“化工原理”第5章_《传热》_复习题
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传热复习题1
(1)保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施?
答:首先,保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空,可防止对流散热损失。其次,瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层,增加了辐射传热热阻大幅度降低了辐射散热量。举例说,如夹层内壁温度为98C,外壁温度为28C,黑度为0.95的玻璃表面镀上黑度为0.02的银层后,其辐射散热量可由原来的5502mW降至6.152mW。第三,在使用保温瓶时,瓶盖选用导热系数很小的软木制作,而且在灌水时还要在瓶颈处留出一段空气的导热系数比水在小得多,从而有效地降低了瓶口的导热热损失。
(2)计算蒸气在水平管外冷凝的凯恩(Kern)公式为:a0.725(tdrg•••••023)。试定性说明各种因素对冷凝给热系数a的影响。
答:应当指出,冷凝给热的热阻是凝液造成的,因此式中各物性常数都是凝液的物性,而非蒸气的物性。
当大时,液膜导热性能良好,a自然就大;大,液膜容易从壁面上往下滑,同样使a增大,潜热r大,a也大。相反,若蒸气温度和壁温之间的温差t大,则意味着单位时间内凝液量增多,凝液膜增厚,这反而不利于传热,因此a会变小;当粘度增大时,因流动阻力增大,液膜增厚,a 必然减小;至于水平管的直径d0大了,会使管子下部液膜加厚,同样不利于传热,
a也要变小。
将上面定性分析结果与凯恩公式对照后可以发现:二者是完全一致的.
(3)换热器的热负荷与传热速率有何不同?
答:冷、热流体在单位时间内在换器中所交换的热量,称为换热器的热负荷.它是针对换热任务的需要提出的,是生产上要求换热器应具有的换热能力,热负荷可根据生产中物流量、进出口温度及状态变化求化求出。
而传热速率则是指换热器本身在一定操作条件下所具有的传递热量的能力,是换热器本身的特性,二者是不相同的。
容易混淆的是,实际生产中设计或标定换热器时,常把传热速率与热负荷视为相等,一般都是通过热负荷的计算,求得换热器应具有的传热速率,再依据传热基本方程求出所需换热器的传热面积,尽管二者在数值上常视为相等,但就其本质讲,含义是完全不同的。
❖ 小测验
❖ 第五章
❖ 第一章
❖ 第二章
❖ 第三章
❖ 第四章
第六章
第五章 传热
1.翅片管换热器的翅片应安装在(A )。
A. α小的一侧 B. α大的一侧 C. 管内 D. 管外
2.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是( C )。
A. 增加热阻,减少热量损失; B. 节约钢材、增强美观;C. 增加流体的湍动,提高传热效果。
3. 对流传热是由( C )因素产生的。
A. 流体分子的热振动(传导); B.流体体内电子的移动;C. 流体质点的位移、扰动。
4.热量传递的基本方式是(D )。
A. 恒温传热和稳态变温传热; B. 导热给热和热交换;
C. 气化、冷凝与冷却; D. 传导传热、对流传热与辐射传热
5.传热基本方程Q=KAΔtm,式中的Δtm是指(B )的平均温度差。
A.器壁内外壁面; B.器壁两侧流体; C.流体进出口; D.器壁与流体之间。
6.流体主体与器壁间的对流传热,其热阻主要存在于( C )。
A. 流体主体内; B. 器壁内; C. 滞流内层中;D. 流体湍流区域内。
7.对一台正在工作的列管式换热器,已知αi=116w/m2.K,α0=11600 w/m2.K,要提高传热系数K,最简单有效的途径是(A )。
A. 设法增大αi; B. 设法增大α0;C. 同时增大αi和α0。
8.用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近( B )
❖ A. 蒸汽的温度;
❖ B. 空气的出口温度;
❖ C. 空气进、出口平均温度
9.( C)是指当间壁两侧泠、热流体之间的温度为1K时,在单位时间内通过单位传热面积,由热流体传给冷流体的热能。
❖ A. 导热系数λ;
❖ B. 对流传热系数a;
❖ C. 总传热系数 K
10. 间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高对流传热系数a(B )之值。
化工原理(1-5)章复习题及答案
绪论
1、单元操作的定义?
答:艺过程中遵循相同的基本原理,只改变物料状态或物理性质,
不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作(至少3个),并说明各自
的过程原理与目的?
答:流体输送:输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降:利用密度差,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴
或气泡。
过滤:根据尺寸不同的截留,从气体或液体中分离悬浮的固体颗
粒。
换热:利用温度差输入或移出热量,使物料升温、降温或改变相
态。
蒸馏:利用各组分间挥发度不同,使液体或汽液混合物分离。
吸收:利用各组分在溶剂中的溶解度不同,分离气体混合物。
萃取:利用各组分在萃取剂中的溶解度不同,分离液体混合物。
干燥:加热湿固体物料,使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具?(不考)
答:①物料衡算:质量守恒定律—在一个单元过程中,进入的物
料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算:能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达
到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算:化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动
一、填空及选择题
1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为(560)
mmHg。当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于(节流)式流量计,是用(压差)来反映
流量的。转子流量计属于(定压)式流量计,是通过(环隙面积
的变化)来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测量大直
径气体管路上速度分布的是(C);能量损失最大的是(A);
对流量变化反映最灵敏的是(A)。
A、孔板流量计;
B、文丘里流量计;
C、测速管;
D、转子流量计
4、测量管内流体流动参数(如流速、流量、压力等)时,测量
点一般应选在管路的(A)。
A、稳定段长度之后;
B、稳定段长度之前;
C、流量调节阀之后;
D、流量调节阀之前
5、测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差
未知驱动探索,专注成就专业
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化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案
第一章:引言
习题1.1
答案:该题为综合性问题,回答如下: 根据流体力学原理,液体在容器中的自由表面是一个等势面,即在平衡时,液体表面上各点处的压力均相等。所以整个液体处于静止状态。
习题1.2
答案:该题为计算题。首先,根据流速的定义:流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比,可得流速的公式为:v = Q / A,其中v表示流速,Q表示流体通过该截面的体积,A表示截面积。已知流速v为10m/s,截面积A为0.5m²,代入公式计算得:Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。所以,该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3
答案:该题为基础性知识题。流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。根据流体的静压力与流体的高度关系可知,流体静压力可以通过将流体的重力势能转未知驱动探索,专注成就专业
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化为压力单位得到。由于重力势能的单位可以表示为m·g·h,其中m为流体的质量,g为重力加速度,h为高度。而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的,即流体静压力除以流体的质量。所以,流体静压头是等于流体的高度。
第二章:流体动力学方程
习题2.1
答案:该题是一个计算题。根据题意,已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³,截面积A为0.4 m²,流速v为2 m/s,求流体的质量流量。根据质量流量公式:Q = ρ × A × v,代入已知数值计算得:Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。所以,流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2
答案:该题为综合性问题,回答如下: 流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程,其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。流体动量方程可以用于研究不同条件下流体的运动以及流体的力学特性。流体动量方程的一般形式可以表示为:dp/dt = ρAV’,其中dp/dt表示单位时间内流体动量的变化量,ρ表示流体的密度,A表示流体流过的截面积,V’表示流体的速度。通过对流体动量方程的求解,可以得到流体运动未知驱动探索,专注成就专业