传热学模拟试题
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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)。
传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征?A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案:D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关?A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案:A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量?A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案:C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向?A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案:C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率?A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案:A二、简答题1. 什么是传热学?传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学,通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体,以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么?热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程,热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程,热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响?温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况,温度梯度越大,热传导速率越快。
当温度梯度很大时,热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些?常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程,可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些?影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高,热辐射强度越大;物体表面的性质也会影响热辐射强度,比如表面的发射率;波长则是指热辐射的电磁波的波长,不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体,一个是金属,一个是木材,它们的表面积和温度差都相同,哪个物体的热传导更快?金属的热传导更快。
传热学考试模拟题(含答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、单程转化率指( )A、目的产物量/参加反应的原料量×100%B、目的产物量/进入反应器的原料总量×100%C、目的产物量/生成的副产物量×100%D、参加反应的原料量/进入反应器的原料总量×100%正确答案:D2、在选择化工过程是否采用连续操作时,下述几个理由不正确的是( )A、反应速率极慢的化学反应过程B、工艺成熟C、一般年产量大于4500t的产品D、操作稳定安全正确答案:A3、两流体所作逆流的换热器是( )A、套管式换热器B、浮头式换热器C、U型管式换热器D、板翅式换热器正确答案:A4、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、换热器列管穿孔C、换热器结垢严重D、换热器部分管堵正确答案:A5、旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变泵的转速B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、安装回流支路,改变循环量的大小正确答案:D6、当燃料对比价格≥1,传热温差在( )范围内时,传递单位热量总费用与传热温差成反比。
B、0~20C、0~40D、0~30正确答案:B7、当固定床反应器操作过程中发生超压现象,需要紧急处理时,应按以下哪种方式操作( )A、降低反应温度B、通入惰性气体C、打开出口放空阀放空D、打开入口放空阀放空正确答案:C8、化工生产要认真填写操作记录,差错率要控制在( )以下。
A、5‰B、2%C、1.5‰D、1%正确答案:C9、化工过程中常用到下列类型泵:A.离心泵 B.往复泵 C.齿轮泵 D.螺杆泵。
其中属于正位移泵的是( )。
A、A,B,B、B,C,C、A,D、A正确答案:B10、下列烃类裂解时,乙烯收率由高到低的次序是( )A、烷烃>单环芳烃>环烷烃>多环芳烃B、环烷烃>单环芳烃>烷烃>多环芳烃C、烷烃>环烷烃>单环芳烃>多环芳烃D、环烷烃>烷烃>单环芳烃>多环芳烃正确答案:C11、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
