传热学复习题+答案
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传热学复习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、粘度B、密度C、特性因数正确答案:C2、化工生产中在一定温度下的有腐蚀性液体的输送中,主要用不锈钢管、( )管等。
A、石墨B、玻璃C、塑料D、碳钢正确答案:C3、蛇管式换热器的优点是( )。
A、传热膜系数大B、平均传热温度差大C、传热速率大D、传热速率变化不大正确答案:A4、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、开式B、闭式C、半开式正确答案:B5、为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、将反应釜的物料装满B、向反应釜通空气C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案:C6、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Tl、T2及流量W1不变。
今因冷却水进口温度tl增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量W2,其结果( )A、Q增大,△tm下降B、Q不变,△tm下降,K增大C、Q不变,K增大,△tm不确定D、K增大,△tm不变正确答案:B7、下列不属于乙烯装置生产特点的是( )A、高温高压、低温低压B、连续性不强C、易燃、易爆、有毒、有害D、生产过程复杂,工艺条件多变正确答案:B8、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚四氟乙烯D、聚酰胺-6正确答案:C9、当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程转化率较低时,可采用( )反应器A、自热式固定床反应器B、换热式固定床反应器C、单段绝热式固定床反应器D、多段绝热式固定床反应器正确答案:C10、列管式换热器一般不采用多壳程结构,而采用( )以强化传热效果A、波纹板B、折流挡板C、隔板D、翅片板正确答案:B11、多级离心泵比单级离心泵( )A、扬程低B、扬程高C、流量小D、流量大正确答案:B12、阻聚剂的作用过程是( )A、分散B、吸附C、吸收D、分离正确答案:A13、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、α2B、αlC、αl和α2D、与两者无关正确答案:B14、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏入排出管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏出泵外D、减少高压液体漏回吸入管正确答案:C15、某化学反应温度每升高10℃反应速度增加3倍,当温度升高40℃时,反应速度共增( )A、27B、12C、81正确答案:C16、安装在管路中的阀门( )A、不必考虑流体方向B、不必考虑维修时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑操作时的方便正确答案:C17、化工生产操作不包括( )。
高等传热学复习题1.简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。
答:导热问题的分类及求解方法:按照不同的导热现象和类型,有不同的求解方法。
求解导热问题,主要应用于工程之中,一般以方便,实用为原则,能简化尽量简化。
直接求解导热微分方程是很复杂的,按考虑系统的空间维数分,有0维,1维,2维和3维导热问题。
一般维数越低,求解越简单。
常见把高维问题转化为低维问题求解。
有稳态导热和非稳态导热,非稳态导热比稳态导热多一个时间维,求解难度增加。
有时在稳态解的基础上分析非稳态稳态,称之为准静态解,可有效地降低求解难度。
根据研究对象的几何形状,又可建立不同坐标系,分平壁,球,柱,管等问题,以适应不同的对象。
不论如何,求解导热微分方程主要依靠三大方法:甲.理论法乙.试验法丙.综合理论和试验法理论法:借助数学、逻辑等手段,根据物理规律,找出答案。
它又分:分析法;以数学分析为基础,通过符号和数值运算,得到结果。
方法有:分离变量法,积分变换法(L a p l a c e变换,F o u r i e r变换),热源函数法,G r e e n函数法,变分法,积分方程法等等,数理方程中有介绍。
近似分析法:积分方程法,相似分析法,变分法等。
分析法的优点是理论严谨,结论可靠,省钱省力,结论通用性好,便于分析和应用。
缺点是可求解的对象不多,大部分要求几何形状规则,边界条件简单,线性问题。
有的解结构复杂,应用有难度,对人员专业水平要求高。
数值法:是当前发展的主流,发展了大量的商业软件。
方法有:有限差分法,有限元法,边界元法,直接模拟法,离散化法,蒙特卡罗法,格子气法等,大大扩展了导热微分方程的实用围,不受形状等限制,省钱省力,在依靠计算机条件下,计算速度和计算质量、围不断提高,有无穷的发展潜力,能求解部分非线性问题。
缺点是结果可靠性差,对使用人员要求高,有的结果不直观,所求结果通用性差。
比拟法:有热电模拟,光模拟等试验法:在许多情况下,理论并不能解决问题,或不能完全解决问题,或不能完美解决问题,必须通过试验。
