传热传质学模拟试题之一

传热考试题及答案一、选择题1. 热传导的三种基本方式是：A. 对流、辐射、传导B. 对流、辐射、对流C. 传导、对流、辐射D. 传导、辐射、对流答案：C2. 以下哪种材料的热导率最高？A. 木头B. 铜C. 橡胶D. 玻璃答案：B3. 热对流的驱动力是：A. 温度差B. 压力差C. 密度差D. 以上都是答案：D二、填空题4. 傅里叶定律表明，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比，其比例常数为______。

答案：热导率5. 热辐射的强度与物体表面温度的四次方成正比，这一定律称为______。

答案：斯特藩-玻尔兹曼定律6. 热交换器中，流体的流动方式可以是______或______。

答案：并流逆流三、简答题7. 简述热传导的基本原理。

答案：热传导是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程，不需要物质的宏观运动。

8. 为什么说对流是流体中热量传递的主要方式？答案：对流是流体中热量传递的主要方式，因为它涉及到流体的宏观运动，能够快速有效地传递热量。

9. 辐射传热的特点是什么？答案：辐射传热不需要介质，可以在真空中进行，且其传递速度与光速相同。

四、计算题10. 已知一金属棒的热导率为200 W/m·K，棒的横截面积为0.01 m²，棒两端的温度差为100°C，求金属棒的热流量。

答案：热流量Q = k * A * ΔT / L = 200 W/m·K * 0.01 m² * 100°C = 2000 W11. 一个房间的表面温度为300K，周围环境的温度为290K，求房间的辐射热损失。

答案：热损失Q = σ * A * (T_room^4 - T_env^4)，其中σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，A为房间表面积。

五、论述题12. 论述在不同工况下，热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响。

答案：在不同的工况下，热传导、对流和辐射在热交换过程中的作用和影响各不相同。

化工原理传热部分模拟试题及答案一填空(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 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。

(2) 热传导的基本定律是 傅立叶定律 。

间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的α值。

间壁换热器管壁温度t W 接近于α值 大 （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 （大、小），其两侧的温差愈 大 （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 小 ，其两侧的温差愈 小 。

(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 滞离层内（或热边界层内） ，减少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。

(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 膨胀节 、 采用浮头式 或 U 管式结构 ；翅片管换热器安装翅片的目的是 增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数 。

(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b 1>b 2>b 3，导热系数λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻R 1 > R 2 > R 3，各层导热速率Q 1 = Q 2 = Q 3。

(7) 物体辐射能力的大小与 黑度 成正比，还与 温度的四次方 成正比。

(8) 写出三种循环型蒸发器的名称 中央循环管式 、 悬筐式 、 外加热式 。

(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 自然对流 、 泡核沸腾 和 膜状沸腾 三个阶段。

实际操作应控制在 泡核沸腾 。

在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而 增加 。

(10) 传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。

热传导的基本定律是⎽⎽⎽傅立叶定律⎽其表达式为⎽⎽⎽dQ= -dsλnt∂∂⎽⎽⎽。

(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 1.74 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 3.48 倍。

D.填充塔
15.下列哪些情况下雷诺数增大？（）
A.流体密度增大
B.流体流速增大
C.管道直径减小
D.流体的粘度减小
16.下列哪些因素影响菲克定律中的扩散系数？（）
A.温度
B.压力
C.浓度
D.物质的物理状态
17.下列哪些情况下亨利常数发生变化？（）
A.温度变化
B.压力变化
C.浓度变化
D.物质的状态变化
18.下列哪些方法可以用来增强传热过程？（）
9.下列哪个因素与对流传热系数无关？（）
A.流体类型
B.流体流速
C.流体比热容
D.物质的颜色
10.在化工设备中，下列哪种情况下热传导系数最小？（）
A.材料的密度较小
B.材料的晶体结构紧密
C.材料的温度较低
D.材料的纯度较低
11.下列哪个单位用于表示对流传热系数？（）
A. W/m²·K
B. J/kg·K
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. A
3. D
4. A
5. D
6. D
7. C
8. D
9. D
10. D
11. A
12. D
13. A
14. B
15. A
16. C
17. D
18. D
19. A
20. D
二、多选题
1. ABD
2. AB
3. AD
4. ABC
5. AB
6. ABC
7. BC
8. ABC
A.增加传热面积
B.提高流体的流速
C.使用热导率更高的材料
D.减小热流体的温度
19.下列哪些情况下施托克斯数减小？（）

传热学复习题一。

选择恰当的答案填入空格中（每题2分，共30分）1.传热学是研究（）的科学。

①热量传导规律；②热量传递规律；③对流传热规律；④辐射传热规律。

2.采暖时，热量从90℃的热水通过1mm厚的钢板传给25℃的室内空气。

在这个综合传热过程中，（）。

①水到钢板的传热强于通过钢板的传热强于钢板到空气的传热；②钢板到空气的传热强于通过钢板的传热强于水到钢板的传热；③钢板到空气的传热弱于水到钢板的传热弱于通过钢板的传热；④钢板到空气的传热强于水到钢板的传热强于通过钢板的传热。

