华中科技大学《传热学》典型习题详解
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传热学习题(附参考答案)一、单选题(共56题,每题1分,共56分)1.安装在管路中的阀门( )A、需考虑流体方向B、不必考虑流体方向C、不必考虑操作时的方便D、不必考虑维修时的方便正确答案:A2.用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、减少传热壁面厚度C、改单管程为双管程D、在壳程设置折流挡板正确答案:C3.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、增大管径;B、利用多管程结构;C、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
D、在壳程内装折流挡板;正确答案:A4.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是( )。
A、电机B、泵轴C、叶轮D、泵壳正确答案:C5.对于活化能越大的反应,速率常数随温度变化越 ( )A、不确定B、大C、小D、无关正确答案:B6.有机玻璃是指( )。
A、聚甲基丙烯酸甲酯B、聚苯乙烯C、聚乙烯D、聚氯乙烯正确答案:A7.水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数αi为1000W /(m2·℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则αi为( )A、不变B、500C、2000D、1741正确答案:D8.不属于换热器检修内容的是( )A、清扫管束和壳体B、管束焊口、胀口处理及单管更换C、检查修复管箱、前后盖、大小浮头、接管及其密封面,更换垫片D、检查校验安全附件正确答案:D9.间歇反应器的一个生产周期不包括( )A、出料时间B、反应时间C、加料时间D、设备维修时间正确答案:D10.可在器内设置搅拌器的是( )换热器A、套管B、釜式C、热管D、夹套正确答案:D11.流体流量突然减少,会导致传热温差( )。
A、始终不变B、下降C、升高D、变化无规律正确答案:B12.下列哪个选项不是列管换热器的主要构成部件。
( )A、封头B、管束C、外壳D、蛇管正确答案:D13.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、翅片板B、折流挡板C、隔板D、波纹板正确答案:B14.裂解气深冷分离过程中采用的主要方法是( )A、精馏法B、特殊精馏法C、萃取法D、吸附法正确答案:A15.下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置采用哪种流程,主要取决于流程对所需处理裂解气的适应性、能量消耗、运转周期及稳定性、装置投资等几个方面。
《工程传热学》习题解析 华中科大许国良版(1-4章)适用于以下版本教材(题号按中国电力出版社版,华中科大出版社版本题号需微调)1-4解:W K A R /103.14525.203.04-⨯=⨯⨯==λδKW tA15003.08010025.245=-⨯⨯⨯=∆=Φδλ 23/3025.210150m KW A q =⨯⨯=Φ= 1-7 解:22121/632015.0003.05.5152011m W h h t t q f f =++-=++-=λW q A Q 5.113=⨯= W K A R /103.35.05.12.1003.03-⨯=⨯⨯==λδ W K Ah /101.05.55.12.1111=⨯⨯=W K Ah /108.27205.12.11132-⨯=⨯⨯=1-17 解:若处于稳定工况,则)()(324241w w w w t t A t t A -=-=Φδλσε∴Kt t t t w w w w 5.2845.17)285300(1067.51.00.1285)(448424123=-⨯⨯⨯⨯-=--=-λεδσ 5.11= ℃1-19 解:221/1.2571016.14.0101001m W h t t q =+-=+-=λδ2-1 按题意q r r t≤+∆保墙则6786.03.102.01830301300=--=-∆≥墙保r q t r 则mm r 65.7407465.06786.011.0==⨯=⋅≥保保保λδ 