化工原理传热试题

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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α值。间壁换热器管壁温度t W接近于α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、或;翅片管换热器安装翅片的目的是。

(6) 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,各层导热速率。

(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、、。

(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。在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而。

(10) 传热的基本方式有、和三种。热传导的基本定律是其表达式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

(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。

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 1.149

B 1.74

C 2

D 不定

3 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/m2·℃;如流量与物性都不变,改用一φ19×2mm的直管,则其α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—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

7 在单效蒸发器中,将某水溶液从14%连续浓缩至30%,原料液沸点进料,加热蒸汽的温度为96.2℃,有效传热温差为11.2℃,二次蒸气的温度为75.4℃,则溶液的沸点升高为___ ℃。

A 11.2

B 20.8

C 85

D 9.6

8 为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液,应采用______流程。

A 并流加料

B 逆流加料

C 平流加料

D 双效三体并流加料

三、计算

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、一卧式列管冷凝器,钢质换热管长为3m,直径为φ25×2mm。水以0.7m/s的流速在管内流过,并从17℃被加热到37℃。流量为1.25kg/s、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得:蒸气冷凝传热系数α0=800W/(m2·℃),管内侧热阻为外侧的40%,污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算:(1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准);(2)换热管的总根数;(3)换热器的管程数。[计算时可忽略管壁热阻及热损失,水的比热为4.18kJ/(kg·℃)]