3.傅立叶定律中的负号表示热量传递的方向与温度梯度的方向（），即热量必须从高温处向低温处传递。

①相反；②垂直；③相交；④相同。

4.工程材料在使用时表现出来的导热系数还常常与材料内部结构有关，是一种综合导热系数，不再单纯是（）。

①物性参数；②过程参数；③几何参数；④边界条件。

5.导热问题（导热数学模型）的三类边界条件分别是（）。

①速度边界条件、流量边界条件和温度边界条件；②温度边界条件、热流量边界条件和对流边界条件；③克希霍夫边界条件、基尔霍夫边界条件和霍金边界条件；④导热边界条件、辐射边界条件和对流边界条件。

（）。

6.（）远远小于（）是肋片导热的必要条件，反过来的话肋片不仅不增大传热，反而削弱传热。

①肋片表面对流换热热阻、肋片内导热热阻；②肋基接触热阻、肋片内导热热阻；③肋基导热热阻、肋片内导热热阻；④肋片内导热热阻、肋片表面对流换热热阻。

7.周期性的非稳态导热过程由于边界条件变化程度与周期不同，可能分为也可能不分（）等两个阶段。

①非稳态阶段和稳态阶段；②非正规状况阶段和正规状况阶段；③非周期性阶段和周期性阶段；④非定常阶段和定常阶段。

8.集总参数法使用条件是（）。

①物体内部单位导热面积上的导热热阻远远小于传热过程总传热热阻；②物体内部单位导热面积上的导热热阻远远大于传热过程总传热热阻；③物体内部单位导热面积上的导热热阻（内热阻）远远小于物体表面同周围环境进行换热的换热热阻（外热阻）；④物体内部单位导热面积上的导热热阻（内热阻）远远小于物体表面同周围环境进行换热的换热热阻（外热阻），即Bi很小（<0.1）。

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。

流体力学与传热模拟试题（一）一、选择题1 离心泵的调节阀开大时，A 吸入管路阻力损失不变B 泵出口的压力减小C 泵入口的真空度减小D 泵工作点的扬程升高2在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值A 与光滑管一样B 只取决于ReC 取决于相对粗糙度D 与粗3 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生＿＿＿＿。

A 汽化现象B 汽蚀现象C 气缚现象D 气浮现象二填空题1在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的＿＿次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的＿＿次方成正比。

2流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是型曲线，其管中心最大流速为平均流速的倍，摩擦系数λ与Re的关系为。

3 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生现象4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。

5流体流动的连续性方程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

三计算题1 在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20℃和110℃。

在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45℃和40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：（1）空气出口温度为多少？（2）总传热系数为原来的多少倍？（3）若使冷却水加大一倍，空气流量及两流体进口温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？（α水>>α空气）（4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？2 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口路尺寸为φ83×3.5mm，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。

当输水量为36m3/h时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg，压力表读数为2.452×105Pa，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m3，试求：（1）两槽液面的高度差H为多少？（2）泵所需的实际功率为多少kW？（3）真空表的读数为多少kgf/cm2？3）一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为6m，直径为φ25×2mm。

