达到85℃，求单位管长换热量（不考虑修正）。

已知50℃的水λf =0.648 W/(m.K)，νf =0.566×10-6m 2/s ，Pr =3.54解答1、（1）11,21,222,11==X X A X A ，则5.02/4221,2122,1===R R X A A X ππ （2）同上125.02/44/221,2122,1===R R X A A X ππ 2、首先检验是否可以采用集总参数法。

()M A V h Bi v 1.000183.01093/02.030/<=⨯==λ（其中M=1/3） 可以采用集总参数法，)/1(1014.143/02.0437*******.0430433s V c hA P -⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ππρ ()τ⨯⨯-=--=---∞∞401014.14ex p 1050010200t t t t 可得：hour s 186.0670==τ3、定性温度50285152=+=+=out in f t t t （℃） 446101074.610556.0025.05.1Re >⨯=⨯⨯==-f f v ud 流动为紊流。

3.278Pr Re 023.04.08.0==f f Nu则单位管长换热量()()28311501007213025.014.3=-⨯⨯⨯=-=f w l t t dh q π（W/m ）。

传热习题课计算题1、现测定一传热面积为2m2的列管式换热器的总传热系数K值。

已知热水走管程，测得其流量为1500kg/h，进口温度为80℃，出口温度为50℃；冷水走壳程，测得进口温度为15℃，出口温度为30℃，逆流流动。

（取水的比热cp=4.18某103J/kg·K）解：换热器的传热量：Q＝qmcp(T2－T1)＝1500/3600某4.18某103某(80－50)=52.25kW传热温度差△tm：热流体80→50冷流体30←155035△t1=50，△t2=35t1502t235传热温度差△tm可用算数平均值：t1t25035tm42.5℃22Q52.25103K615W/m2℃Atm242.52、一列管换热器，由φ25某2mm的126根不锈钢管组成。

平均比热为4187J/kg·℃的某溶液在管内作湍流流动，其流量为15000kg/h，并由20℃加热到80℃，温度为110℃的饱和水蒸汽在壳方冷凝。

已知单管程时管壁对溶液的传热系数αi为520W/m2·℃，蒸汽对管壁的传42热系数α0为1.16某10W/m·℃，不锈钢管的导热系数λ＝17W/m·℃，忽略垢层热阻和热损失。

试求：（1）管程为单程时的列管长度（有效长度，下同）（2）管程为4程时的列管长度（总管数不变，仍为126根）（总传热系数：以管平均面积为基准，11dmb1dm）Kidi0d0解：（1）传热量：Q＝qmcp(t2－t1)＝15000/3600某4187某(80－20)≈1.05某106W总传热系数：（以管平均面积为基准）1dmb1dm11230.002123Kidi0d0K5202217116.10425解得：K＝434.19W/m2·℃对数平均温差：1102011080△t190△t2301tmt1t2lnt1t29030ln903054.61℃传热面积：QKAmtmAmQKtm105.10643419.54.6144.28m2AmndmL；列管长度：LAm44.284.87mndm126314.0.023（2）管程为4程时，只是αi变大：强制湍流时：αi＝0.023（λ/d）Re0.8Pr0.4，u变大，Re＝duρ/μ变大4程A＇＝1/4A（单程），则：4程时u＇=4u（单程）0.80.8有520＝1576.34W/m2·℃i（4程）＝4αi（单程）＝4某4程时：1K1dmb1dm11230.002123idi0d0K1576.342117116.10425K=1121.57W/m 2·℃Q1.05106A17.14m2Ktm1121.5754.614程列管长：LA17.141.88mndm1263.140.0233、有一列管式换热器，装有φ25某2.5mm钢管320根，其管长为2m，要求将质量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。