一、选择题1、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动〔A〕A导热2、在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下列哪种手段〔A〕A增大系统热阻B 增大传热面积C增大传热系数D增大对流传热系数3、温度梯度表示温度场内的某一点等温圈上什么方向的温度变化率〔B〕法线方向4、下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的。
(D) A 防止热量或冷量的消失B提高热负荷C防止烫伤D保持流体温度5、流体纯自然对流传热的准则方程可写为〔B〕B Nu=f(Gr,Pr)6、流体掠过平板对流传热时,在下列边界层各区中,温度降主要发生在哪个区〔C〕C 层流底层7、由炉膛火焰向木冷壁传热的主要方式〔A〕A 热辐射8、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是〔D〕D减少导热与对流传热9、下述几种方法中,强化传热的方法是哪一种〔C〕C加肋片10、若冷热流体的温度给定,传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变〔B〕B减少11、热量传递的三种基本方式〔A〕A导热、热对流、辐射12、无量纲组合用于对于换热时称为〔C〕准则 C Nu13、对流换热与以〔B〕作为基本计算式 B 牛顿冷却公式14、下述几种方法中,强化传热的方法是〔C〕C增大流速15、当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在〔B〕时最有效B换热系数较小一侧16、下列各参数中,属于物性参数的是〔D〕导温系数17、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〔B〕材料放在内层B导热系数较小的18、物体能够发射热辐射的基本条件是〔A〕A温度大于0K19、下述哪种气体可以看作热辐射透明体〔B〕反射比=1 B 空气20、灰体的吸收比与投射辐射的波长分布〔A〕A无关21、在稳态导热中,决定物体内温度分布的是〔B〕B导热系数22、下列哪个准则数反应了流体物性对对流换热的影响〔C〕C普朗特数23、在稳态导热中,决定物体内温度分布的是〔B〕B导热系数24、单位面积的导热热阻单位为(B) B K/W25、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数〔C〕自然对流 C 大于26、对流换热系数为100W/(㎡·K),温度为20℃的空气流经50℃的壁面,其对流换热的热流密度为〔D〕D 3000W/㎡q=h(t2-t1)27、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热。
第9章辐射传热的计算(复习题解答)【复习题9-1]试述角系数的定义:”角系数是一个纯几何因子”的结论是在什么前提下得出的?答:表面1发出的辐射能中落到表面2的百分比称为表面1对表面2的角系数。
“角系数是一个纯几何因子”的结论成立的前提是(1)所研究的表面是漫射的;(2)在所研究表面的不同地点上向外发出的辐射热流密度是均匀的。
【复习题9-2】角系数有哪些特性?这些特性的物理背景是什么?答:角系数具有相对性、完整性和可加性。
相对性是在两物体处于热平衡时,净辐射换热量为零的条件下得出的。
完整性反映了一个由多表面组成的封闭系统中,任一表面所发出的辐射能,必全部落到封闭系统的各个表面上。
可加性表明从表面1发出的辐射,落到表面2的总能量,等于落到表面2上各部分的辐射能之和。
【复习题9-3]为什么计算一个表面与外界之间的净辐射传热量时要采用封闭腔的模型?答:因为任一表面与外界的辐射换热,包括该表面向空间各个方向发出的辐射,以及从空间各个方向投入到该表面上的辐射能。
【复习题9-4]实际表面系统与黑体系统相比,辐射传热计算增加了哪些复杂性?答:实际表面系统的辐射换热存在表面间的多次重复反射和吸收,光谱辐射力不服从普朗克定律,光谱吸收比与波长有关,辐射能在空间的分布不服从兰贝特定律,这都使辐射换热的计算更加复杂。
【复习题9-5】什么是一个表面的自身辐射、投入辐射及有效辐射?有效辐射的引入对于灰体表面系统辐射传热的计算有什么作用?答:由物体的内能转变而成的辐射能叫做自身辐射。
从外界投入到辐射表面的辐射能叫做投入辐射。
从一个辐射表面发出的辐射能(包括自身辐射和反射)叫做有效辐射。
引入有效辐射可避免实际物体辐射中出现的多次吸收和反射,从而简化计算。
【复习题9-6】对于温度已知的多表面系统,试总结求解每一表面净辐射传热量的基本步骤。
答:(1)画出等效的网络图;(2)列出节点的电流方程;(3)求解方程,得到各个节点电势;(4)确定每个表面的净辐射传热量。