传热学试卷1一、填空题(每小题2分,共16分)1、导温系数a 表征了物体 的能力;流体粘度ν和a的比值组成的无量纲数是 。
2、强化遮热板作用的方法是和 。
3、研究对流换热的一种方法是比拟法,它是指通过研究______传递和_____传递之间的共性,以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。
4、第一类边界条件是 。
5、若炉膛内的火焰温度在1400℃,则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为 。
6、一台换热器,冷流体的入口温度为20℃, 出口温度为50℃,热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃,则该换热器的效能为 。
7、当1Pr >时,热边界层的厚度 流动边界层的厚度。
8、一个含有内热源的大平板,其导热系数为()K m W ⋅/50,测得在稳定情况下,其内部温度分布为:2250050x t -=,则平板内的内热源生成率为________3/m W 。
二、单项选择题(每小题2分,共16分) 1、下列表述正确的是 。
A 、对漫射表面,光谱吸收比等于光谱发射率B 、吸收比等于发射率C 、定向辐射强度与空气方向无关 2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数 自然对流的表面传热系数。
A 、小于B 、等于C 、大于D 、无法比较3、下列 材料表面的法向黑度为最小。
A 、水B 、镀锌的铁皮C 、各种颜色油漆D 、磨光的铬4、在其他条件相同的情况下,下列 物质的导热能力最差。
A 、合金钢 B 、空气 C 、水 D 、油5、格拉晓夫准则Gr 越大,则表征 。
A 、浮升力越大B 、粘性力越大C 、惯性力越大D 、动量越大6、当量直径P Ad e 4中P 表示 。
A 、长度B 、宽度C 、润湿周长D 、周长7、表面辐射热阻与 无关。
A 、表面粗糙度B 、表面温度C 、表面积D 、角系数8、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。
A 、圆筒的长度B 、圆筒外径C 、圆筒内径D 、圆筒壁厚度三、简答与分析题(每小题5分,共20分)1、当采用肋片增强传热时,应把肋片加装在哪一侧?为什么?2、当大气中三原子气体比例增加时,会出现所谓大气温室效应,试说明其原 因?3、什么是沸腾换热的临界热流密度?为什么有些换热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态下工作?4、图1示出了常物性、有均匀内热源∙Φ、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置,试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式(不需要整理)。
传热学试卷1一、填空题(每小题2分,共16分)1、导温系数a表征了物体的能力;流体粘度ν和a的比值组成的无量纲数是。
2、强化遮热板作用的方法是和。
3、研究对流换热的一种方法是比拟法,它是指通过研究传递和传递之间的共性,以建立表面传热系数与阻力系数相互关系的方法。
4、第一类边界条件是。
5、若炉膛内的火焰温度在1400℃,则炉膛火焰中最大光谱辐射能量所对应的波长约为。
6、一台换热器,冷流体的入口温度为20℃, 出口温度为50℃,热流体入口温度为100℃, 出口温度为60℃,则该换热器的效能为。
7、当1Pr>时,热边界层的厚度流动边界层的厚度。
8、一个含有内热源的大平板,其导热系数为()K/50,测得在稳定情况下,其内部温度分布mW⋅为:2=,则平板内的内热源生成率为t-250050x3W。
/m二、单项选择题(每小题2分,共16分)1、下列表述正确的是。
A、对漫射表面,光谱吸收比等于光谱发射率B、吸收比等于发射率C、定向辐射强度与空气方向无关2、绝大多数情况下强制对流时的表面传热系数自然对流的表面传热系数。
A、小于B、等于C、大于D、无法比较3、下列材料表面的法向黑度为最小。
A、水B、镀锌的铁皮C、各种颜色油漆D、磨光的铬4、在其他条件相同的情况下,下列物质的导热能力最差。
A 、合金钢B 、空气C 、水D 、油5、格拉晓夫准则Gr 越大,则表征 。
A 、浮升力越大B 、粘性力越大C 、惯性力越大D 、动量越大6、当量直径P Ad e 4 中P 表示 。
A 、长度B 、宽度C 、润湿周长 D 、周长7、表面辐射热阻与 无关。
A 、表面粗糙度B 、表面温度C 、表面积D 、角系数8、水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取 。
A 、圆筒的长度B 、圆筒外径C 、圆筒内径D 、圆筒壁厚度三、简答与分析题(每小题5分,共20分)1、当采用肋片增强传热时,应把肋片加装在哪一侧?为什么?2、当大气中三原子气体比例增加时,会出现所谓大气温室效应,试说明其原因?3、什么是沸腾换热的临界热流密度?为什么有些换热设备需在加热热流密度低于临界热流密度状态下工作?4、图1示出了常物性、有均匀内热源∙Φ、二维稳态导热问题局部边界区域的网格配置,试用热平衡法建立节点0的有限差分方程式(不需要整理)。
传热学课程试卷(A卷)题号一二三四总分得分一、填空题(本大题共14分,每题2分)1.导温系数又称热扩散率,它表征了物体内部各部分温度趋于均匀一致的能力(或材料传播温度变化的能力。
2.对同一种工质,自然对流换热系数h自、强制对流换热系数h强和沸腾换热系数h沸的大小关系为:h自<h强<h沸。
3.半径为R的半球内表面和圆底面组成封闭系统,则半球内表面对圆底面的角系数X2,1=1/2 。