P165传热习题答案1．答案：q=(t1-t2)/[b/λ]=1634W/m22．答案：（1）q=(t2-t3)/[b2/λ2]=289.7W/m2（2）t1=861ºC t4=178.5ºC4.答案：（1）利用公式4-26 Q/L=97.4W/m （2）t2=300ºC6．答案 : Q = 4πλr1r2(t1-t2)/(r2-r1)8. 答案：利用公式4-39，其中特性温度取进出口温度的平均值（60ºC），λ，μ，C p为该特性温度下水的物性参数，得到α=1786 W/m2∙K9.答案：利用Q=C p q m（t2-t1）计算得出Q=6.28×103W利用公式4-39，其中特性温度取进出口温度的平均值（55ºC），λ，μ，C p为该特性温度下空气的物性参数，得到α=315.8 W/m2∙K对于空气，对流吸热Q=αΑ(t w-t) 其中t w≈T W≈T S，t取进出口温度的平均值（55ºC）由此得到L=3.6m10答案：（1）甲醇对管壁的对流传热系数：利用公式4-39，其中特性温度取进出口温度的平均值（45ºC），λ，μ，C p为该特性温度下的物性参数，分别为0.212W/m∙K, 0.6×10-3Pa ∙s, 2.495×103J/kg ∙K得到α=962.1 W/m2∙K （2）水对管壁的对流传热系数利用公式4-46 其中特性温度取进出口温度的平均值（25ºC）得到α΄=3254 W/m2∙K13．答案：由已知条件，K≈α（空气），正比于u0.8, 正比于q m0.8原来空气吸热Q=KAΔt m=C P q m(t2-t1) 其中Δt m=65.48ºC改变生产条件后Q΄=K΄AΔt΄m=C P q΄m(t΄2-t1) 其中Δt΄m=68.21ºCQ΄与Q相比，其中K΄/ K= (q m΄/ q m)0.8,得到q m΄/ q m=1.7315、答案：利用公式4-73，并流时Δt m=61.5ºC，逆流时Δt m=78.3ºC19．答案：（1）利用公式4-73，并流时Δt m=33.7ºC，逆流时Δt m=39.9ºC（2）Q= KAΔt m=C P q m(T1-T2) 并流时A= 3.71m2逆流时A=3.13m220．答案：利用公式4-73，Δt m=64.1ºC，Q= ρC v q m(t2-t1) = 2.25×105 W Q= KAΔt m计算得到A=2.34m223．答案：(1)利用公式4-86，其中d0=25mm, d i=21mm,d m=23mm αo=500W/m2∙K αI=2000W/m2∙K λ=45.4 W/m∙K计算得到K=379 W/m2∙KKAΔt m=C P q m(T1-T2) 其中Δt m=50ºC 得到A=6.4m2（2）利用公式4-90 得到K΄=318 W/m2∙K K΄AΔt m=C P q m(T1-T2) 得到A΄=7.7m2（3）由于热阻主要在油侧，所以要提高K，关键要提高油的对流传热系数（如提高油的湍动程度），同时减少其污垢热阻24、说明：本题难度较大，需要用到试差法，了解即可。

传热学练习题库（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止汽蚀现象发生A、近似于B、小于C、等于D、大于正确答案：B2、催化剂使用寿命短，操作较短时间就要更新或活化的反应，比较适用( )反应器。

A、流化床B、管式C、固定床D、釜式正确答案：A3、影响液体对流传热系数的因素不包括( )。

A、操作压力B、传热面尺寸C、流动型态D、液体的物理性质正确答案：A4、有两台同样的列管式换热器用于冷却气体，在气、液流量及进口温度一定的情况下，为使气体温度降到最低，拟采用( )A、气体走管内，串联逆流操作B、气体走管内，并联逆流操作C、气体走管外，串联逆流操作D、气体走管外，并联逆流操作正确答案：C5、合成尿素中，提高氨碳比的作用是：①使平衡向生成尿素的方向移动；②防止缩二脲的生成；③有利于控制合成塔的操作温度；④减轻甲铵液对设备的腐蚀。

