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4传热习题课

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中山大学化工原理课件 第4章-传热习题课(2)

中山大学化工原理课件 第4章-传热习题课(2)

（2）操作一年后，由于水垢增加，换热器能力下降，当水的流量和进口温度不变，其它条件也没有
变化，此时水出口温度仅能预热至 70 0 C ，试求此时基于外表面积的传热系数 K′及垢层热阻 R′。 已知水在定性温度 50 0 C 时的物性数据如下： 988 .1kg m ; C p 4175 J kg K ;
„„„„ (a)
(134 20) (134 70) 114 ln ( ) 64
„„„„ (b)
' '
' 逆流： q m, h C p ,h 243 T2 q m , c C p ,C t 2 128 K A t m
解题过程 2：根据传热速率方程得： 并流： t m
q m, h C p ,h (243 167 ) KA q m, h C p ,h (243 T2 ' ) KA
【习题课例 4-1】蒸汽管道 104 mm 4mm 外包扎有两层隔热材料，内层为保温砖
(1 0.15W m 1 K 1 ) 外层为建筑砖 (2 0.69W m1 K 1 ) ，设两隔热层之厚度均为 50mm ，
且管壁热阻可忽略。若将两层材料互换位置，而其它条件不变，试问每米管长的热损失的改变为多少？ 说明在本题条件下，哪种材料包扎在内层较为合适。若为平壁，隔热材料互换对热损失有影响吗？ 解题思路：这是一个较为简单的圆筒壁导热问题，用下列公式计算两次并比较，即可。
3 1 1
0.549 cp ； 0.648 W m 1 K 1 。
解题思路： （！ ）先弄清条件，如图所示
d1 , d 2 , 2为已知, 基于外表面积的K，即K 2

传热学 第四版 (章熙民 任泽霈 著) 中国建筑工业出版社 课后答案

传热学 第四版 (章熙民 任泽霈 著) 中国建筑工业出版社 课后答案

令m =
h 1 = 5.2432 1/ m 且 θ = t − t g ，则 θl = θ 0 ， ch ( ml ) λδ
得到 l = 200mm ， t g = 157.07 C ， ∆t = 157.07 − 84 = 73.07 C ,
0
0
ξ=
157.07 − 84 × 100% = 46.52% 157.07
xc =
Rec ν 5 ， Rec = 5 ×10 ，最后得到 u∞
⎛5 ⎞ Nu = ⎜ C Re 4 5 − 831⎟ Pr1 3 ，又因为已知 Nu = ( 0.0359 Re 4 5 − 831) Pr1 3 ，故 ⎝4 ⎠
传热学课后题答案及相关解题性
C = 0.02872 ， Nu x ,t = 0.02872 Re x 4 5 ⋅ Pr1 3
23 题 分析 参考课本 P123 页（15）到（5-33）式。
⎛ d 2t ⎞ t = a − by + cy 2 ； y = 0, t = tw ； ⎜ 2 ⎟ = 0 ； y = δ t , t = t f 得到 ⎝ dy ⎠ w
t − tw θ y = = ，代入速度场和该温度场于能量积分方程 t f − tw θ f δ t
⎧−4ta + 2tb + 100 = 0 ⎪t − 4t + t + 500 = 0 ⎪a b c 第 7 题： ⎨ ⎪tb − 4tc + td + 500 = 0 ⎪ ⎩tc − 3td + 500 = 0
⎧ta ⎪t ⎪b ⎨ ⎪tc ⎪ ⎩td
= 133 = 216 = 240.3 = 245.8
⎞ ⎟ ， τ = 328.07 s = 5.47 min ⎠

传热习题课计算题

传热习题课计算题

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。

《传热学》习题课(导热部分)

《传热学》习题课(导热部分)