4.定向辐射强度是指单位时间,单位可见辐射面积,单位立体角内的辐射能量。
5.从换热表面的结构而言,强化凝结换热的基本思想是尽量减薄粘滞在换热表面上的液膜厚度;强化沸腾换热的基本思想是尽量增加换热表面上的汽化核心数。
6.已知炉墙表面与空气的对流换热系数为h c,辐射换热系数为h r,则其单位面积复合换热热阻为1/(h c+h r) 。
7.圆管的临界热绝缘直径d cri的计算式为d cri=2λ/h,其物理意义为当d=d cri时对流与导热热阻之和最小,散热量最大。
二、选择题(本大题共16分,每小题2分)在每题列出的四个选项中只有一个选项正确,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.公式tKq∆=称为( D )。
A.傅里叶定律 B. 牛顿冷却公式 C. 热平衡方程 D. 传热方程式2.物体表面黑度不受下述(D)条件的影响。
A.物质种类 B. 表面温度 C. 表面状况 D. 表面位置3.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,应将哪种材料放在内层?( B )A .导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C .任选一种即可 D. 无法确定 4.下列各参数中,属于物性参数的是( C )。
A .传热系数 B. 吸收率 C. 普朗特数 D. 对流换热系数 5.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是( D )。
A .减少导热 B. 减少对流换热 C .减少对流与辐射换热 D. 减少导热与对流换热 6.沸腾的临界热流密度q cri 是( C )。
传热学(一)本试题分两部分,第一部分为选择题, 1 页至 2 页,每二部分为非选择题, 3 页至 7 页,共 7 页;选择题 20 分,非选择题 80 分,满分 100 分。
考试时间 150 分钟。
第一部分选择题一、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选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1 .对于过热器中:高温烟气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为()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 .对充换热系数为 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 × 10 4 W/m 2B . 6 × 10 4 W/m 2C . 7 × 10 4 W/m 2D . 5 × 10 4 W/m24 .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 .> 50B .= 80C .< 50D .= 1005 .炉墙内壁到外壁的热传递过程为()A .热对流B .复合换热C .对流换热D .导热6 .下述哪个参数表示传热过程的强烈程度?()A . kB .λC .α cD .α7 .雷诺准则反映了的对比关系?()A .重力和惯性力B .惯性和粘性力C .重力和粘性力D .浮升力和粘性力8 .下列何种材料表面的法向黑度为最大?A .磨光的银B .无光泽的黄铜C .各种颜色的油漆D .粗糙的沿9 .在热平衡的条件下,任何物体对黑体辐射的吸收率同温度下该物体的黑度。
()A .大于B .小于C .恒等于D .无法比较10 .五种具有实际意义的换热过程为:导热、对流换热、复合换热、传热过程和()A .辐射换热B .热辐射C .热对流D .无法确定第二部分非选择题二、填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11 .已知某大平壁的厚度为 10mm ,材料导热系数为 45W/(m · K) ,则通过该平壁单位导热面积的导热热阻为。
传热学试题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、蒸汽中若含有不凝结气体,将()凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案:B2、离心泵操作中,能导致泵出口压力过高的原因是()A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案:A3、离心泵启动稳定后先打开()。
A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案:D4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时,反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺,另有一定数量的焦油物,则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是()A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案:B5、套管换热器的换热方式为()A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案:A6、总传热系数与下列哪个因素无关()A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案:B7、节流阀利用的是()原理来制冷的。