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T1＝400℃,出口温度T2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,若作为换热器材料,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℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w,采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35W/m2.K,则其厚度不低于 91mm ;注:大型容器可视为平壁14、列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于 提高壳程流体的流速 ,折流挡板的形状有弓形 , 圆盘形 等;15、化工生产中最常用的载热体加热剂为 饱和蒸汽 ,常用的冷却剂为 水 ; 二、 选择题1、将1500 kg/h,80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃,冷却水初温为30℃,出口温度不超过35℃,硝基苯比热为1.38kJ/kJ ℃,则换热器的热负荷为 B ;A. 19800 kJ/h;B. 82800 kJ/h;C. 82800 kW;D.19800kW2、提高传热强度的主要途径是增大 C ;A. 传热温度差；B. 加热蒸汽压力；C. 传热系数；D. 传热面积；3、计算下列四种“数”时,其数值大小与单位制选择有关的是 D ;A ．普兰德准数B ．传热单元数C ．离心分离因数ＫD ．过滤常数Ｋ4、黑度表明物体的辐射能力接近黑体的程度,其值大小与物体的 D 无关;A ．种类；B ．表面状况；C ．表面温度；D ．.颜色5、在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K 值接近于 B ;A. α蒸汽B. α空气C. α蒸汽与α空气的平均值 D . α蒸汽与α空气的对数平均值6、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 A 方式进行的; A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射 D.热对流7、列管式换热器内,装设了两块横向折流挡板,则该换热器的壳程为 A A. 单程 B. 双程 C.三程 D.四程8、在下面几种换热器中,冷热两种流体能实现完全逆流的是 A ; A. 套管式 B. 列管式 C. 板式 D.夹套换热器9、热对流仅发生在 C 中;A. 固体B. 静止的流体C. 流动的流体D.真空 10、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 ; A. 愈大 B. 愈小 C. 不变 D.和温差无关 11、用两种不同的保温材料时,往往把导热系数入值小者放在 A ; A. 内层 B. 外层 C. 内外层均可 内外层均不可12、用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近 AA. 蒸汽的温度；B. 空气的出口温度；C. 空气进口温度D. 空气进、出口平均温度13、喷淋式换热器属于 B 换热器的一种;A. 混合式B. 间壁式C. 蓄热式D.直接接触式14、热量传递的基本方式是 D ;A. 恒温传热和稳态变温传热;B. 导热给热和热交换;C. 气化、冷凝与冷却;D. 导热、对流与辐射15、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是 C ;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;D.降低传热系数,减少散热16、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是 B ;A．斯蒂芬-波尔兹曼定律； B．克希霍夫定律；C．折射定律； D．普朗克定律17、采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热系数,但同时也导致 D ;A．管内易结垢； B．壳程流体流速过低；C．平均温差下降； D．管内流动阻力增大三、判断题1、换热器的平均传热温度差,是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值;F2、固体材料的内部结构越松疏,其导热系数则越大 F3、在稳定的多层平壁导热中,热阻与温差成正比; T4、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数; F5、保温层应该选用导热系数小的绝热材料 T6、传热边界层厚度总是小于或等于流动边界层厚度; T7、换热器的导热管,应选用导热系数值大的材料; T8、在稳态传热中,凡热阻大处其温差也大; T9、在稳定的多层平壁导热中,若某层的热阻较大,则导热温度差就较小; F10、当保温材料的厚度加大时,内外壁面的总温度差增大,总的热阻也增大,总推动力与总阻力之比为定值,即导热速率不变 ; F11、多层平面壁稳态热传导时,推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和; F12、由溶液沸点造成温度差损失等于溶液的沸点与相同压力下水的沸点之差; T13、凡稳定的圆筒壁传热,热通量为常数; F14、维持膜状沸腾操作,可获得较大的沸腾传热系数; F15、当保温材料的厚度加大时,内外壁面的总温度差增大,总的热阻也增大,总推动力与总阻力之比为定值,即导热速率不变 ; F16、蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种; T四、简答题1、列管换热器由哪几个基本部分组成各起什么作用答：主要由壳体、管束、管板和顶盖又称封头等基部分组成;壳体和管束作为冷热两流体的流动空间,通过管壁进行换热;管束安装在管板上,通过管板使管束与壳体连成一体;顶盖封头上有管程流体进出口,且有分程、密封,封头可拆卸,便于管子清洗等作用;2、提高传热系数时,为什么要着重提高给热系数小的这一侧解：当忽略金属壁面的导热热阻时,1/K=1/α+1/α=α+α/α×α若α>>α,则α+α≈α∴K≈α即K接近α小的数值;3、为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作答：逆流操作可以获得较大的平均传热温度差,从传递相同热负荷言,须较小的传热面积,节省设备费用;此外,逆流热流体出口温度T可接近冷流流体进口温度t,对相同热负荷言,需加热剂少；同样,就冷流体而言,逆流体出口温度t可接近热流体进口温度T,对相同热负荷言,需要冷却剂少,故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑,逆流操作费小;4、试述对流传热的机理答：热流体流过管道时, 