第二章 导热基本定律及稳态导 热——思考题
• 10. 有人对二维矩形物体中的稳态、无内热源、常 物性的导热问题进行了数值计算。矩形的一个边绝 热，其余三个边均与温度为tf的流体发生对流换热。 你能预测他所得的温度场的解吗？ 答：为以tf均匀分布的温度场。因一边绝热无热流 传递，其它三个边外的温度相同，无内热源，常物 性、稳态。如果不是以tf大小的均匀分布温度场， 就存在温差和外部有热流量交换，因无内热源，板 内无热量保持供给或吸收，就不能维持这个温差， 温差如有变化不符合稳态条件，只能是以tf大小均 匀分布的温度场。
第一章 绪论——习题
• 1-3 一宇宙飞船的外形示于附图中，其中外遮 光罩是凸出于飞船船体之外的一个光学窗口， 其表面的温度状态直接影响到飞船的光学遥感 器。船体表面各部分的表面温度与遮光罩的表 面温度不同。试分析，飞船在太空中飞行时与 遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换 热的方式是什么？
飞船船体
第二章 导热基本定律及稳态导 热——思考题
• 9. 在式（2-49）所给出的分析解中， 不出现导热物体的导热系数，请你提供 理论依据。 答：因稳态、无内热源、导热系数为常 数的二维导热问题的控制方程（2-46a） 与导热系数无关；四个边界条件是温度 边界条件，不包含导热系数（2-46b）。 （2-49）式是上述定解问题的解，自然 不出现导热物体的导热系数。
q
A
T T
4 1

4 2

第一章 绪论——习题
• 1-17 有一台气体冷却器，气侧表面传热 系数h1=95W/(㎡· K)，壁面厚δ=2.5㎜， λ=46.5W/(m·K)，水侧表面传热系数 h2=5800W/(㎡· K)。设传热壁可以看作平 壁，试计算各个环节单位面积的热阻及 从气到水的总传热系数。你能否指出， 为了强化这一传热过程，应首先从哪一 环节着手？

传热学第四版课后习题及答案解析(杨世铭-陶文铨版)

传热学第四版课后习题及答案解析(杨世铭-陶文铨版)

与人处于实际气温、实际风速下的散热量相同。从散热计算的角度可以将人体简化为直径为 25cm、高 175cm、
表面温度为 30℃的圆柱体，试计算当表面传热系数为15W / m2 K 时人体在温度为 20℃的静止空气中的散热 量。如果在一个有风的日子，表面传热系数增加到 50W / m 2 K ，人体的散热量又是多少？此时风冷温度是
坏。试从传热学的观点分析这一现象。
答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大），壶底的热量被很快传走
而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换
热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。
6． 用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。试分析其
解：根据傅利叶公式
Q
At
1.04
20 (520 0.13
50)
75.2KW
每天用煤
24 3600 75.2 2.09 104
310.9Kg
/
d
1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为 40mm 的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木门内表面热流密度
为 15W/m2。外变面温度为 40℃，内表面温度为 30℃。试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。
解：根据傅立叶定律有：
A
t
1.5 12
25 ()5 0.26
2076.9W
1-10 一炉子的炉墙厚 13cm，总面积为 20 m 2 ，平均导热系数为 1.04w/m.k，内外壁温分别是 520℃及 50℃。
试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是 2.09×104kJ/kg，问每天因热损失要用掉多少千克煤？

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案4_传热及换热器

化工原理(管国锋主编_第三版)课后习题答案4_传热及换热器

第4章 传热及换热器1）用平板法测定材料的导热系数，其主要部件为被测材料构成的平板，其一侧用电热器加热，另一侧用冷水将热量移走，同时板的两侧用热电偶测量其表面温度。

设平板的导热面积为0.03m 2，厚度为0.01m 。

测量数据如下：电热器材料的表面温度 ℃ 安培数 A 伏特数 V 高温面 低温面 2.8 2.3140 115300 200100 50试求：①该材料的平均导热系数。

②如该材料导热系数与温度的关系为线性：，则λ0和a 值为多少？001825.0)/(4786.0]2/)50200(1[5878.0]2/)100300(1[6533.0)/(6206.02/)()/(5878.01153.201.0/03.0)50200()/(6533.01408.201.0/03.0)200300(/)(1][000002102201121=⋅=++=++=∴⋅=+=⋅=⨯=⨯-⋅=⨯=⨯-∴=-=a C m w a a C m w C m w C m w VIL S t t Q m λλλλλλλλλλλ得）解2）通过三层平壁热传导中，若测得各面的温度t 1、t 2、t 3和t 4分别为500℃、400℃、200℃和100℃，试求合平壁层热阻之比，假定各层壁面间接触良好。