以上正确的有( )A、4条皆是B、①②③C、①D、①②正确答案：A6、在列管式换热器操作中，不需停车的事故有( )A、自控系统失灵B、换热器部分管堵C、换热器结垢严重D、换热器列管穿孔正确答案：A7、在正常生产时，应尽可能地控制好加氢裂化反应器各催化剂床层的入口温度，使它们( )A、等于上一床层出口温度B、可节省冷氢用量C、有足够大的温差D、相等或相近正确答案：D8、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、减小传热壁面厚度。

B、增大换热器尺寸以增大传热面积C、改单管程为双管程；D、在壳程设置折流挡板；正确答案：C9、流体流量突然减少，会导致传热温差( )。

A、始终不变B、下降C、变化无规律D、升高正确答案：B10、在以下换热器中，( )不易泄露。

A、UB、浮头式换热器C、波纹管换热器D、板式换热器正确答案：A11、换热器中的换热管在管板上排列，在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列A、矩形B、正三角形C、同心圆D、正方形正确答案：B12、单级离心泵采取( )平衡轴向力A、平衡盘B、叶轮对称布置C、平衡孔D、平衡鼓正确答案：C13、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与( )。

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( )。

第四章一、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. 对流传热速率方程的表达式为 ，其中温度差代表 。

6. 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。

7. 对流传热系数的主要影响因素有（1） （2） （3）（4） （5） 。

8. 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 。

9. 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。

10. 当管壁及污垢热阻可忽略时，薄管壁求K 公式可简化为：10111αα+=K 此时若10αα<<，则有 。

11. 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 。

12. 蒸汽冷凝有 和 两种方式。

13. 总传热系数的倒数K1代表 ，提高K 值的关键是 。

14. 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。

15. 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 。

16. 写出四种间壁式换热器的名称 、 、 及 。

二、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 αB 提高0αC 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（ ）A1λ<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>λ3B λ1<λ2<λ3C λ2>λ3>λ1D λ2<λ3<λ 15. 对流体热速率=系数×推动力，其中推动力是（ ）A 两流体的温度差B 流体与壁面（或反之）间的温度差C 同一流体的温度差D 流体的速度差6. 计算液体无相变时在圆直管内对流传热系数，若可采用公式nr p Nu 8.0Re 023.0=,式中指数n 为（ ）A 0.4B 0.3C 被加热时为0.4，被冷却时为0.3D 被加热时为0.3，被冷却时0.47. 水在无相变时在原址观众强制湍流，对流传热系数i α为1000W/（m 2.℃）若将水的流量增加1倍，而其他条件不变，则i α为（ ）A 2000B 1741C 不变D 5008. 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m t ∆大小为( )A 逆m t ∆>并m t ∆B 逆m t ∆<并m t ∆C 逆m t ∆=并m t ∆D 无法确定三、判断1. 保温材料应采用导热系数小的材料制作( )2. 管壳式换热器的传热面积既是管子截面积,可按照24i d nS π=来计算( ) 3. 在对流传热时，热阻主要集中在缓冲层（ ）4. 努塞尔特准数的表达式为λαμ=Nu （ ）， 普兰特准数的表达式为 λμp r C P = （ ） 5. 导热系数λ，对流传热系数α及总传热系数K 都是表征物质性能的参数（）6. 对于符合121)11(-+≈ααK 情况来说,若21αα<<时,要提高K 值时则主要用提高1α的值（ ）7. 换热器应采用导热系数大的材料来制造（ ）8. 管壳式换热器设计时，腐蚀性的流体宜走管程（ ），而饱和水蒸气冷凝时宜走壳程（ ）四、简答1. 何谓热对流？它又可分为哪两类？何谓对流传热？2. 管壳式换热器主要由那些部件所构成？它的传热面积如何计算？3. 何谓定态传热？有什么特点？4. 傅立叶定律的表达式如何？简述式中各项含义及单位。

