第五章 传热
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《传热学》资料第五章传热过程与传热器一、名词解释1.传热过程:热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程.2.复合传热:对流传热与辐射传热同时存在的传热过程.3.污垢系数:单位面积的污垢热阻.4.肋化系数: 肋侧表面面积与光壁侧表面积之比.5.顺流:两种流体平行流动且方向相同6.逆流: 两种流体平行流动且方向相反7.效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比.8.传热单元数:传热温差为1K时的热流量与热容量小的流体温度变化1K所吸收或放出的热流量之比.它反映了换热器的初投资和运行费用,是一个换热器的综合经济技术指标.9.临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径.二、填空题1.与的综合过程称为复合传热。
(对流传热,辐射传热)2.某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热的辐射传热系数为20 W/(m2.K),对流传热系数为40 W/(m2.K),其复合传热系数为。
(60W/(m2.K))3.肋化系数是指与之比。
(加肋后的总换热面积,未加肋时的换热面积)4.一传热过程的热流密度q=1.8kW/m2,冷、热流体间的温差为30℃,则传热系数为,单位面积的总传热热阻为。
(60W/(m2.K),0.017(m2.K)/W)5.一传热过程的温压为20℃,热流量为lkW,则其热阻为。
(0.02K/W)6.已知一厚为30mm的平壁,热流体侧的传热系数为100 W/(m2.K),冷流体侧的传热系数为250W/(m2.K),平壁材料的导热系数为0.2W/(m·K),则该平壁传热过程的传热系数为。
(6.1W/(m2.K))7.在一维稳态传热过程中,每个传热环节的热阻分别是0.01K/W、0.35K/W和0.009lK /W,在热阻为的传热环节上采取强化传热措施效果最好。
(0.35K/W)8.某一厚20mm的平壁传热过程的传热系数为45W/(m2.K),热流体侧的传热系数为70W/(m2K),冷流体侧的传热系数为200W/(m2.K),则该平壁的导热系数为。
第五章传热1. 有一套管换热器,长10m,管间用饱和蒸汽作加热剂,一定流量下且作湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。
现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度应为原来的_______。
A:2倍B:1.74倍C:1.15倍D:1.14倍2. 判断下面关于系统进行稳定传热时的说法,错误的是_______。
A:通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值B:系统中任一点的温度维持恒定C:总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和D:系统中任一传热面上的热通量在过程中不变3. 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:表面粗糙,颜色较深C:表面粗糙,颜色较浅D:表面光滑,颜色较深4. 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λ1和λ2,其对应的温度差为∆t1和∆t2,若∆t1>∆t2,则和的关系为_______。
A:λ1<λ2B:λ1>λ2C:λ1=λ2D:无法确定5. 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<λ16. 随着温差增加,空气导热系数变化趋势是_______。
A:变大B:变小C:不变D:不确定7. 随着温差增加,水的导热系数变化趋势是_______。
A:变大B:变小C:不变D:不确定8. 随着温差增加,大多数金属材料的导热系数变化趋势是_______。
A:变大B:变小C:不变D:不确定9. 随着温差增加,大多数非金属材料的导热系数变化趋势是_______。
A:变大B:变小C:不变D:不确定10. 金属的导热系数大都随其纯度的增加而_______。
A:增大B:减少C:不变D:不确定变化11. 有一φ18×2mm的无缝钢管,管内通冷冻盐水,为减少冷量损失,在管外包一导热系数λ=0.18W/(m℃)的石棉,保温层外壁与空气对流传热系数α=10W/(m2℃),原包石棉厚为5mm,现改为8mm,则冷量损失是_______。
A:增大B:减少C:不变D:不确定12. 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13. 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14. 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90°C,出口温度为50°C,冷水进口温度为15°C,出口温度为53°C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的_______。
A:5%B:6%C:7%D:8%15. 某一套管式换热器,用管间饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽温度为100 ℃,空气进口温度为20 ℃,出口温度为80 ℃,此时套管换热器内壁温应是_______。
A:20℃B:100℃C:75℃D:50℃16. 有一套管换热器,长10m,管间用饱和水蒸气作加热剂。
一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。
现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度为原来的_______。
A:2倍B:1.75倍C:1.15倍D:2.30倍17. 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20℃升至80℃,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:1.149B:1.74C:2D:不定18. 两流体通过间壁传热,一侧恒温,另一侧变温,两流体逆流和并流时的平均温差Δtm大小为_______。