12112)100200()200400(21200400400500(/)(/)(/)(][3213221343232121：：：：：：：：））：（：解==--==--=-=-=-=R R R R R R R R T T R T T R T T Q3）某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为1.2W/(m ·℃)，0.16 W/(m ·℃)和0。

92 W/(m ·℃)，耐火砖和绝热转厚度都是0.5m ，普通砖厚度为0.25m 。

已知炉内壁温为1000℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好，求每平方米炉壁散热速率。

化工原理课后练习题

化工原理练习题一（流体流动）一、填空1．用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量倍，假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变，且管路出口处的流体动能项可忽略。

2．某设备上，真空表的读数为80mmHg，其绝压＝kgf/cm2＝Pa。

该地区大气压强为720mmHg。

3．常温下水密度为1000kg／m3，粘度为1cP，在d内=100mm管内以3m/s的速度速度流动，其流动类型为。

4．12kgf·m＝J。

5．空气在标准状态下密度为1.29kg／m3，在0.25MPa下(绝压)80 ℃时的密度为。

6．20℃的水通过10m长，d内＝l 00mm的钢管，流量V0＝10m3／h，阻力系数λ＝0.02，阻力降ΔP＝。

7．常用测量流量的流量计有、、。

8．无论滞流湍流，在管道任意截面流体质点的速度沿管径而变，管壁处速度为，到管中心速度为。

滞流时，圆管截面的平均速度为最大速度的倍．9．在流动系统中，若截面上流体流速、压强、密度等仅随改变，不随而变，称为稳定流动，若以上各量既随而变又随而变，称为不稳定流动。

1０．流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以分、、三层。

11．流体在圆形直管中滞流流动时，平均流速增大一倍，其能量损失为原来损失的倍。

12．等边三角形边长为a，其当量直径是，长方形长2a，宽为a，当量直径是。

13．管内流体层流的主要特点是；湍流的主要特点是。

14．孔板流量计的流量系数C0的大小，主要与和有关。

当超过某一值后，C0为常数。

l 5．直管阻力的表示式hf＝。

管中流出ζ出＝，流入管内ζ入＝。

16．气体的粘度随温度的升高而，水的粘度随温度的升高而。

17．在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍?A)两种情况都为层流，B)两种情况都在阻力平方区。

二．某离心泵将某种石油馏分自1.5Km外的原油加工厂，经一根φ160×5mm的钢管输送到第一贮缸中，送液量为每分钟2000L。

传热学课后习题答案(第四版)

第1章1-3 解：电热器的加热功率： kW W tcm QP 95.16.195060)1543(101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯=∆==-ττ15分钟可节省的能量：kJ J t cm Q 4.752752400)1527(15101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-1-33 解：W h h t t A w f 7.45601044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ如果取K m W h ./3022=，则W h h t t A w f 52.45301044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ即随室外风力减弱，散热量减小。

但因墙的热阻主要在绝热层上，室外风力变化对散热量的影响不大。

第2章2-4 解：按热平衡关系有：)(1222121f w BBA A w f t t h h t t -=++-λδλδ，得：)2550(5.906.01.0250150400-=++-B Bδδ，由此得：,0794.0,0397.0m m A B ==δδ 2-9 解：由0)(2121=+=w w m t t t ℃从附录5查得空气层的导热系数为K m W ⋅/0244.0空气λ 双层时：W t t A w w s 95.410244.0008.078.0006.02)]20(20[6.06.02)(21=+⨯--⨯⨯=+-=Φ空气空气玻璃玻璃λδλδ单层时：W t t A w w d 187278.0/006.0)]20(20[6.06.0/)(21=--⨯⨯=-=Φ玻璃玻璃λδ两种情况下的热损失之比：)(6.4495.411872倍==ΦΦs d题2-15解：这是一个通过双层圆筒壁的稳态导热问题。