在湍流主体中,流体剧烈拢动,形成漩涡, 使质点强烈混合而交换热量,温度较均匀,几乎不存在温度梯度；但在紧靠管壁,有一层很薄的作层流流动的流体层层流底层,在这层薄层内,热量传递以导热方式进行,从微观上言,是靠分子传递;由于流体的导热系数很小,故热阻丝要集中层流底层内;对管内层流流动,热量传递也是主要靠导热;但由于温度存在轴向的,径向的,有密度差,会引起质点的对流,比较复杂;5、试分析对流传热系数的影响因素答：影响对流传热系数的因素有：d,u,ρ,μ,λ,cP五、计算题1、某厂在由177根φ25×2mm,长3m的钢管构成的单壳程单管程列管换热器内,用 132.9℃的饱和水蒸汽在管间冷凝,将管内作湍流流动的常压乙烯气体加热;已知乙烯气体流量为0.6kg/s,进口温度为20℃,在操作条件下的密度为1kg/m3,比热为1.84 kJ/kg.K,对流传热系数为53w/m2.K,饱和水蒸汽冷凝传热膜系数为8000 w/m2.K,可忽略管壁及垢层热阻;1确定乙烯气体出换热器时的温度；2若乙烯气体通过换热器的压降要求不超过0.01 kgf/cm2,通过换热器的总长度包括局部阻力当量长度为5.5m,摩擦系数λ＝0.04,试确定该换热器最多能允许通过多少kg/s的乙烯气体解：1Q＝ｗcP t2 -t1 =0.6CPt2 -201分Q＝KAΔtm1分Si ＝ｎπｄi Ｌ＝177π×0.021×3 =35.014 m1分∵αi<<αo Ki ＝1/1/α1 ＋1/α2＝1/1/53+1/8000=52.65 ｗ.m.K2分则 0.6×1.84×10^3×t2 -20=52.65×35.014×t2 -20/ln132.9-20/132.9-t2ｌｎ112.9/132.9-t2 =1.668112.9/132.9-t2 =5.304704.89 - 5.304t2 =112.9 ∴t2 =111.61℃3分2 ΔP＝0.01 kgf/cm=0.01×9.804×10=9.807×10Pa1分ΔP＝λｌ/ｄ×u2/2×ρ＝0.04×5.5/0.021×u2/2×12分9.807×10=0.04×5.5/0.021×u2/2∴ u＝13.68 m.s2分ｗ＝ｎπ/4 di2uρ＝177×0.785×0.021×13.68＝0.8389 kg.s=0.84kg.s2分2、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℃;冷却水在环隙从15℃升到35℃;苯的对流传热系数αh=230W/m2·K,水的对流传热系数αc=290W/m2·K;忽略污垢热阻;试求：1冷却水的消耗量；2逆流操作时所需传热面积;解：1冷却水消耗量：热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 1分热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W1分冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h1分 2并流操作时所需传热面积：以内表面积S i 为基准的总传热系数为K i , 碳钢的导热系数λ=45W/m ·K1分=4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3 =7.54×10－3m 2·K/W4分K i =133W/m 2·K1分逆流操作 80 504023545=+=逆m t ∆℃3分 传热面积 83.540133101.34=⨯⨯==逆逆m i i t K Q S ∆m 23分 3、现某厂准备选用一台换热器用19.61kPa 表压的饱和水蒸汽供牛奶消毒用,牛奶在管内流动,从10℃加热到85℃,其平均比热为3.9kJ/kg.K,处理量为3t/h;饱和水蒸汽在管外冷凝,冷凝水在饱和温度下排出,换热器的传热系数K=1400W/m 2.K 以外表面积计,换热器的散热损失为饱和蒸汽放出热量的5%,试求：1饱和水蒸汽的消耗量为多少kg/h2要选用多大换热面积的换热器 当地大气压为98.07kN.m -2压力kPa 温度℃ 液体焓kJ/kg 蒸汽焓kJ/kg 汽化热kJ/kg 19.61 53.6 224 2594 2370 98.07 99.1 415 2676 2261 117.7 104.2437 2684 2247Q=W c c pc t 2-t 1=3×1000×3.9×85-10/3600 =243.7kW2分 Q 热=Q ＋5%Q 热1分Q 热=Q/0.95==243.7/0.95=256.58kW1分W h =Q/r=256.58×3600/2247=411.1kg/h 3分2 换热器面积△t 1=104.2-10=94.2℃ △t 2=104.2-85=19.2℃ △tm=△t 1-△t 2/ln △t 1 /△t 2 =94.2-19.2/ln94.2/19.2 =47.14℃2分S =Q/K×△tm=2.437×105/1400×47.14 =3.693 m3分4、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;忽略污垢热阻;试求冷却水的消耗量和并流操作时所需传热面积;解：1冷却水消耗量： 热量衡算式为)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= 1分热负荷 43101.3)5080(1086.136002000⨯=-⨯⨯⨯=Q W1分冷却水消耗量 1335)1535(10178.43600101.3)(3412=-⨯⨯⨯⨯=-=t t c Q W pc c kg/h1分 2并流操作时所需传热面积：以内表面积S i 为基准的总传热系数为K i , 碳钢的导热系数λ=45W/m ·K1分=4.35×10－3+7.46×10－5+3.18×10－3 =7.54×10－3m 2·K/W4分K i =133W/m 2·K1分并流操作 80 50 2.341565ln 1565=-=并m t ∆℃3分传热面积 81.62.34133101.34=⨯⨯==并并m i i t K Q S ∆m 23分 5、在逆流换热器中,用初温为20℃的水将1.25kg ／s 的液体比热容为1.9kJ ／kg.