2019化工原理第三版传热习题
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传热
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:
值。间壁换热器管壁温度t w接近于值_ (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 i>b2>b a,导热系数:1<:2<:3,在稳定传热过程中,各层的热阻________ ,各层导热速率________ 0
(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 ________ 、_______ 和_______________ 三个阶段。实际操作应控制在________ 0在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而_0
(10) 传热的基本方式有—、—和—三种。热传导的基本定律是爲:其表达式为m 0
(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___________ 0
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
20C升至80C,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 一定流量的液体在一:25X 2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数y=1000W/m-C;如流量与物性都不变,改用一:19X 2mm勺直管,则其将变为___________ 。
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在蒸气一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
6在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50C,现因某种原因,两者的温度各升高100C, 则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比,应该___________ 。
A 减小
B 增大
C 不变
简答
1 •热传递有哪几种基本方式?
热传导、对流、辐射。
2•各种传热方式相比较,热传导的主要特点是什么?
在热传导中,物体各部分之间不发生相对位移。
3•各种传热方式相比较,对流的主要特点是什么?
对流仅发生在流体中,流体各部分之间发生相对位移
4 •各种传热方式相比较,热辐射的主要特点是什么?
热辐射不需要任何介质,可以在真空中传播。
5•流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处?
热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。
6 •强化对流传热的主要途径是什么?
提高流体的湍动程度,减小层流底层的厚度
7 •在一套管换热器中,若两流体的进、出口温度不变,应选择并流换热还是逆流换热?为什么?
应选择逆流换热,因为此时的对数平均温差较大,可以节省换热面积。
8•什么是黑体?
吸收率等于1的物体称为黑体。
9•什么是白体?
反射率等于1的物体称为白体。
10. 什么是透热体?
透过率等于1的物体称为透热体。
11. 什么是灰体?
能以相同的吸收率且部分地吸收由零到%所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。
12. 什么是物体的黑度?
灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。
13. 在设计换热器时,如何安排不洁净和易结垢的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。
走管内,因为管内清洗比较方便。
14. 在设计换热器时,如何安排腐蚀性流体的流径(管内或是管间)?简述理由。
走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。
15. 在设计换热器时,如何安排压强高的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。
走管内,以免壳体受压,可节省壳程金属消耗量。
16. 在设计换热器时,如何安排饱和蒸气的流径(管内或是管间)?简述理由。
走管间,便于及时排出冷凝液。
17. 在设计换热器时,如何安排被冷却的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。
走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。
18. 在设计换热器时,如何安排粘度大的液体的流径(管内或是管间)?简述理由。
走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低只6值(Re