由附录4可查得煤灰泡沫砖的最高允许温度为300℃。

设矿渣棉与媒灰泡沫砖交界面处的温度为t w ，则有 23212121ln 21ln 21)(d d l d d l t t πλπλ+-=Φ （a ） 23221211ln )(2ln )(2d d t t l d d t t l w w -=-=Φπλπλ （b ） 65110ln )50(12.02565ln )400(11.0:-⨯=-⨯w w t t 即由此可解得：4.167=w t ℃＜300℃又由式（a ）可知，在其他条件均不变的情况下，增加煤灰泡沫砖的厚度δ2对将使3d 增大，从而损失将减小；又由式（b ）左边可知t w 将会升高。

第四版《传热学》课后习题答案解析

第一章思考题1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。

试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：① 傅立叶定律：dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt－沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；wt －固体表面温度；ft －流体的温度。

③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。

3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。

这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。

4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。

试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。

习题课 - 传热

23
290.0 103 68.0m 2 739.6 5.77
tm，逆
t1 t2 t t 1 2 5.77C T t2 t1 ln ln T t1 t2
2
d内
Re 2
0.8
0.4
A实 85.4m 2
A需 A实
换热面积够用
24
22
习题课--------操作型分析
950 Q m1 r 1099 290.0kW 3600
u2
ms 2 17.37 0.818m / s 1 2 N 1 272 994 0.022 2 d内 4 4 4 m
994 0.818 0.02 21916.2 104 74.2 105
──黑度 A──黑体面积 C0──黑体辐射系数
四、间壁两侧流体的热交换
1、总传热速率方程式
3、总传热系数K
4、热量衡算式
Q KAt m
2、平均温度差 对于逆流和并流：
t m 1 KA
以外表面为基准时：
d 1 1 1 d1 b d1 R1 R2 1 K1 1 d2 2 d2 dm
16
28、两流体在一套管换热器中换热,热流体温度由90℃降至60℃, 冷流体温度由20℃升至50℃。若逆流操作,tm＝ D 。 A 70℃ B 30℃ C 10℃ D 40℃ 46、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（ D ）。 A 20℃； B 50℃； C 77.3℃； D 119.6℃。 50、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（ B ）。 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。
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0 4m 1 1’
0’
分析：本系统对水提供能量的来源有二：泵和 加热器。泵所提供的能量除使水的机械能增加 外，其余部分则因克服流动阻力而转化为热能。 这部分热能和加热器加入的热能，一部分散失 到环境中，一部分被水吸收转化为内能使水温 升高。如果设法求出水的内能增加值，该问题 就迎刃而解。 解：方法一 (1)水的内能增加值 如图,以0-0'面为基准面，列1-1’.2-2’截面间 的柏努利方程式，以表压计。
35 .3 所需加压站的个数： n 5.83 6 6
22.用泵将5℃的水从水池吸上，经换热器预热 后打入某容器。已知泵的流量度1000kg/h,加 热器的传热速率为11.6W，管路的散热率为 2.09kw,泵的有效功率为1.2kw。设 池面与容器的高度不变，求水进入容器时的温 度。
2 2’ 10m
14. 导热系数受哪些因素影响?现有建筑砖（ρ＝ 1800kg•m-3）和煤灰砖（ρ＝700 kg•m-3）两种材料，哪种 保温性能好? 组成：纯物质的导热系数好; 结构：结构致紧、密度大的材料导热系数大; 温度：一般温度升高，导热系数减小。 煤灰砖的保温性能好。
15.
×) 凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。(
7. 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到 40℃，冷却水初温为15℃， 在设计列管式换热器 时，采用两种方案比较，方案I是令冷却水终温为 30℃， 方案II是令冷却水终温为35℃，则用水量 小于 A2（大于、小 W1＿＿ 大于 W2，所需传热面积A1＿＿＿ 于、等于）。
b/（λS） 8. 单层间壁热阻的表达式为______________ ，用 K•W-1 SI制表示的单位是________________ 。
U 9.81 (4 10) 4.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 103 3.42 104
4.19kJ /(kg C )
4
3.84 104 J / kg 38.4kJ / kg
（２）水温 取水的比热容为
，则水进入容器时的温度为
3.84 10 t 5 14.2C 3 4.19 10
20 103 0.786m / s 先求原油的流速： u 解： 2 3600 900 0.785 0.1
然后判断流型：Re
du