A:Δtm(逆流) >Δtm(并流)B:Δtm(逆流) <Δtm(并流)C:Δtm(逆流) =Δtm(并流)D:无法确定19. 冷热两流体的对流给热系数α相差较大时,提高总传热系数K值的措施是_______。
A:提高小的α值B:提高大的α值C:两个都同等程度提高D:提高大的α值,同时降低小的α值20. 某套管式换热器,管外为饱和蒸汽冷凝,若饱和蒸汽温度与壁温之差增加一倍时,传热速率将增加为原来的_______倍(凝液为层流)。
A:2^(-1/4)B:2^(3/4)C:2^(1/4)D:2^(1/3)21. 在稳定变温传热中,流体的流向选择()时传热平均温度差最大。
A:并流B:逆流C:错流D:折流22. 利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的温度T1、T2及流量G1不变。
今因冷却水进口温度t1增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量量G2,其结果( ) 。
A:K增大,Δtm不变B:Q不变,Δtm下降,K增大C:Q不变,K增大,Δtm不确定D:Q增大,Δtm下降23. 热油和水在一套管换热器中换热,水由20℃升至75℃。
若冷流体为最小值流体,传热效率0.65,则油的入口温度为_______。
A:75℃B:100℃C:120℃D:104℃24. 为了在某固定空间造成充分的自然对流,有下面两种说法:①加热器应置于该空间的上部;②冷凝器应置于该空间的下部;正确的结论应该是_______。
A:这两种说法都对B:第一种说法对,第二种说法错C:这两种说法都不对D:第二种说法对,第一种说法错25. 下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是_______。
①空气流速为30m/S时的对流传热系数;②水的流速为1.5m/s时的对流传热系数;③蒸汽滴状冷凝时的对流传热系数;④水沸腾时的对流传热系数;A:③>④>①>②B:③>④>②>①C:④>③>②>①D:③>②>④>①26. 水蒸汽在一外径为25mm、长为2.5m的水平管外冷凝。
若管外径增大一倍,则冷凝传热系数为原来的_______。
A:0.641倍B:0.741倍C:0.841倍D:0.941倍27. 水蒸汽在一外径为25mm、长为2.5m的水平管外冷凝。
若将原水平管竖直放置,且假定冷凝液层流流动,则冷凝传热系数为原来的_______倍。
A:0.493B:0.741C:0.841D:0.94128. 一定流量的液体在一Φ25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数αi=1000W/m^2•℃;如流量与物性都不变,改用一Φ19×2mm的直管,则其α将变为_______。
A:1259B:1496C:1585D:167829. 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30. 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31. 计算液体在圆直管内无相变对流传热系数时,采用的准数关联公式中普兰德准数Pr的指数n为_______。
A:0.4B:0.3C:被加热时为0.3,被冷却时0.4D:被加热时为0.4,被冷却时为0.332. 水在无相变时在圆形直管内强制湍流,对流传热系数α为1000W/(m2.℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则α为_______。
A:2000B:1741C:不变D:50033. 蒸汽冷凝时的热阻_______。
A:决定于汽膜厚度B:决定于液膜厚度C:决定于汽膜和液膜厚度D:主要决定于液膜厚度,但汽膜厚度也有影响34. 根据因次分析法,对于湍流强制对流传热,其准数关联式可简化为_______。
A:Nu=f(Re,Pr,Gr)B:Nu=f(Re,Pr)C:Nu=f(Re,Gr)D:Nu=f(Pr,Gr)35. 计算下列四种“数”时,其数值大小与单位制选择有关的是_______。
A:普兰德准数B:传热单元数NTUC:离心分离因数KD:过滤常数K36. 实际生产中沸腾传热过程应维持在_______区操作。
A:自然对流B:强制对流C:膜状沸腾D:泡状沸腾37. 在蒸汽冷凝传热中,不凝性气体的存在对α的影响是_______。
A:不凝性气体存在会使α(值)大大降低B:不凝性气体存在会使α(值)升高C:不凝性气体的存在与否,对数据无影响D:无从判断38. 揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是_______。
A:斯蒂芬-波尔兹曼定律B:克希霍夫C:折射D:普郎克39. 关于辐射传热,下述几种说法中错误的是_______。
A:除真空和大多数固体外,热射线可完全透过B:热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围C:热射线和可见光一样,都服从折射定律D:物体的温度不变,其发射的辐射能也不变40. 关于下面两种说法的正确结论应是_______。
(1)物体的相应位置确定后,系统的黑度只与表面黑度有关;(2)通过改变表面黑度的方法不能强化或消减辐射过程。
A:这两种说法都对B:两种说法都不对C:第一种说法对,第二种说法不对D:第二种说法对,第一种说法不对41. 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:小于D:不能确定42. 在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,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D:不能确定43. 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_______。
①水—气体;②水沸腾—水蒸气冷凝;③水—水;④水—轻油。
A:②>④>③>①B:③>④>②>①C:③>②>①>④D:②>③>④>①44. 传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是_______。
A:管避热阻B:污垢热阻C:管内对流传热热阻D:管外对流传热热阻45. 某套管换热器由Φ108×4mm和Φ55×2.5mm钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为_______mm。