《传热》练习题及答案
一、选择题
5、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，若需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你认为此措施是()。

A、不可行的；B、可行的；C、可能行，也可能不行；D、视具体情况而定；答案：A
3、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有（）。

A、高压流体；B、蒸汽；C、易结垢的流体；D、腐蚀性流体；E、粘度大的流体；F、被冷却的流体；答案：A、
C、D；B、E、F
1、关于传热系数K，下述说法中错误的是（）A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值；B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D、要提高K值，应从降低最大热阻着手；答案：C
2、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（）。

A、斯蒂芬-波尔兹曼定律；C、折射定律；B、克希霍夫定律；D、普郎克定律；答案：B
4、影响对流传热系数的因素有()。

A、产生对流的原因；B、流体的流动状况；C、流体的物性；D、流体有无相变；E、壁面的几何因素；答案:A、B、C、D、E。

传热学考试题（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是（）A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。

无影响正确答案：B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成，其主要目的是（）A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案：A3、安装在管路中的阀门（）A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案：C4、对流传热速率等于系数X推动力，其中推动力是（）A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案：D5、与液体相比，输送相同质量流量的气体，气体输送机械的（）A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案：B6、氯丁橡胶的单体是（）oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案：D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。

（）A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案：D8、某并流操作的间壁式换热气中，热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二（）。

A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案：B9、各种类型反应器采用的传热装置中，描述错误的是（）A、鼓泡塔反应器中进行的放热应，必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管，大型反应釜传热要求较高时，可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置，传热温差相同时•，流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案：A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。

A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案：C11、一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于（）A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案：C12、有一换热设备，准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果，应将导热系数较小的保温包在（）层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案：C13、离心泵内导轮的作用是（）A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案：A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是（）A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案：A15、离心泵的调节阀（）A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案：D16、翅片管换热器的翅片应安装在（）A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案：B17、在同样的反应条件和要求下，为了更加经济的选择反应器，通常选择（）A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案：A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，（）的说法是错误的。

传热习题及答案一、选择题：1、关于传热系数K 下述说法中错误的选项是（ ）CA 、传热进程中总传热系数K 实际是个平均值；B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异；C 、总传热系数K 可用来表示传热进程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D 、要提高K 值，应从降低最大热阻着手；2、在确信换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。

Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、ＦＡ、高压流体； Ｂ、蒸汽； Ｃ、易结垢的流体；Ｄ、侵蚀性流体； Ｅ、粘度大的流体； Ｆ、被冷却的流体；3、阻碍对流传热系数的因素有( )。

A 、B 、C 、D 、EA 、产生对流的缘故；B 、流体的流动状况；C 、流体的物性；D 、流体有无相变；E 、壁面的几何因素；4、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，假设需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你以为此方法是：AA 、不可行的；B 、可行的；C 、可能行，也可能不行；D 、视具体情形而定；解：缘故是：流量不变 2d u =常数当管径增大时，a. 2/u l d ∝，0.80.2 1.8/1/u d d α∝= b. d 增大时，α增大，d α∝综合以上结果， 1.81/A dα∝，管径增加，A α下降 依照()21p mc t t KA -=m Δt关于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即 121ln p mc AT t T t α=--∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 此题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数体会关联式：0.80.023Re Pr n u N =，即物性一按时，0.80.2/u d α∝。

依照持续性方程，流量不变时，24V d u π==常数，因此管径转变，管内流速也发生转变。

管间用饱和水蒸气加热，热阻小，能够忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即K α≈5、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。