℃、密度为850kg ／m 3,由80℃冷却到30℃,换热器的列管直径为φ25×2.5mm,水走管方;水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85kW ／m 2.℃和1.70kW ／m 2.℃,污垢热阻可忽略;若水的出口温度不能高于50℃,试求换热器的传热面积; 解：热负荷：Q =W 1c p 1T 1－T 2=1.25×1.9×10380－30=1.2×105W2分传热温度差：Δt m =Δt 2－Δt 1/ln Δt 2/Δt 1 =80－50－30－20/ln30/10 =18.2℃3分 总传热系数：33333o o o 1006.2107.1110201085.0102511---⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=+≈ααi i d d K m 2·℃/W 解得：K o =485.44W/m 2·℃,4分521.21013.618.2485.44m Q S m K t ⨯===∆⨯3分6、某化工厂用一热交换器,每小时冷凝 3.4t/h 工业酒精;已知酒精温度80℃,汽化潜热为1072kJ/kg,酒精蒸汽在管外冷凝,测得其αo =2268W/m 2.K,冷却水在管内流动,水流速度为0.4m/s,进口水温度为20℃,流量为34500kg/h,钢管规格：φ30×2.5mm,长2m,钢管导热系数46.5 W/m 2.K,设过程无热损失,并忽略垢层热阻,试求：1传热速率；2冷却水出口温度；3换热器传热面积；4欲使传热速率Q 提高,有人认为只要提高αo 即可,你的看法如何 水的ρ=1000kg/m 3,Cp=4.18kJ/kg.K,μ=1cp,λ=0.65W/m.K 解： 1传热速率2分 Q=3.4×10×1072×10/3600=1.012×10w2 冷却水出口温度2分 1.012×10=34500×4.18×10t-20/3600t=45.26℃3换热器传热面积 Re=dup/μ=25×10×0.4×10/1×10=101分pr=Cp.μ/λ=4.18×10×1×10/0.65=6.4311分L/d=2/30×10=66.67＞601分αi=0.023λ/diRePr1分=0.023×0.65/0.025×10×6.431=1996 W/m 2.K1分△t=80-20=60℃△t=80-45.26=34.74℃△t=60＋34.74/2=47.37℃1分K=1/do/αidi＋dδ/dλ＋1/α 1分=1/30/25×1996＋30×2.5×10/27.5×46.5＋1/2268=908.4W.m.K1分S=Q/K.t=1.012×10/908.4×47.37 =25.6m1分4要提高Q,不能单纯提高α,因为α与α数值相近,必须同时提高α与α,才能使K增大,从而使Q能显著提高;2分7、某厂用一套管热交换器,每小时冷凝2000kg甲苯蒸汽,冷凝温度为110℃,甲苯的汽化潜热为363kJ.kg,其冷凝传热系数为14000w.m.K;冷却水于16℃及5000kg.h的流量进入套管内管内径为50mm作湍流流动,其对流传热系数为1740w.m.K;水的比热可取为.K：1试计算冷却水的出口温度及套管管长;2由于气候变热,冷却水进口温度升为25℃,试计算在水流量不改变的情况下,该冷凝器的生产能力的变化率;解：1由热量衡算得：Q＝Wh ｒ＝Wc.Cpt2－16∴t2＝Whｒ/W.Cp＋16＝2000/3600×363×10/5000/3600×4.19×10+16 ＝50.65℃2分K＝1/1/1740+1/14000=1548w.m.K2分Q＝Whｒ＝2000/3600×363×10＝2.02×10wΔt1＝110－16＝94℃, Δt2＝110－50.65＝59.35℃Δtm ＝Δt1＋Δt2/2＝94＋59.35/2＝76.8℃2分又Q＝KSΔtm ＝KπｄｌΔtm1分∴管长l＝Q/KπｄΔtm＝2.02×105/1548×3.14×0.05×76.8＝10.82m2分2水温升高忽略物性变化传热面积S＝πｄｌ＝3.14×0.05×10.8＝1.7m1分Q'=KS△tm' 其中Q'=5000/3600×4.19×10t2′-25△tm'=110-25+110-t'/2=97.5-0.5t'2分∴ 5000/3600×4.19×10t'-25 =1548×1.797.5-0.5t' , 解得 t'=56.4℃3分Q'=5000/3600×4.19×1056.4-25=1.83×10w2分Q-Q'/Q×100%==9.4%1分8、有一列管换热器,由φ25×2.5mm 长为2m 的26根钢管组成;用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体,该液体走管内,进口温度为25℃,比热为1.76kJ/kg.K,流量为18600kg/h;管外蒸汽的冷凝传热系数为1.1×104W/m 2.K,管内对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的6倍;求冷流体的出口温度;设换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计 解：据题意 Rs i ≈Rs o ≈0 b/λ≈0 do/αi d i ＝6/αo 2分∴ Ko ＝1/1/αo +d o /αi di ＝1/1/αo +6/αo ＝1.1×10/7＝1571.43 W/m 2.K 3分 So ＝ｎπｄo l ＝26×3.14×0.025×2＝4.082 m 22分 T 1 ＝120℃－－－→T 2 ＝120℃T1 ＝T2=T t 1 ＝25℃ －－－→t 2 ＝ ℃2分Q ＝Wc c P c t 2 －t 1 ＝Ko SoT -t 1 -T +t 2 /lnT - t 1 /T -t 2 2分 18600/3600×1760 t 2 -t 1 ＝1571.43×4.082t 2 -t 1/lnT - t 1 /T - t 2 lnT-t 1 /T-t 2 ＝1571.43×4.082×3600/18 600×1760＝0.70542分 ∴ T-t 1 /T-t 2 ＝2.025 120-25＝2.025120-t 2∴ t 2 ＝120- 95/2.025＝73.08℃2分。