总复习题基本概念 :•薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----.•传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------.•导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 .•对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 .•对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------.•强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .•自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .•流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----.•温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----.•热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------.•辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .•单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 .•立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .•定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.•传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.•分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.•对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .•有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .•灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .•角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .•辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .填空题 :•当辐射投射到固液表面是表面辐射,投射到气体表面是 ---------- 辐射。
西安建筑科技大学《传热学》第五版复习资料----课后重点习题答案绪论思考题与习题(89P -)答案:1. 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到:Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。
6.夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的总失热量减少。
(T T 〉外内) 冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量,最终的总失热量增加。
(T T 〈外内) 挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。
9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层 两侧均镀锌,其间的系统辐射系数降低,故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性能变得很差。
15.已知:50i d mm =、 2.5l m =、85f t =℃、273()Wh m K =•、25110Wq m =求:i w t 、φ()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h =+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=17.已知:224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()Wm K •求:k 、φ、∆解:由于管壁相对直径而言较小,故可将此圆管壁近似为平壁 即:12111k h h σλ=++=3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯=若k ≈2h'100k k k -∆=⨯%8583.561.7283.56-==% 因为:1211h h ,21h σλ 即:水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻,此时前两个热阻均可以忽略不记。
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()。
第8章热辐射基本定律和辐射特性(复习题解答)【复习题8-1】什么叫黑体?在热辐射理论中为什么要引入这一概念?答:吸收比α=l的物体叫做黑体。
黑体完全吸收投入辐射,从黑体表面发出的辐射都为自身辐射,没有反射,因而黑体辐射的特性反映了物体辐射的规律,这为研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析的基础。