2-4 根据稳态热平衡应有:222121111h t t h h t t f w B B A A f f -=+++-λδλδ 由此解得:m m A B 0793.0,0396.0==δδ 2-10m mr m m r m m r m mr 5.110405.90405.4540403214213121=+++==++==+==δδδδδδm W r r r r r rt t /77.31212.0)5.905.110ln(25.0)5.455.90ln(45)405.45ln()30250(14.32)ln()ln()ln()(233422311241=++-⨯⨯=++-=Φλλλπ2-17Ω⨯=⨯⨯==-=Φ=--∞227210908.9)0015.0(1107)(πρπA L R t t dL h R I w 故热平衡为)100)(103(300010908.9)180(322-⨯⨯⨯=⨯⨯--w t π由此解得5.213=w t ℃ 导线中心的温度为5.2131940015.0)0015.0(42222+⨯⨯⨯=+Φ=∙πλR I t r t w i94.226=℃3-1 解:(1)时间常数hAcVs ρτ=,已知094.2=AcVρ当)/(582K m W h ⋅=时,s s 1.3658/10094.231=⨯=τ 当)/(1162K m W h ⋅=时,s s 05.18116/10094.232=⨯=τ(2)过余温度s s e e ττττθθ//0300---=⋅=3-3解:根据能量守恒原理,有)(∞--=t t hA qA d dtcVτρ 对单位面积而言,其体积为301.0101m mm S A V =⨯=⋅= 代入其它参数,可得)20(7010001.01047.078003--=⨯⨯⨯t d dtτ)7/150(7036660--=⇒t d dtτ )7/150(36667--=⇒t d dt τ分离变量积分⎰⎰-=--ττ0300366677/150)7/150(d t t d tτ36667|)7/150ln(300-=-⇒t t 令975.218180=⇒=t τ 3-7解:首先判断能否用集总参数法求解m R l Rl R Rl l R A V 3221091.0)001.001.0(201.0002.0)5.0(22-⨯=+⨯⨯=+=+=πππ 05.0105.914.81091.085)/(33<⨯=⨯⨯==--λA V h Biv故可用集总参数法。
华中科技大学二零零四年招收硕士研究生入学考试试题答案一、简答题1、答:时间常数的定义为τ0=ρcv/aA采用热电偶测量温度时,根据非稳态积总参数法的无量纲温度表达式,时间常数越小,热电偶越能反映出流体温度的变动,动态温度测量精确度越高。
2、答:流体流动时,粘性的作用区域仅限于靠近壁面的薄层内,这一区域为速度边界层。
边界层外速度梯度很小,粘性作用可以忽略,流动可以认为是理想流体的无旋流动,求解容易得多,在外边界层内速度变化很快。
边界层厚度δ:通常规定达到主流速度外99%处的距离为流动边界的厚度。
在近壁面的一个薄层,流体温度沿法线方向剧烈变化,在薄层外,温度梯度几乎为零。
这个薄层为温度边界层。
一般温度达到来流99%的位置定义为热边界层。
Рr=v/a 是动量扩散能力之比。
当pr>1时,σ>σt当pr=1时,σt =σ当pr<1时,σ<σt3、答:△t/℃ 随着过热温度△t=t w -t s 的增加会有四个换热规律全然不同的区域:膜态沸腾 100 q1)自然对流区:壁面过热温度小时沸腾尚未开始,换热规律服从单相自然对流规律;2)核态沸腾区:从开始沸腾点开始,在加热面的某些特定点上产生气泡。
开始阶段,汽化核心产生气泡彼此互不干扰,称孤立气泡区。
随着△t的进一步增加,汽化核心增加,气泡互相影响,并会合成汽块及汽柱。
核太沸腾又称泡状沸腾。
特点是温差小,换热强,一般工业应用都设计在这个范围内。
这个区域的终点是临界热流密度点。
3)过渡沸腾:从峰值点进一步提高△t,热流密度不仅不升高,反而越来越降低。
这是因为气泡产生的速度大于它脱离加热面的速度,气泡汇聚覆盖在加热面上,传热过程只依靠蒸汽的导热和辐射,因而传热恶化。
这种情况持续到最低传热流密度为止。
过渡过程很不稳定。
4)稳定模态沸腾:从最低热流密度起换热规律再次发生转折。
这时随着t w的提高,辐射换热量占据的比例越来越大,所以q随△t的增加而增加。