化工总控工技师（传热、传质学知识）模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有：1. 综合题1．冷002的型号FLBl200－375－25－6的含义是什么?正确答案：浮头式冷凝器，壳程直径1200mm，换热面积375m2，压力25kgf/cm2，6管程。

涉及知识点：传热学知识2．换热器的主要结构有哪些?正确答案：浮头盖，浮头，折流板，壳体，管束，管箱，管箱盖，固定管板，活动管板，管壳程进出口管法兰，浮头压圈，防冲板。

涉及知识点：传热学知识3．载热体的概念是什么?正确答案：在石油化工生产中，常常要通过加热、冷却等不同形式，将热量引入或移出，其实质有共同之处，都是进行热量的传递，参与传热的载体称为载热体。

涉及知识点：传热学知识4．传热系数的物理意义是什么?正确答案：当冷热流体温度差为1℃、传热面积为1m2时，1h内热流体传给冷流体的热量。

涉及知识点：传热学知识5．冷换设备投用前的检查内容有哪些?正确答案：冷换设备在投用前要进行如下检查：①检查壳体外壁，确认无变形、撞击、裂纹等痕迹；②检查管箱盖、管箱、封头与壳体连接螺栓，确认把紧；③拆除施工中所加盲板，检查壳体上放气嘴，确认把紧堵死；④确认管壳出入口阀门灵活好用，连接法兰把紧。

涉及知识点：传热学知识6．简述浮头式换热器的结构特点。

正确答案：浮头式换热器两端的两块管板，一块直径较大的与壳体直接固定在一起为固定管板，另一块直径较小并可以在壳体内自由活动的称为活动管板。

活动管板、浮头盖及与其相连接的整个结构称作浮头。

当管束受热膨胀时，管束连同浮头在壳体内可以自由伸缩，消除了热应力，而且具有耐较高压力、传热速率高、管束可以抽出、便于清洗的优点，所以在炼厂中广为采用，缺点是当浮头垫片密封不严时，换热介质泄漏不易发现。

涉及知识点：传热学知识7．简述固定管板式换热器的结构特点。

正确答案：固定管板式换热器具有结构简单、重量轻、管束易于清洗的优点，由于此种换热器两端的两块管板都直接固定在壳体上，管束受热膨胀时不能自由伸缩，不能消除热应力，所以只适用于中、低温的操作条件。

传热学模拟练习题与答案1、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、有利于反应B、便于制造C、防止腐蚀D、便于维修答案：C2、催化裂化反应温度提高后，下述反应速度增加最多的是( )A、原料→焦炭的反应B、原料→汽油的反应C、汽油→气体的反应D、以上反应速度增加一样多答案：A3、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2，当α1《α2时，欲提高传热系数，关键在于提高( )的值才有明显的效果A、αlB、αl和α2C、α2D、与两者无关答案：A4、大检修时设备倒空的先后顺序为( )A、先泄压，后导液B、先导液，后泄压C、泄压和导液可同时进行D、无先后次序答案：B5、关于乙烯装置设置火炬系统的目的，下列说法不正确的是( )A、保护装置的安全B、乙烯装置在正常状态下，将系统内排放的液相烃类通过火炬系统烧掉C、乙烯装置在非正常状态下，将系统内排放的大量气相烃类通过火炬系统烧掉D、防止环境污染答案：B6、两流体所作逆流的换热器是( )A、套管式换热器B、板翅式换热器C、浮头式换热器D、U型管式换热器答案：A7、反应物流经床层时，单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量称为( )A、催化剂选择性B、催化剂空时收率C、空速D、催化剂负荷答案：B8、真空泵发热或真空低的原因有可能是( )A、过滤尾气带水多B、进气管道堵塞C、注入软水量不足答案：C9、乙苯脱氢氢制苯乙烯，氨合成等都采用( )催化反应器A、固定床B、鼓泡式反应器C、釜式反应器具D、流化床反应器答案：A10、某单程列管式换热器，水走管程呈湍流流动，为满足扩大生产需要，保持水的进口温度不变的条件下，将用水量增大一倍，则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、不变C、1.74倍D、2倍答案：C11、对流传热速率等于系数×推动力，其中推动力是( )A、两流体的温度差B、流体温度和壁温度差C、两流体的速度差D、同一流体的温度差答案：B12、随着催化裂化的反应时间的不断增加，下列变化正确的是( )A、气体产率下降B、柴油产率上升C、汽油产率上升D、焦炭产率上升答案：D13、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与( )。

传热学模拟考试题与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、非烃化合物中，含( )化合物最难被加氢。

A、OB、NC、S正确答案：B2、流体流量突然减少，会导致传热温差( )。

A、变化无规律B、下降C、升高D、始终不变正确答案：B3、聚合物主链中的取代基有规律的交替排列在中轴分子链的两端的聚合物，称( )A、定向聚合B、本体聚合C、间规聚合D、无规聚合正确答案：C4、会引起列管式换热器冷物料出口温度下降的事故有 ( )A、冷物料泵坏B、热物料泵坏C、热物料流量太大D、正常操作时，冷物料进口管堵正确答案：B5、齿轮泵的流量调节可采用( )A、旁路阀B、出口阀C、进口阀D、都可以正确答案：A6、在卧式列管换热器中，用常压饱和蒸汽对空气进行加热（冷凝液在饱和温度下排出），饱和蒸汽应走( )，蒸汽流动方向（）A、管程B、壳程C、管程D、壳程正确答案：D7、换热器折流板间距最小为( )mm。