0.1 0.786 900 70 10
3
1010 ＜2000
所以流动类型为滞流。 200km管路可产生的压降为
32lu 32 70 103 200 103 0.786 p f 35.3MPa 2 2 d 0.1
16. 流体作层流流动时，摩擦系数λ只是Re的函数，而与管壁 的粗糙度无关。 （ ） √
17. 为了提高压强计的灵敏度以测量微小的压强差，可采用
微差压强计。当其中的两指示液密度相差越大时，其灵敏 度就越高。× （ ） 18. 强化传热过程最有效的途径是增大传热面积，提高传热 温度差。（× ） 19. 在稳定的多层平壁导热中，若某层的热阻较大，则这层的 导热温度差就较小（ × ）
传导传热 5. 热量传递的基本方式有＿＿＿＿＿＿ , 对流传热 辐射传热 ＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
6 平均总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α1.α2 以及间壁导热系数λ的关系简化式为 ____________________. 当间壁管规格为 (1/K)=(1/α1+b/λ+1/α2) φ108×4mm,导热系数为45(W•m-1•K-1)时,两侧给 热系数分别为8000(W•m-2•K-1)和1000(W•m-2•K-1) 824(W•m-2•K-1) 时,总传热系数=_________.
10. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116 W•m-2•K-1 ，α2＝11600 W•m-2•K-1， 要提高传热系数 （K），最简单有效的途径是（ A ）。 A. 设法增大α1; B. 设法增大α2; C. 同时增大α1和α2。
11. 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R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( C )。 A. R1>(R2+R3) B. R1<(R2+R3) C. R1=(R2+R3) D. 无法比较
p2 u 2 u1 U2 Z1 g We Q U1 gZ2 2 2 式中U1、U2 ——截面１，２水的内能，J/Kg ； Q——加热器加入的热量，J/Kg。
p1
2
2
已知
u1 u 2 o p1 p2 0 Z 2 10m
Z1 4m
将其代入上式， 整理得
9. 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 __________ 、_________ 热传导 和________ 对流 对流 三个串联的热传递 环节组成，由图分析可知:α1___ < α2，控制热阻应在 ________ 侧，因此若强化该传热过程，应从________ 侧 A A 着手。
20. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作，所需传热
面积要小（ √ ）
21.用 108mm ×4mm的管线每小时输送原油20t。原油 密度为900kg/m3 ，粘度为70mPa· s。已知管线总长 200km，管子最大许用压强为6.0Mpa（表压），试 定量分析输送途中至少需要几个加压站？
3 . 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R1______R2______R3;各层导热速率Q1____Q ＝ 2____Q ＝ 3。
4. 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 250 不计热损失时，冷气体出口温度为＿＿＿＿℃； 若热损失 240 为5％时，冷气体出口温度为＿＿＿℃。
大 1. 间壁换热器管壁温度 t接近α_________一侧的流体温度； 热阻大 总传热系数Ｋ的数值接近________________一侧的α值。
2. 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90℃， 出口温度为50℃，冷水进口温度为15℃，出口温度为 5 53℃，冷热水的流量相同，则热损失占传热量的＿＿＿％ （冷热水物性数据视为相同）
U 2 U1 g (Z1 Z 2 ) We Q
传热速率： Q
11.6 2.09 9.51kW
9.51 103 3600 Q 3.42 104 J / kg 1000
泵对水加入的能量：
水的内能增加值：
1.2 103 3600 We 4.32 104 J / kg 1000
12. 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ｔ1、ｔ2，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 长度增加一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ2应( A )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 ∵Q＝qm,ccpc(t2－t1)＝KSΔtm
＝Kπｄl(t2-t1)/ln[(T-t1)/(T-t2)]
∴qm,ccpc ＝Kπｄl / ln[(T-t1)/(T-t2)] 此等式左边为恒值， 则右边也应为恒值，现l增大一倍，
则ln[(T-t1)/(T-t2)]必也增大一倍，则t2必增大
13. 传热系数是物质传热能力的标志，一般情况下，金属 的传热系数较大，非金属的传热系数较小。（ √ ）