A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D^热量平衡正确答案:B8、为防止急冷水系统腐蚀,通常在急冷水中注入()A、HC1B、KOC、NaOHD、P205正确答案:C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在()打开。
A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案:C10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数将随流量增大而:()A、减小B、增大C^先增大,后减小D、基本不变正确答案:B11、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()B、PPC、PD、P正确答案:C12、氯乙烯聚合只能通过()A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案:D13、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、无法判断C、基本不变D、减小正确答案:A14、通常对气固相放热催化反应而言,下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是()。
传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)l、某厂巳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°c流体需加热到80°C'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°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C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,聚合备压力会()。
A、不变B、增加至10k g/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、环氧乙烧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()。
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( )。
传热学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列哪种物质的导热系数最大?A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案:B2. 热传导的三种基本方式是?A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案:D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案:C4. 黑体辐射的特点是?A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案:C5. 热对流与流体的哪种性质有关?A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。
答案:分子振动2. 根据牛顿冷却定律,物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比,其比例常数称为______。
答案:冷却系数3. 辐射传热中,物体的辐射能力与其表面的______有关。
答案:黑度4. 热对流中,流体的流动状态可以分为层流和______。
答案:湍流5. 热传导的基本定律是______定律。
答案:傅里叶三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述热传导的基本原理。
答案:热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程,不需要介质,是分子内部能量的传递。
2. 什么是热对流?请举例说明。
答案:热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递,例如加热器加热水时,水的上下对流使得整个容器的水温度升高。
3. 黑体辐射的定律是什么?答案:黑体辐射定律,也称为普朗克定律,指出在任何温度下,黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。
4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式?答案:热辐射不需要介质,可以在真空中传播,因此是远距离传热的主要方式,如太阳辐射到地球。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个铜块的厚度为5cm,两侧温差为100℃,铜的导热系数为400W/m·K,试计算该铜块的热传导率。
《传热学》模拟 试卷一、 单选题1、一个表面的吸收比和( )无关。
a 投射表面温度b 吸收表面温度c 吸收表面面积d 投射表面性质 2、在一维平板瞬态导热问题中,可采用近似拟合公式(即第一项近似解)进行计算的条件是( )。
a Fo<0.2b Bi>0.1c Bi<0.1d Fo>0.23、 管内强迫层流充分发展段,如其他条件不变,半径增大时对流换热表面传热系数会( )。
a 增大b 不变c 减小d 先减后增4、 通过无内热源、常物性、对称第一类边界条件的平壁非稳态导热正规状况阶段,温度分布包括以下特性( )。