A、100B、50C、20D、80正确答案：B8、若被输送的流体黏度增高，则离心泵的压头( )A、降低B、提高C、不变正确答案：A9、对流传热膜系数的单位是( )A、W/（m·℃）B、W/（m2·℃）C、J/（m2·℃）D、J/（S·m·℃）正确答案：B10、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案：B11、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。

在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低应采用的流程为( )A、气体走管内，气体串联逆流操作B、气体走管外，气体串联逆流操作C、气体走管外，气体并联逆流操作D、气体走管内，气体并联逆流操作正确答案：B12、不属于换热器检修内容的是( )A、清扫管束和壳体B、管束焊口、胀口处理及单管更换C、检查修复管箱、前后盖、大小浮头、接管及其密封面，更换垫片D、检查校验安全附件正确答案：D13、下列换热器中，总传热系数量大的是( )。

传热传质复习题1、 说明导热、对流换热和辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

导热：物体各部分之间不发生宏观相对运动，而仅依靠分子、自由电子、原子粒子的微观运动而产生的热量传递。

在不透明的固体中，导热是唯一的热量传递形式；流体中，存在导热，但热量的传递是和对流相结合的。

气体、液体和固体导热机理不同。

对流：由于流体的宏观运动，使得流体各部分之间发生相对运动，冷热流体相互掺混引起的热量传递。

工程关心问题是固体和流体之间的换热。

对流分为自然对流和强迫对流。

辐射：通过电磁波形式实现能量传递。

特点：是无需接触，把热量从高温物体传给低温物体；能量形式发生变化。

2、 说明傅里叶定律、牛顿冷却公式和斯蒂芬－波尔兹曼定律，三种热流密度计算公式，符号意义，计算单位。

Fourier 导热定律：在物体内发生纯导热时，单位时间内导过垂直于热流方向面积为dA 的热流量，与等温面法线方向的温度增量成正比，而与法向距离成反比。

tq=-gradt=-n x∂λλ∂，单位为W ，λ为物体的导热系数，gradt 为温度梯度。

牛顿冷却公式:对单位面积有q=h t ∆,对于面积为A 的接触面m h t Q A =∆，其中m t ∆为换热面A 上流体育固体表面的平均温差，h 为对流传热表面系数。

斯蒂芬－波尔兹曼定律：3、 说明导热系数的意义，气体、液体和固体的导热机理，变导热系数概念和变导热系数对平板中温度分布的影响。

①导热系数是材料重要的物理参数，反应材料导热的本领，大小由材料的性质确定。

定义为：dA gradT dQgradT q n ⋅-=-=ρλ表示：单位温度梯度下，物体内所产生的热流密度。

②固体导热机理：（热传导现代理论对金属和非金属热传导机理作了严格区分）金属：自由电子运动、晶体的震动（弹性波）等形式实现热量的传递。

非金属（半导体）：晶体的震动形式实现热量的传递，热传导系数完全由晶体的震动引起。

气体导热机理：分子不规则运动形式实现热量的传递。

第二章传热试题一、选择题（40分）1.用潜热法计算流体间的传热量（）。

（A）仅适用于相态不变而温度变化的情况；（B）仅适用于温度不变而相态变化的情况；（C）仅适用于既有相变化，又有温度变化的情况；（D）以上均错2.用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）增大换热器尺寸以增大传热面积；（B）在壳程设置折流挡板（C）改单管程为双管程；（D）减少传热壁面厚度3.可在器内设置搅拌器的是（）换热器。

（A）套管（B）釜式（C）夹套（D）热管4.列管换热器中下列流体宜走壳程的是（）。

（A）不洁净或易结垢的流体；（B）腐蚀性的流体；（C）压力高的流体；（D）被冷却的流体5. 导热系数的单位为（）。

A、W/m.℃； B 、W/m2.℃； C、 w/kg.℃； D、W/S.℃6. 多层串联平壁稳定导热，各层平壁的导热速率（）。

A、不相等；B、不能确定；C、相等；D、下降。

7. 夏天电风扇之所以能解热是因为（）。

A、它降低了环境温度；B、产生强制对流带走了人体表面的热量；C、增强了自然对流；D、产生了导热。

8. 冷、热两种流体换热时，选用（）的平均温差最大。

A、并流；B、折流；C逆流；D、错流。

9. 在管壳式换热器中，用饱和蒸气冷凝以加热空气，下面两项判断为（）。

甲：传热管壁温度接近加热蒸气温度。

乙：总传热系数接近于空气侧的对流传热系数。

A 甲、乙均合理；B甲、乙均不合理；C甲合理、乙不合理；D甲不合理、乙合理10. 下列哪一种不属于列管式换热器（）。

A U型管式 B浮头式 C螺旋板式 D固定管板式11. 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<λ112. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。