【复习题8-2]温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性,那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射?答:空腔内部壁面不一定是黑体辐射。
小孔之所以呈现黑体特性,是因为辐射在空腔内经历了多次的吸收和反射,辐射能基本基本都被内壁面吸收,从小孔射出的辐射能基本为零。
【复习题8-3]试说明,为什么在定义物体的辐射力时要加上“半球空间”及“全部波长”的说明?答:因为辐射表面会向半球空间各个方向辐射能量,且辐射能中包含各种波长的电磁波,而辐射力必须包括辐射面辐射出去的所有能量,所以要加上“半球空间”和“全部波长”的说明。
【复习题8-4】黑体的辐射能按波长是怎样分布的?光谱辐射力E根的单位中分母的“n?”代表什么意义?答:黑体辐射能按波长的分布服从普朗克定律。
光谱辐射力单位中的分母“n?”代表了单位辐射面积“n?”和辐射的电磁波单位波长范围“m”的意思。
【复习题8-5]黑体的辐射能按空间方向是怎样分布的?定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的?答:黑体辐射能按空间方向分布服从拦贝特定律。
定向辐射强度与空间方向无关并不意味着黑体的辐射能在半球空间是均匀分布的。
因为定向辐射强度是指单位可见辐射面积,而在空间不同方向可见辐射面积是不同的,辐射能在各个方向也不同。
【复习题8-6】什么叫光谱吸收比?在不同光源的照耀下,物体常呈现不同的颜色,如何解释?答:光谱吸收比是指物体对某一特定波长的投入辐射所吸收的百分比。
在光源照射下,物体会吸收一部分辐射,并反射一部分辐射,物体呈现的是反射光的颜色,因而光源不同,反射光也会不同,物体也会呈现不同的颜色。
《传热学》复习题一、 判断题1. 傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热。
( )2. 随着肋高的增大,肋片散热量增大,所以肋片效率也增大。
( )3. 在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大。
( )4. 由牛顿冷却公式t h q ∆⋅=可知,换热量q 与温差t ∆成正比。
( )5. 辐射传热时,对于绝热面,其净辐射换热量为零,故绝热面与其他辐射面间不存在辐射传热。
( )6. 漫射表面在半球空间各个方向上的定向辐射力相等。
( )7. 在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差小。
( )8. 一长为L 外径为d (L>>d )的不锈钢管,放置在静止的空气中,管内用电加热,功率恒定,空气温度也恒定。
在这种情况下,管子竖直放置时管壁温度比水平放置时要高。
( )9. 黑体的热力学温度增加一倍,其总辐射力增加16倍 。
( )10. 物体辐射某一波长辐射能的能力越强,其吸收这一波长辐射能的能力就越强。
( )11.无限大平壁冷却时,若Bi →∞,则第三类边界条件相当于第二类边界条件。
( )12.在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。
( )13.自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。
( )14. 一个表面的有效辐射一定不小于它的本身辐射。
( )15.管内受迫对流换热时,不论是层流或紊流,常壁温边界还是常热流边界,在充分发展阶段,表面传热系数不沿管长方向变化。
( )16.导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,所以它对任意形状物体的内部和边界都适用。
( )17.普通玻璃对于波长为2m μ以下的射线可以认为是不透明的。
( )18.对于非稳态导热数值解的显式差分格式,必须联立求解节点离散方程组才能得到各个节点的温度。
( )19.傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热,而不适用于各向异性物体的导热。
( )20.在相同的流动和换热壁面条件下,导热系数大的流体对流换热系数就大。
【最全】的传热学复习题及其答案【考研、末考必备】传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)⼀、概念题1、试分析室内暖⽓⽚的散热过程,各个环节有哪些热量传递⽅式?以暖⽓⽚管内⾛热⽔为例。
答:有以下换热环节及传热⽅式:(1)由热⽔到暖⽓⽚管道内壁,热传递⽅式为强制对流换热;(2)由暖⽓⽚管道内壁到外壁,热传递⽅式为固体导热;(3)由暖⽓⽚管道外壁到室内空⽓,热传递⽅式有⾃然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空⽓与室外空⽓通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递⽅式?答:有以下换热环节及传热⽅式:(1)室内空⽓到墙体内壁,热传递⽅式为⾃然对流换热和辐射换热;(2)墙的内壁到外壁,热传递⽅式为固体导热;(3)墙的外壁到室外空⽓,热传递⽅式有对流换热和辐射换热。
3、何谓⾮稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。