a 线性b 仅是位置的函数c 不再受边界条件的影响d 仅与Fo 和xδ有关 5、 蒸汽含有不凝结气体时,凝结换热的效果会( )。
a 减弱b 无影响c 增强d 可能增强,也可能减弱 6、 下面哪种方法能够减少蒸汽通道内热电偶测温误差( )。
a 热电偶靠近通道内壁b 增加热节点黑度c 减小气流流速d 通道外保温 7、 通过圆筒壁的传热过程,传热面上的总热阻与( )无关。
a 两侧流体流速b 计算基准面积c 壁厚d 固体壁物性8、 一个温度为27 o C 的表面在红外线范围内可看作灰体,那么在8m λμ<的近红外范围内当波长增加时,灰体的光谱辐射力会( )。
a 持续增加 b 持续减少 c 先增后减 d 先减后增 9、 是否可以通过安置肋片来强化换热,主要取决于( )。
a 肋片材料b 对流传热系数c Bi 准则d 肋高 10、流体强迫外掠平板时,边界层厚度会( )。
a 一直增加b 逐渐减小c 先增后减d 保持不变二、名词解释1 膜状凝结2 傅立叶定律3 强制对流4 漫灰表面5 格拉晓夫数Gr三、简答题:1、导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程,若平壁两侧都给定第二类边界条件,问能否唯一地确定平壁中的温度分布? 为什么?2、如图所示,在一个稳态、二维导热的温度场中划分网格,水平节点之间的间距为Δx ,竖直节点之间的间距为Δy ,导热系数为λ,粗黑线为边界,边界为绝热边界,请写出节点1和2的用于数值计算的节点方程。
传热学考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 热量传递的三种基本方式是()。
A. 导热、对流、辐射B. 导热、对流、蒸发C. 导热、对流、凝结D. 导热、蒸发、辐射答案:A2. 傅里叶定律描述的是()。
A. 流体流动B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递答案:C3. 在稳态导热中,温度梯度与热流密度的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 相等答案:A4. 牛顿冷却定律中,物体表面与周围流体之间的对流换热系数与()无关。
A. 流体的物性B. 物体表面的温度C. 流体的流速D. 物体的几何形状答案:B5. 黑体辐射定律中,黑体辐射的强度与温度的关系是()。
A. 线性关系B. 对数关系C. 指数关系D. 幂次关系答案:C6. 对流换热的努塞尔特数(Nu)是()。
A. 无量纲数B. 温度的单位C. 长度的单位D. 质量的单位答案:A7. 辐射换热中,两表面之间的角系数()。
A. 总是等于1B. 总是小于1C. 总是大于1D. 可以大于1答案:B8. 在热传导过程中,如果材料的导热系数增大,则()。
A. 热阻减小,热流密度增大B. 热阻增大,热流密度减小C. 热阻减小,热流密度减小D. 热阻增大,热流密度增大答案:A9. 相变潜热是指()。
A. 物质在相变过程中吸收或释放的热量B. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的比热容之比C. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的质量之比D. 物质在相变过程中吸收或释放的热量与物质的体积之比答案:A10. 热管是一种高效的热传递装置,其工作原理是基于()。
A. 导热B. 对流C. 辐射D. 相变答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传导的基本定律是______定律,其数学表达式为:q = -kA(dT/dx)。
答案:傅里叶2. 热对流中的换热系数h与流体的______、流速、物体的几何形状等因素有关。
答案:物性3. 辐射换热中,两表面之间的角系数φ的取值范围是______。
2-2 一冷藏室的墙由钢皮矿渣棉及石棉板三层叠合构成,各层的厚度依次为0.794mm.,152mm 及9.5mm ,导热系数分别为45,0. 07及0.1。
冷藏室的有效换热面积为37.2,室内外气温分别为-2℃及30℃,室内外壁面的表面传热系数可分别按 1.5及 2.5计算。
为维持冷藏室温度恒定,试确定冷藏室内的冷却排管每小时需带走的热量。
解:由题意得= =357.14W357.14×3600=1285.6KJ2-15 外径为50mm 的蒸气管道外,包覆有厚为40mm 平均导热系数为0.11的煤灰泡沫砖。
绝热层外表面温度为50℃,试检查矿棉渣与煤灰泡沫砖交界面处的温度是否超过允许值?又。
增加煤灰泡沫砖的厚度对热损失及交界面处的温度有什么影响?蒸气管道的表面温度取为400℃。
解:由题意多层蒸气管总热流量代入数据得到由附录知粉煤灰泡沫砖材料最高允许温度为300℃由此设在300℃时因为所以不会超过允许温度。
当增加煤灰泡沫砖的厚度会使热损失增加,从而边界面处温度下降。
3-13 一块厚20mm 的钢板,加热到5000C 后置于200C 的空气中冷却。
设冷却过程中钢板两侧面的平均表面传热系数为,钢板的导热系数为,若扩散率为。
试确定使钢板冷却到空气相差100C 时所需的时间。
解:由题意知故可采用集总参数法处理。
由平板两边对称受热,板内温度分布必以其中心对称,建立微分方程,引入过余温度,则得:解之得:3-63、已知:一固体球,,,,,初温为450,然后进行两步冷却:第一步,,,球的中心温度降到350;第二步,,,球的中心温度降到50。
求:每一阶段冷却所需时间及该阶段中球体所释放出的热量。