传热学习题及答案传热学习题及答案传热学是热力学的一个重要分支，研究热量如何在物质之间传递的过程。

在工程和科学领域中，传热学的知识对于理解和解决各种热传递问题至关重要。

下面，我们将提供一些传热学的学习题及其答案，帮助读者巩固对该领域的理解。

1. 对流传热是指什么？请列举几个常见的对流传热的例子。

答案：对流传热是指通过流体（气体或液体）的运动而传递热量的过程。

常见的对流传热例子包括：自然对流（如烟囱中的烟气上升）、强迫对流（如风扇吹过热食物）、冷却系统中的冷却液循环等。

2. 传热过程中的三种传热方式是什么？请分别解释它们。

答案：传热过程中的三种传热方式是导热、对流和辐射。

- 导热是指通过物质内部的分子振动和传递热量的方式。

导热通常发生在固体和液体中，如铁棒两端的温度差会导致热量从高温端传递到低温端。

- 对流是指通过流体的运动传递热量的方式。

对流通常发生在气体和液体中，如热水从底部加热，底部的热水上升并与顶部的冷水交换热量。

- 辐射是指通过电磁波传递热量的方式。

辐射传热不需要介质，可以在真空中传递热量。

例如，太阳辐射的热量可以穿过空气和云层到达地球表面。

3. 请解释传热中的热传导方程。

答案：热传导方程是描述导热过程的数学方程。

它可以用来计算热量在物质中的传递速率。

热传导方程的一般形式为：q = -kA(dT/dx)其中，q表示单位时间内通过物质传递的热量，k是物质的热导率，A是传热面积，dT/dx是温度梯度（温度变化率）。

4. 请解释传热中的对流换热系数。

答案：对流换热系数是描述对流传热过程中热量传递速率的参数。

它表示单位面积上的热量传递速率与温度差之间的比值。

对流换热系数取决于流体的性质、流体的速度、流体与固体表面的接触情况等。

通常，对流换热系数越大，热量传递速率越快。

5. 请解释传热中的辐射换热系数。

答案：辐射换热系数是描述辐射传热过程中热量传递速率的参数。

它表示单位面积上的热量传递速率与温度差之间的比值。

化工原理传热计算题
在化工工艺中，传热是一个重要的计算问题。

传热计算常根据热传导、对流传热和辐射传热三种不同的机制进行分析。

热传导是物质内部热量传递的机制，其计算可以根据傅立叶定律进行。

傅立叶定律表明，传导热流密度与温度梯度成正比。

传热的计算公式可以表示为:
q = -k * A * (dT/dx)
其中，q表示单位时间传导热量，k是物质的热导率，A是传热面积，(dT/dx)是单位长度温度梯度。

对流传热是指通过流体的对流传递热量的机制。

其计算需要考虑流体的流动动力学特性和换热系数。

一般情况下，对流传热可以使用努塞尔数（Nu）来描述。

根据对流传热公式，传热率可以表示为:
q = h * A * (ΔT)
其中，q表示传导热量，h是换热系数，A是传热面积，ΔT是流体之间的温度差。

辐射传热是通过电磁波辐射传递热量的机制。

辐射传热的计算涉及辐射热通量、辐射发射率和辐射吸收系数等参量。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射传热的计算公式可以表示为:
q = ε * σ * A * (T^4-T_s^4)
其中，q表示单位时间辐射传导热量，ε是辐射发射率，σ是斯特藩-玻尔兹曼常数，A是传热面积，T是物体表面温度，T_s是周围介质温度。

在实际的传热计算中，常常需要结合以上各种传热机制并考虑物料的特性和实际条件，综合分析并得出准确的结果。

这些传热计算可以应用于各种化工工艺中，例如换热器设计、反应器的冷却等。

第四章 传热3 直径为φ60×3mm 的钢管用30mm 厚的软木包扎，其外又用100mm 厚的保温灰包扎，以作为绝热层。

现测得钢管外壁面温度为-110℃，绝热层外表面温度为10℃。

软木和保温灰的导热系数分别为0.043和0.07W/(m. ℃)，试求每米管长的冷损失量。

解：m W r r r r t L Q /25207.0)60/160ln(2043.0)30/60ln(101102)/ln(2)/ln(223112-=⨯⨯+⨯⨯--=+∆=πππλπλ4 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。