答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有⼀定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为⾮稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,λlh Nu =,它表⽰表⾯上⽆量纲温度梯度的⼤⼩。
(2)雷诺(Reynolds)数,νlu ∞=Re ,它表⽰惯性⼒和粘性⼒的相对⼤⼩。
(3)普朗特数,aν=Pr ,它表⽰动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对⼤⼩。
(4)毕渥数,λlh B i =,它表⽰导热体内部热阻与外部热阻的相对⼤⼩。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表⾯传热系数是增加还是减⼩?为什么?。
答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁⾯流动的⼒不再是重⼒⽽是重⼒的⼀部分,液膜流动变慢,从⽽热阻增加,表⾯传热系数减⼩。
另外,从表⾯传热系数公式知,公式中的g 亦要换成θsin g ,从⽽h 减⼩。
6、按照导热机理,⽔的⽓、液、固三种状态中那种状态的导热系数最⼤?答:根据导热机理可知,固体导热系数⼤于液体导热系数;液体导热系数⼤于⽓体导热系数。
绪论一、填空题1、厚度δ,导热系数λ为常数的大平壁的单位面积导热热阻是________________。
2、在地球引力场作用的范围内,单纯的导热只能发生在密实的固体中。
因为,当有温差时,液体和气体就会出现________________,难以维持单纯的导热。
二、选择题1、单位面积的热阻总可以写作________________。
(a)q/⊿t;(b)⊿t/q;(c)δ/λ;(d)δ/(λA)2、列叙述中________________正确。
(a)导热只能发生在密实的固体中。
(b)导热可以在固体、液体及气体中发生。
(c)导热只能在固体和静止的流体中发生。
(d)导热只能在固体和上面温度高、下面温度低的流体层中发生。
填空题1、δ/λ;2、对流现象。
选择题1、(b);2、(b)三、名词解释1、热传导:物体中温度不同的各部分无相对位移或不同温度的物体直接接触时,依靠分子、原子及自由电子的热运动而进行的热量传递现象。
或:物体各部分相对静止或不同物体紧密接触时,由于温度不同而发生的热量传递现象。
2、传热过程:热量由固体壁面一侧的流体穿过壁面传到另一侧的流体中的过程。
两种温度不同的流体通过固体壁面交换热量的过程。
3、热对流:依靠流体的运动,将热量从一处传递到另一处的现象。
或:流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递现象。
4、热辐射:依靠物体表面对外发射可见或不可见的射线(电磁波)来传递热量的过程。
或:因热的原因通过电磁波发出辐射能的过程。
5、对流换热:流体与直接接触的固体表面有相互运动时,由于二者的温度不同,所发生的换热过程。
或:流体与固体直接接触时的换热过程。
6、辐射换热:温度不同的表面之间以热辐射的方式进行热量交换的现象。
7、传热热阻:传热过程热流量及传热系数的计算式为:则传热热阻为℃/W。
8、传热系数:冷热流体温差1℃时,通过单位固壁面积传递的热量值。
单位是w/m2℃。
它反映传热过程激烈的程度。
表示传热过程强弱程度的物理量。
传热学复习题及其答案传热学是研究热量传递规律的学科,它在工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些传热学的复习题及其答案,供学习者参考。
# 一、选择题1. 传热的基本方式有哪三种?- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 所有选项都是答案:D2. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式?- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 都不是答案:C# 二、填空题1. 导热系数是描述材料______能力的物理量。
答案:导热2. 对流换热的特点是热量通过______来传递。
答案:流体的宏观运动# 三、简答题1. 请简述牛顿冷却定律的内容。
答案:牛顿冷却定律指出,物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的温差成正比。
2. 什么是黑体辐射定律?其数学表达式是什么?答案:黑体辐射定律描述了理想化的物体(黑体)在不同温度下发出的辐射能量与波长的关系。
其数学表达式为:E(λ,T) = (2πhc^2) / (λ^5) * 1 / (e^(hc/(λkT)) - 1),其中E(λ,T)是波长为λ在温度T下的辐射强度,h是普朗克常数,c是光速,k是玻尔兹曼常数。
# 四、计算题1. 假设有一厚度为0.05m的墙体,其导热系数为0.6 W/m·K,两侧温差为10°C。
求墙体的热流量。
答案:根据傅里叶定律,热流量Q = k * A * ΔT / d,其中A是面积,ΔT是温差,d是厚度。
假设面积A足够大,可以忽略不计,那么Q = 0.6 * 10 / 0.05 = 120 W。
2. 已知一物体表面温度为300 K,环境温度为20°C,求该物体表面与环境之间的热交换速率,假设对流换热系数为10 W/m²·K。