)./(K m W )./(K m W )./(K m W 2m )./(2K m W )./(2K m W 332211212111λδλδλδ++++-⨯=Φh h t t A 2.371.00095.007.0152.045000794.05.215.11)2(30⨯++++--)./(K m W ()()()22312121/ln /ln 2λλπd d d d t t l Z +-=ΦW Z 25.168=Φ()()W d d t t l 33.72/ln 2121211=-='Φλπ()()W d d t t l 29.358/ln 2223212=-='Φλπz Φ>'Φ+'Φ21)/(352K m W ⋅)/(452K m W ⋅s m /10375.125-⨯1.00078.0<==δhA Bi ⎪⎩⎪⎨⎧=-==+∞0)0(0θθθρτθt t hA d d cv )exp())/(exp()exp(0τλδατρλτρθθh A V c h cv hA -=-=-=s C 3633100=时,将数据代入得,当τθ=10d mm =33200/kg m ρ=()18/W m K λ=⋅()1200/c J kg K =⋅854J 25t ∞=0C ()210/h W m K =⋅0C 25t ∞=0C ()26000/h W m K =⋅0C解:温度计算第一阶段,<<0.1,可用集总参数法。
1、有一实验室用的炉,炉墙用0.2米厚、导热系数aλ=1.0W/m ﹒k 的耐火砖砌成。
其外表面包以0.03米厚、导热系数bλ=0.07W/mk 的隔热层。
炉墙的内表面温度为1250K ,隔热层外表面的温度为310K 。
假设过程为稳态传热,炉墙的最大允许热流密度为900W/m 2,求隔热层的厚度应为多少,并确定耐火砖与隔热层之间的界面温度。
解:由题意13//a a b b T T q x x λλ-=∆+∆(4分)2(1250310)900/(0.2/1.0/)(/0.07/)b KW m m W m k x W m k -=⋅+∆⋅求得:940(0.07)(0.2)0.059900b x m m ∆=-=(1分)界面温度可以根据耐火砖或隔热层计算根据耐火砖:12/a a T T q x λ-=∆221250900/0.2/1.0/K T W m m W m k -=⋅ 220.21250900()10701.0/W mT K Km W m k =-=⋅(5分)根据隔热层:23/b b T T q x λ-=∆220.059310900()1068.570.07/W mT K K m W m k =+=⋅2、相距很近且彼此平行的两个黑体表面,若(1)两表面温度分别为1800K 和1500K ;(2)两表面温度分别为400K 和100K 。
试求两种情况下辐射换热量的比值。
由此可以得出什么结论?解:(1)两表面温度分别为1800K 和1500K 时:448442112() 5.6710(18001500)308170/q T T W m σ-=-=⨯⨯-=(2)两表面温度分别为400K 和100K 时:448442212() 5.6710(400100)1446/q T T W m σ-=-=⨯⨯-=二者比值: 12/308170/1446213q q ==由此可以看出,尽管冷热表面温度都是相差300K ,但前者的换热量是后者的213倍。
因此,辐射在高温时更重要。
3、野外工作者常用纸质容器烧水。
设厚为0.2mm 的纸的导热系数为0.9 W/(m ﹒k),水在大气压力下沸腾,水侧沸腾换热系数为240010 W/(m2﹒k)。
容器用1100℃的火焰加热,火焰与纸面的表面传热系数为95W/(m2﹒k)。
若纸的耐火温度为200℃。
证明该纸质容器能耐火。
解:从沸腾水到火焰经历了三个热阻,即火焰侧的对流热阻,纸的导热热阻,水侧的对流热阻。
只要证明火焰侧纸的表面温度不超过纸的耐火温度即可。
从火焰到纸的对流传热过程中()o f wo q h t t =- (1)在整个传热过程中,由串联热阻的性质()111fs i oq tt h h σλ=-++ (2)两个过程的热流密度相同,所以 (1)=(2)化简得()301111/95(1001100)11001/24000.210/0.91/95157.2owo s f fi oh t t t t h h C σλ-=⨯-+++=⨯-++⨯+=因此,该纸质容器能耐火。
4、试使用热阻概念,计算通过单层和多层平板,圆筒和球壳壁面的一维导热稳态导热。
答:(1)设单层平板壁厚为δ,导热系数为λ,两个表面分别维持均匀而恒定的温度1t和2t ,则单层平板的面积热阻为δλ,热流密度为12t t q δλ-=。
(3分)(2)多层平板时,设第i 层平板的壁厚为iδ,导热系数为iλ,多层平板两端的温度为1t 和1n t +,则多层平板的总热阻为1ni i i δλ=∑,热流密度为111n nii i t t q δλ+=-=∑。
(3分)(3)设圆筒内外半径分别为1r、2r ,导热系数为λ,内外表面分别维持均匀恒定的温度1t和2t ,则圆筒壁的热阻为()21ln r r λ,热流密度为()1221ln t t q r r λ-=。
(2分)(4)设空心球壳内外半径分别为1r、2r ,导热系数为λ,内外表面分别维持均匀恒定的温度1t 和2t ,则球壳壁面的热阻为121114r r πλ⎛⎫- ⎪⎝⎭,热流量为()121241/1/t t r r πλ-Φ=-。
5、某厂由于生产需要,将冷却水以3320102510⨯⨯/kg h 的质量流量向距离3km的车间供应,供水管道外直径为160mm 。
为防止冬天水在管道内结冰,在管道外包裹导热系数0.12λ=/()W m K ⋅的沥青蛭石管壳。
保温层外表面的复合换热表面传热系数035h =2/()W m K ⋅。
该厂室外空气温度达15-℃,此时水泵的出口水的温度为4℃。
试确定为使冷却水不结冰的最小保温层厚度。