传热和传质基本原理习题详解传热和传质是热力学的重要内容，其中传热是指热量的传递，而传质是指物质的传递。

在具体应用中，这两个过程经常同时发生。

下面是一些关于传热和传质基本原理的习题及其详解：传热习题：1. 一个铁锅的底部在火上加热，温度逐渐升高。

画出热量从火源传递到铁锅中的示意图，并简要解释热量传递的方式。

解答：示意图应该包括火源、热量传递的路径以及铁锅。

热量传递的方式主要有三种：传导、对流和辐射。

- 传导：铁锅底部与火源直接接触，热量通过铁的传导逐渐向上传递。

- 对流：热的气体或液体从火源周围层流动到铁锅，将热量传递到锅中其他部分。

- 辐射：火源释放出的热辐射能够直接穿过空气传递到锅底。

2. 太阳能作为一种可再生能源，是地球上最重要的能量来源之一。

简要解释太阳光的热量是如何通过辐射传递到地球上的。

解答：太阳光通过辐射传递热量到地球上。

太阳发出的光包含多种频率的电磁波，其中包括可见光和红外线。

云层、大气和地表会吸收部分太阳光，然后释放出热辐射。

这些热辐射会向地球表面传递，使地表温度升高。

传质习题：1. 在冬天，房间里的空气冷而干燥，而在夏天，室外空气炎热多湿。

解释冬夏两季空气湿度变化的原因。

解答：冬季室内空气的湿度相对较低是因为冷空气无法含有大量水汽，且室内加热会降低空气的相对湿度。

而夏季室外空气湿度较高是因为高温使空气可以吸收更多的水汽。

2. 在植物叶片的气孔上，液态水可以通过蒸腾作用转化为气态水蒸气，并释放到大气中。

简要解释为什么液态水可以“跳过”气态而直接转化为气体。

解答：液态水直接转化为气体并释放到大气中是因为在植物叶片的气孔内部，存在着气相和液相之间的蒸汽压差。

当液态水的蒸汽压超过空气中的水蒸气压时，液态水会蒸发成气态水蒸气。

这种蒸发过程称为蒸腾作用。

化工原理传热部分模拟试题及答案一填空(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 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。

(2) 热传导的基本定律是 傅立叶定律 。

间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 小 （大、小）一侧的α值。

间壁换热器管壁温度t W 接近于α值 大 （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 （大、小），其两侧的温差愈 大 （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 小 ，其两侧的温差愈 小 。

(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 滞离层内（或热边界层内） ，减少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。

(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 膨胀节 、 采用浮头式 或 U 管式结构 ；翅片管换热器安装翅片的目的是 增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数 。

(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b 1>b 2>b 3，导热系数λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻R 1 > R 2 > R 3，各层导热速率Q 1 = Q 2 = Q 3。

(7) 物体辐射能力的大小与 黑度 成正比，还与 温度的四次方 成正比。

(8) 写出三种循环型蒸发器的名称 中央循环管式 、 悬筐式 、 外加热式 。

(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 自然对流 、 泡核沸腾 和 膜状沸腾 三个阶段。

实际操作应控制在 泡核沸腾 。

在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而 增加 。

(10) 传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。

热传导的基本定律是⎽⎽⎽傅立叶定律⎽其表达式为⎽⎽⎽dQ= -dsλnt∂∂⎽⎽⎽。

(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 1.74 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 3.48 倍。

传输原理习题习题1.在如图所示的“水－壁板”体系中，在x =x 1处的稳态温度分布为t ＝60sin(πy/2)，（0≤y ≤1），式中t 和y 的单位分别为℃和m 。

水无流动时，求：在该处通过壁板的热流密度（水在38℃时的导热系数λ1＝0.54 kcal/hr·m·K ，比热为1 kcal/kg·℃）。

解：（1）简单地，用38℃时的导热系数λ1代替x 1处的导热系数，则有： 在x =x 1处的温度梯度为：C/m302cos302sin600︒==⎪⎭⎫⎝⎛====ππππy y yy dy d dydt y通过x =x 1处的热流密度为：2m kcal/hr 89.503054.0⋅=⨯-=-==πλy dydt q答：在x =x 1处通过平板的热流密度为50.89kcal/hr.m 2。

（2）确切地说，由于体中给出的水的导热系数是38℃时的数值；同时，我们注意到，在x =x 1处，温度分布与时间无关，可视为稳态温度场，于是可以认为通过各等温面的热流量相等，热流密度也相等，所以有如下求解：由于t ＝60sin(πy/2)，那么水温等于38℃处的y 坐标为：43663.068585.026038arcsin 2=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππy mx =x 1，y =0.43663处的温度梯度为：1C/m94.7277388.0302cos302sin6043663.043663.043663.0︒=⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛====ππππy y yy dy d dydt y通过x =x 1处的热流密度为：243663.038m kcal/hr 39.3994.7254.0⋅=⨯-=-===y y dydt qλ答：在x =x 1处通过平板的热流密度为39.39kcal/hr.m 2。

习题2.假设两小时内通过152mm ×152mm ×13mm （厚度）的实验板的导热量为20.16kcal ，板的两面温度分别为19℃和26℃。