答案:热交换速率Q = h * A * ΔT,其中h是对流换热系数,A是物体表面积,ΔT是温差。
假设A足够大,可以忽略不计,那么Q = 10 * (300 - 273) = 270 W。
传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
传热学试题第一章概论一、名词解释1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)2.热流量是指,单位是。
热流密度是指,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4.总传热系数是指,单位是。
(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K))5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。
高等传热学复习题答案一、选择题1. 传热的基本方式包括:A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上答案:D2. 稳态导热与非稳态导热的区别在于:A. 温度随时间变化B. 温度不随时间变化C. 热量传递方向D. 热量传递速率答案:A3. 傅里叶定律描述的是:A. 导热现象B. 对流现象C. 辐射现象D. 热传导与热对流的关系答案:A4. 牛顿冷却定律适用于:A. 固体导热B. 流体对流C. 辐射传热D. 非稳态导热答案:D5. 黑体辐射定律中,辐射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:D二、简答题1. 解释什么是热传导和热对流,并简述它们的主要区别。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,是一种分子内部的能量传递方式,不需要物质的宏观流动。
热对流则是由于流体中温度差异引起的密度差异,导致流体发生宏观流动,从而实现热量的传递。
主要区别在于热传导不涉及物质的宏观运动,而热对流则需要。
2. 描述傅里叶定律的物理意义及其数学表达式。
傅里叶定律描述了在稳态导热条件下,单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比的关系。
其数学表达式为:\[ q = -k\frac{dT}{dx} \],其中 \( q \) 是热流密度,\( k \) 是材料的热导率,\( \frac{dT}{dx} \) 是温度梯度。
三、计算题1. 一个长为L的长直金属棒,其两端温度分别为T1和T2,金属棒的热导率为k。
求棒中任意位置x处的温度。
根据傅里叶定律,可以列出稳态导热方程:\[ -k\frac{d^2T}{dx^2} = 0 \],解得:\[ T(x) = Ax + B \],其中A和B是常数。
根据边界条件 \( T(0) = T1 \) 和 \( T(L) = T2 \),可以得到:\[ T(x) = T1 + \frac{T2 - T1}{L}x \]2. 一个封闭房间内的空气温度为Ta,房间外的墙面温度为Tw。
传热学复习题答案传热学复习题答案传热学是研究物体内部或不同物体之间热能传递的科学。
在工程领域中,传热学是一个重要的学科,涉及到各种热力学和热传导的问题。
下面将给出一些传热学复习题的答案,帮助读者更好地理解这个领域。
1. 什么是传热学?传热学是研究物体内部或不同物体之间热能传递的科学。
它涉及到热传导、对流传热和辐射传热等不同的传热机制。
传热学在工程领域中有着广泛的应用,例如在建筑设计、能源系统和材料科学中。
2. 什么是热传导?热传导是指物质内部的热能传递。
当物体的温度不均匀时,热能会从高温区域传递到低温区域,直到达到热平衡。
热传导的速率取决于物体的导热性质和温度梯度。
3. 什么是对流传热?对流传热是指通过流体的运动来传递热能。
当物体与周围流体接触时,流体会受热膨胀,形成对流循环,将热能从物体表面带走。
对流传热的速率取决于流体的流动性质、温度差和表面特性。
4. 什么是辐射传热?辐射传热是指通过电磁辐射来传递热能。
所有物体都会辐射出热能,其强度和频率分布与物体的温度相关。
辐射传热的速率取决于物体的温度和表面特性。
5. 传热系数是什么?传热系数是用来描述热传导、对流传热或辐射传热速率的物理量。
它的单位是W/(m2·K),表示单位面积上单位温度差下的热能传递速率。
传热系数取决于物体的性质、传热介质和传热界面的特性。
6. 什么是热阻?热阻是指物体或传热界面对热能传递的阻碍程度。
它是传热系数的倒数,单位是K/(W/m2)。
热阻越大,热传递速率越慢。
7. 什么是传热方程?传热方程是用来描述物体内部或不同物体之间热能传递的方程。
根据不同的传热机制,传热方程可以是热传导方程、对流传热方程或辐射传热方程。
这些方程可以用来计算温度分布、传热速率和热流等参数。
8. 什么是热辐射?热辐射是指物体由于其温度而产生的电磁辐射。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
热辐射在许多工程和科学领域中都有重要的应用,例如太阳能、红外线技术和热成像。
传热学复习题+答案1、乙醛氧化生产醋酸,原料投料量为纯度99.4%的乙醛500kg/h,得到的产物为纯度98%的醋酸580kg/h,计算乙醛的理论及实际消耗定额。