其导热系数也为内层的两倍。

若将两层材料互换位置，而假定其它条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少？说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为合适？解：内层管内径r 1,外径r 2,外层管外径r 32(221r r +)=(223r r +) , 2312r r r r -=- 23125,3r r r r ==⇒ 122λλ=πλπλπλπλ4)3/5ln(2)3ln(2)/ln(2)/ln(11223112+∆=+∆=t r r r r t L Qπλπλπλπλ2)3/5ln(4)3ln(2)/ln(2)/ln('11123212+∆=+∆=tr r r r t L Q 25.1)3/5ln(3ln 2)3/5ln(23ln '=++=⇒Q Q 所以导热系数小的应该包扎在内层。

7 在并流换热器中，水的进出口温度分别为15℃和40℃，油的进、出口温度分别为150℃和100℃。

现因生产任务要求油的出口温度降至80℃，假设油和水的流量、进口温度和物性均不变，若原换热器的管长为1m 。

试求此换热器的管长增至若干米才能满足要求。

设换热器的热损失可忽略。

解：''''''''m m m m m m t tQ Q S S t S t S t KS t KS Q Q ∆∆⋅=⇒∆∆=∆∆= （1） 其中：4.110015080150)()(''21'2'1=--=--=T T C W T T C W Q Q ph h ph h （2） 又由：C t t t t t T T T T t t C W T T C W t t C W T T C W pc c ph h pc c ph h ︒=⇒--=--⇒⎭⎬⎫-=--=-50''')'()'()()(21212212112211221 C t m ︒=-=∆∴5.9260/135ln 60135C t m ︒=-=∆8.6930/135ln 30135' （3）将（2）（3）代入（1）即得。

传热-计算题1、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℃其平均比热容为c ph =1.86×103J/（kg·K ）。

冷却水在环隙从15℃升到35℃。

苯的对流传热系数αh =230W/（m 2·K ），水的对流传热系数αc =290W/（m 2·K ），平均比热容为c pc =4.178×103J/（kg·K ）。

忽略污垢热阻。

试求：①冷却水消耗量；②并流和逆流操作时所需传热面积。

2、在一单程列管换热器内，用140℃的水蒸气将1800kg/h 、20℃的空气加热到120 ℃。

换热器壳程内为水蒸气冷凝。

换热器以外表面为基准的总传热系数)/(5.3120K m W K ⋅=。

换热器的换热管是由120根3m 长φ19⨯2mm 的钢管组成，问此换热器是否合用？已知空气的平均比热为1.02kJ/kg ⋅K ，空气在管程呈湍流流动，热损失及壁面和垢层热阻均可忽略。

3、一列管换热器，用水冷却某种有机溶剂。

已知水走管程，流量为3.0kg/s ，水的进口温度为300K ，出口温度为328K ，平均比热为4.2kJ/kgK ；有机溶剂走壳程，流量为2.0kg/s ，进口温度为383K ，平均比热为3.3kJ/kgK ，热损失取热负荷的4%，求（1）热流体出口温度为为多少K ？（2）逆流时换热器的对数平均温度差为多少K?4、有一平壁炉，由下列三种材料组成：耐火砖：λ1=1.4 W/m ⋅K ， δ1=225mm 最里层保温砖：λ2=0.15 W/m ⋅K ， δ2=115mm 中间层建筑砖：λ3=0.8 W/m ⋅K ， δ3=225mm 最外层今测得炉内壁温度为930℃，外壁温度为55℃，试求单位面积上的热损失和各层砖接触面上的温度。

5、一列管换热器，管程流体被加热，温度由300K 升高到360K ，流量为3600kg/h ，平均比热为3.4 kJ/kg ⋅K ，给热系数为2600 W/m 2⋅K ；壳程用一温度为393K 的饱和水蒸气冷凝，给热系数为10000 W/m 2⋅K 。