忽略管壁热阻及管内水的对流换热热阻。
解:本题属导热和复合换热的热阻分析问题。
先由管内水确定换热量,然后按热阻条件确定绝热层厚度,最小绝热层厚度发生在管道出口水温降至0℃的时刻,且此时水的质量流量最低3(2010/)kg h ⨯。
水由4℃降至冰点时的放热量:()m p q c t t '''Φ=-定性温度11()(04)222f t t t '''=+=⨯+=℃对应水的比定压热容4.208p c =/()kJ kg K ⋅320104208(40)935113600⨯Φ=⨯⨯-=W考虑到忽略管壁热阻及管内对流热阻,因而保温层内壁温度近似为水的平均温度,即2wi t =℃。
从保温层内壁温wi t 到外部空气温度15f t =-℃,中间有保温层的导热热阻及空气侧复合换热热阻,即:00011ln 2wi fit t d h d l l d ππλ-Φ=+ 而02i d d δ=+,δ为保温层厚度。
即:2(15)93511110.162ln 35(0.162)300020.1230000.16δπδπ--=+⎛⎫+ ⎪⨯+⨯⨯⨯⎝⎭利用迭代法(试凑法)求得0.037237.2m mm δ==6、一外径为5.0cm 的钢管(λ =45.0W/(m ﹒k))被一层厚为4.2cm 厚的氧化镁隔热材料(λ=0.07W/(m ﹒k))所包裹,而氧化镁外又包了一层2.4cm 厚的玻璃纤维隔热材料(λ=0.048W/(m ﹒k))。
若钢管外壁面温度为370K ,玻璃纤维隔热层外壁面温度为305K 。
间:氧化镁与玻璃纤维间的界面温度为多少? 解:由题意r1=2.5cm=0.025m r2=6.7cm=0.067m r3=10.1cm=0.101m T1=370K T3=305K1λ=0.07W/(m ﹒k)2λ=0.048W/(m ﹒k)取单位长度的圆筒为研究对象,根据多层圆筒壁的导热公式:()()()()()132113222()ln //ln //2370305ln 0.067/0.025/0.07ln 0.101/0.067/0.04818.04/T T q r r r r KW mπλλπ-=+-=+=根据氧化镁隔热层,应用圆筒导热公式()12211222()ln //2(370)18.04/ln(6.7/2.5)/0.07/329.6T T q r r K T W m W mT Kπλπ-=⨯-==7、一直径为30mm 、壁温为100℃的管子向温度为20℃的环境散热,热损失率为100W/m 。
为把热损失减小到50W/m ,有两种材料可以同时被利用。
材料A 的导热系数为0.5w/m •K ,可利用度为3.14×10-3m3/m ;材料B 的导热系数为0.1w/m •K ,可利用度为4.0×10-3m3/m 。
试分析如何敷设这两种材料才能达到以上要求?假设敷设这两种材料后,外表面与环境间的表面传热系数与原来一样。
解:对表面的换热系数h 应满足下列热平衡式: h(100-20)×3.14×0.03=100由此得h=13.27 w/m2•K (3分)每米长管道上绝热层每层的体积为:)(4221i i d d V -=+π当B 在内,A 在外时,B 与A 材料的外径为d2、d3,可分别由上式得出。
m d V d 0774.003.0785.0/104785.0/23212=+⨯=+=-m d V d 1.00774.0785.0/1014.3785.0/23222=+⨯=+=- 此时每米长度上的散热量为:(3分)当A 在内,B 在外时,A 与B 材料的外径为d2、d3 可分别由上式得出:m d V d 07.003.0785.0/1014.3785.0/23212=+⨯=+=- m d V d 1.007.0785.0/104785.0/23222=+⨯=+=- 此时每米长度上的散热量为:(3分)m W lQ /7.431.014.327.1315.028.6)4.77/100ln(1.028.6)30/4.77ln(20100=⨯⨯+⨯+⨯-=m W lQ /2.741)70/100ln()30/70ln(20100=++-=绝热性能好的材料B 在内才能实现要求。
(1分)8、外径50mm 的不锈钢管,外面包扎着6.4mm 厚的石棉隔热层,其λ1=0.166W/(m.K )。
再在外面包扎25mm 厚的玻璃纤维隔热层,其λ2=0.0485W/(m.K )。
以知钢管外壁温度为t 1=315℃,隔热层外表面温度为t 3=38℃,试求石棉与玻璃纤维交界面上的温度t 2。
解:通过管壁导热热流量:()()()22311231//ln //ln 2λλπd d d d t t l +-=Φ (4分)代入数字:()()()l l ππ2597.200485.0/8.62/8.112ln 166.0/50/8.62ln 383152⨯=+-=Φ(1分)又:()()()373.13152//ln 2211221t l d d t t l -=-=Φπλπ (4分)所以:315-t2=20.597×1.373得:t2=287℃ (1分)9、在一维稳态无内热源传热过程中,热量由一侧流体穿过壁面传到另一侧流体。
设两侧流体的对流换热系数以及壁面的导热系数均为常数,写出固体壁面中给定第三类边界条件下的完整数学描写。
(流体温度、对流换热系数和壁面导热热阻已知,但壁面温度未知。
) 解:设两侧流体温度分别为1f t 、2f t ,对流换热系数分别为1h 、2h ,壁面导热系数为λ,厚度为δ,则其完整的数学描写为:()()12221200,,f f d tdx dt x h t t dx dt x h t t dx λδλ⎧=⎪⎪⎪=-=-⎨⎪⎪=-=-⎪⎩10、厚为δ的无限大平板,左侧表面保持恒温t1,右侧表面与空气进行对流换热,表面传热系数为h ,空气温度为tf ,试写出该平板稳态时的导热微分方程式及定解条件。