( )A、500、623B、723、826C、862、723D、723、862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、一般年产量大于4500t的产品B、工艺成熟C、反应速率极慢的化学反应过程D、操作稳定安全答案:C3、现有下列高聚物,用于制备轮胎的是( )。
A、硫化橡胶B、聚乙烯C、合成纤维D、天然橡胶树脂答案:A4、换热器中的换热管在管板上排列,在相同管板面积中排列管数最多的是( )排列A、矩形B、同心圆C、正三角形D、正方形答案:C5、PVC 是指( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚氯乙烯D、聚苯乙烯答案:C6、化工管路中,对于要求强度高、密封性能好、能拆卸的管路,通常采用( )。
A、承插连接B、螺纹连接C、焊接D、法兰连接答案:D7、对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于60℃B、大于50℃C、大于45℃D、大于55℃答案:B8、关于乙烯装置管式裂解炉的防冻措施,下列叙述不正确的是( )A、提高排烟温度B、保证燃料气、燃料油、原料管线的伴热畅通C、保证停用炉内有一定数量的火嘴处于燃烧状态D、排尽停用炉汽包液位答案:A9、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、基本不变B、无法判断C、减小D、增大答案:D10、在脱硫中加入少量的( )可以减少设备腐蚀。
A、中和冲洗剂B、缓蚀剂C、阻泡剂答案:B11、为了防止( )现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、电机烧坏B、叶轮受损C、汽蚀D、气缚12、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、半开式B、开式C、闭式答案:C13、离心泵的调节阀开大时,( )A、吸入管路阻力损失不变B、泵出口的压力减小C、泵工作点的扬程升高D、泵入口的真空度减小答案:B14、下列方法中,( )不可能用来制取乙烯。
A、乙醇脱水B、甲烷氧气高温反应C、催化裂解D、管式炉裂解答案:B15、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、体积较小C、效率更高D、压头相应也更高答案:D16、总传热系数与下列哪个因素无关( )A、传热问壁壁厚B、流体流动状态C、传热面积D、污垢热阻答案:C17、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、换热器结垢严重C、换热器列管穿孔D、换热器部分管堵18、在换热器的操作中,不需做的是( )A、定期排放不凝性气体,定期清洗B、定期更换两流体的流动途径C、定期分析流体的成分,以确定有无内漏D、投产时,先预热,后加热答案:B19、对流给热热阻主要集中在( )A、缓冲层B、层流内层C、湍流主体D、虚拟膜层答案:B20、下列换热器中,用于管程和壳程均经常清洗的换热场合的是( )。
A、固定管板式换热器B、U形管式换热器C、填料函式换热器D、板翅式换热器答案:D21、关于流化床气泡的描述正确的是( )。
A、流化中气泡向上运动的速度随着气泡的增大而减小B、流化床中气泡增大、体积相差很多的原因是因为气泡的合并C、气泡在流化床中的运动是造成固体颗粒和气体返混的主要原因D、气泡现象的产生使其速度超过最大流化速度许多倍,使床层不存在答案:C22、离心泵的安装高度有一定限制的原因主要是( )A、防止产生“气缚”现象B、受泵的功率的限制C、防止产生汽蚀D、受泵的扬程的限制答案:C23、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏出泵外B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏回吸入管D、减少高压液体漏入排出管答案:A24、在选择离心通风机时根据( )A、实际风量、实际风压B、实际风量、标准风压C、标准风量、实际风压D、标准风量、标准风压答案:B25、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、固定床B、釜式C、鼓泡塔D、管式答案:D26、化工生产操作不包括( )。
A、正常操作管理B、非稳态操作C、开停车D、事故处理答案:B27、将1500 kg·h-1,80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃,冷却水初温为30℃,出口温度不超过35℃,硝基苯比热为1.38kJ·kg-1·K-1,则换热器的热负荷为( )。
A、19800kJ·h-1B、82800kwC、19800kwD、82800kJ·h-1答案:D28、列管式换热器中,管子的排列一般有直列和错列两种,当传热面积一定时,采用( )排列对流传热系数稍大。
A、无法确定B、错列C、直列答案:B29、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。
A、0~20B、0~50C、0~40D、0~30答案:A30、目前,我们日常生活中冰箱常用得保鲜膜是( )。
A、PVB、PC、PETD、PAN答案:B31、在催化裂化反应过程中,下列描述不正确的是( )A、轻油存在最高产率B、柴油存在最高产率C、汽油存在最高的产率D、转化率有一个最高点答案:D32、下列不能用作工程塑料的是( )。
A、聚甲醛B、聚氯乙烯C、聚酰胺D、聚碳酸酯答案:B33、当提高反应温度时,聚合釜压力会( )。
A、提高B、降低C、增加至10kg/cm2D、不变答案:A34、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
为强化传热,下列措施中最为经济有效的是( )。
A、增大换热器尺寸以增大传热面积B、在壳程设置折流挡板;C、减小传热壁面厚度。
D、改单管程为双管程;答案:D35、在列管式换热器中,易结晶的物质走( )。
A、管程B、壳程C、均不行D、均可答案:C36、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
( )A、环B、麻花铁C、金属丝网D、螺旋线答案:B37、以下不能提高传热速率的途径是( )A、增大传热面积B、增加传热温差C、延长传热时间D、提高传热系数K答案:C38、对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程,逆流和并流时△tm的大小为( )A、△tm逆=△tm并B、△tm逆>△tm并C、△tm逆<△tm并D、不确定答案:A39、对于加热器,热流体应该走( ) 。
A、管程;B、壳程答案:A40、关于温度对碱洗的影响,下列说法不正确的是( )A、温度过高会加大重烃聚合B、热碱有利于脱除CO2C、提高温度会提高塔高D、H2S的脱除无需热碱答案:C41、某反应为放热反应,但反应在75℃时才开始进行,最佳的反应温度为115℃。
下列最合适的传热介质是:( )A、热水B、蒸汽和常温水C、导热油D、熔盐答案:B42、关于采用贯通吹扫法进行工艺管道的吹扫时,下列说法正确的是( )A、使所有管道同时排放B、先吹扫主管道,然后吹扫支管道C、吹扫没有先后顺序D、先吹支管道,然后吹扫主管道答案:B43、催化裂化条件下,不能发生氢转移反应的单体烃是( )A、烯烃B、烷烃C、稠环芳烃D、环烷烃答案:B44、关于分离冷区的节能措施,下列说法错误的是( )A、加强保温、减少冷损失B、充分回收火炬气C、采用高效填料塔提高塔分离效率D、合理匹配热交换,尽量使冷热物料在高温差下换热,以提高换热效率答案:D45、输送小流量,但需高扬程的物料(如精馏塔回流液)。
应选用:( )A、齿轮泵B、旋涡泵C、往复泵D、离心泵答案:B46、用于处理管程不易结垢的高压介质,并且管程与壳程温差大的场合时,需选用( )换热器。
A、套管式B、固定管板式C、U型管式D、浮头式答案:C47、启动往复泵前其出口阀必须( )A、无所谓B、微开C、打开D、关闭答案:C48、流体流量突然减少,会导致传热温差( )。
A、升高B、变化无规律C、始终不变D、下降答案:D49、在正常生产时,应尽可能地控制好加氢裂化反应器各催化剂床层的入口温度,使它们( )A、等于上一床层出口温度B、有足够大的温差C、可节省冷氢用量D、相等或相近答案:D50、下列烃类裂解时,乙烯收率由高到低的次序是( )A、烷烃>环烷烃>单环芳烃>多环芳烃B、环烷烃>单环芳烃>烷烃>多环芳烃C、烷烃>单环芳烃>环烷烃>多环芳烃D、环烷烃>烷烃>单环芳烃>多环芳烃答案:A51、甲烷化反应生成的是甲烷,不会影响产品的质量,也不影响催化剂的活性和寿命,所以新氢中含有一氧化碳和二氧化碳的量多少没关系。
( )A、正确B、错误答案:B52、当离心泵发生气缚或汽蚀现象时,处理的方法均相同。
( )A、正确B、错误答案:B53、选择反应器要从满足工艺要求出发,并结合各类反应器的性能和特点来确定。
( )A、正确B、错误答案:A54、从传热的基本公式来看,单位面积传递的热量Q/A与温差△tm 成正比,与各项热阻之和成反比。
( )A、正确B、错误答案:A55、渣油催化裂化的一个显著的特点是高温短停留时间。
( )A、正确B、错误答案:A56、固定床反应器的传热速率比流化床反应器的传热速率快。
( )A、正确B、错误答案:B57、橡胶成型的基本过程包括:塑炼、混炼、压延和挤出、成型和硫化等基本工序。
( )A、正确B、错误答案:A58、实际生产中高线速的气体流化床因为气泡的存在流化并不均匀,床层的压力降是在变化的。
( )A、正确B、错误答案:A59、对于间壁两侧流体稳定变温传热来说,载热体的消耗量逆流时大于并流时的用量。
( )A、正确B、错误答案:B60、物质的热导率均随温度的升高而增大。
( )A、正确B、错误答案:B61、两套合成氨生产装置生产能力均为600kt/a,说明两套装置具有相同的生产强度。
( )A、正确B、错误答案:B62、尼龙(锦纶)的优异性能有:耐磨性好;强度高;弹性模量小;密度小;吸湿性好。
( )A、正确B、错误答案:B63、转子流量计的转子位子越高,流量越大。
( )A、正确B、错误答案:A64、换热器传热面积越大,传递的热量也越多。
( )A、正确B、错误答案:A65、塑炼是指将橡胶由高弹态转变为可塑状态的过程。
( )A、正确B、错误答案:B66、离心泵在试用过程中,电机被烧坏,事故原因有两方面:一方面是发生汽蚀现象;另一方面是填料压得太紧,开泵前未进行盘车。
( )A、正确B、错误67、本体聚合的关键问题是聚合热的排除。
( )A、正确B、错误答案:A68、液体输送单元操作属于动量传递过程。
( )A、正确B、错误答案:A69、催化剂粒度变粗会影响催化剂流化性能。
( )A、正确B、错误答案:A70、对同一反应,活化能一定,则反应的起始浓度越低,反应的速率常数对浓度的变化越敏感。