(完整word版)传热学习题
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传热学试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、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、标准风压正确答案:B2、与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )A、大B、无法确定C、相同D、小正确答案:A3、某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、1.149倍B、2倍C、不变D、1.74倍正确答案:D4、氯乙烯聚合只能通过( )A、阳离子聚合B、配位聚合C、自由基聚合D、阴离子聚合正确答案:C5、用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、不确定、不变B、增加、增加C、减小D、增加正确答案:B6、列管换热器中下列流体宜走壳程的是( )A、腐蚀性的流体B、压力高的流体C、被冷却的流体D、不洁净或易结垢的流体正确答案:C7、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=( )。
A、40℃B、30.8℃C、39.2℃正确答案:B8、工业上甲醇氧化生产甲醛所用的反应器为( )A、釜式反应器B、具换热式固定床反应器C、流化床反应器D、绝热式固定床反应器正确答案:D9、离心泵最常用的调节方法是 ( )A、安装回流支路,改变循环量的大小B、改变出口管路中阀门开度C、改变吸入管路中阀门开度D、车削离心泵的叶轮正确答案:B10、当壳体和管速之间温度大于50℃时,考虑热补偿,列管换热器应选用( )A、固定管板式B、套管式C、浮头式正确答案:C11、下面关于裂解气分离流程说法正确的是( )A、一套乙烯装置分离收率和分离流程顺序关系很大,顺序分离流程和前脱乙烷流程、前脱丙烷流程相比乙烯收率最高。
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.下列不能提高对流传热膜系数的是( )。
A、利用多管程结构;B、增大管径;C、在壳程内装折流挡板;D、冷凝时在管壁上开一些纵槽。
正确答案:B2.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、管壁热阻;B、管内对流传热热阻;C、污垢热阻;D、管外对流传热热阻;正确答案:C3.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的工作点B、管路特性曲线C、管路所需压头D、泵的特性曲线正确答案:D4.用l20℃的饱和蒸汽加热原油,换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水,此时两流体的平均温度差之间的关系为(Δtm)并流( )(Δtm)逆流A、大于B、小于C、不定D、等于正确答案:D5.橡胶与塑料和纤维比较,正确的是( )。
A、模量最大B、强度最大C、结晶度最大D、Tg最低正确答案:D6.某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的( )A、2倍B、1.149倍C、1.74倍D、不变正确答案:C7.按照离心泵完好标准,轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
A、允许每分钟5滴B、比液化气的允许泄漏量多5滴C、允许每分钟15滴D、允许每分钟10滴正确答案:D8.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50℃B、大于60℃C、大于45℃D、大于55℃正确答案:A9.下列哪个选项是离心泵的主要部件( )A、电机B、轴封装置和轴向力平衡装置C、密封环D、叶轮和泵壳正确答案:D10.蒸汽中不凝性气体的存在,会使它的对流传热系数α值( )A、升高B、降低C、都可能D、不变正确答案:B11.以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是( )A、PB、PC、PVCD、PP正确答案:B12.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、轴功率最大B、能量损失最小C、处于高效区D、启动电流最小正确答案:D13.若被输送液体的黏度增大时,离心泵的效率( )。
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。
《传热学》试题库四、简答题1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。
(提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式)2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况)3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m ·K),W/(m 2·K),W/(m 2·K))4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。
)5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。
(提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等)6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。
试用传热学知识解释这一现象。
(提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主要是人体与墙面的辐射传热的不同))四、简答题1. 试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。
(提示:从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述,如从表达式看,导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/c ρ),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量(或储热能力)也有关;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小,两者都是物性参数。
)2. 试用所学的传热学知识说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。
(提示:温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋(等截面直肋),利用等截面直肋计算肋端温度t h 的结果,可得采用温度计套管后造成的测量误差Δt 为Δt =t f -t h =)(0mH ch t t f -,其中H h H A hP mH λδλ==,欲使测量误差Δt 下降,可以采用以下几种措施:(1)降低壁面与流体的温差(t f -t 0),也就是想办法使肋基温度t 0接近t f ,可以通过对流体 通道的外表面采取保温措施来实现。
传热学习题答案1-9 一砖墙的表面积为122m ,厚为260mm ,平均导热系数为1.5W/(m.K )。
设面向室内的表面温度为25℃,而外表面温度为-5℃,试确定次砖墙向外界散失的热量。
解:根据傅立叶定律有:WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-11 夏天,阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成的木门外表面上,用热流计测得木门内表面热流密度为15W/m 2。
外变面温度为40℃,内表面温度为30℃。
试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
解:δλtq ∆=,)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=δλ1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度t w =69℃,空气温度t f =20℃,管子外径 d=14mm ,加热段长 80mm ,输入加热段的功率8.5w ,如果全部热量通过对流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系数多大? 解:根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π=49.33W/(m 2.k) 1-14 一长宽各为10mm 的等温集成电路芯片安装在一块地板上,温度为20℃的空气在风扇作用下冷却芯片。
芯片最高允许温度为85℃,芯片与冷却气流间的表面传热系数为175 W/(m 2.K)。
试确定在不考虑辐射时芯片最大允许功率时多少?芯片顶面高出底板的高度为1mm 。
解:()()[]⨯⨯⨯+⨯⨯=∆=Φ001.001.0401.001.0./1752max K m W t hA (85℃-20℃) =1.5925W1-15 用均匀的绕在圆管外表面上的电阻带作加热元件,以进行管内流体对流换热的实验,如附图所示。
用功率表测得外表面加热的热流密度为3500W/2m ;用热电偶测得某一截面上的空气温度为45℃,内管壁温度为80℃。
设热量沿径向传递,外表面绝热良好,试计算所讨论截面上的局部表面传热系数。
绪论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。
7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
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。
10.t R R A λλ= ⇒ 1t R R A λλ== 2218.331012m --=⨯11.q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t )时→曲线 12. i R α 1R λ 3R λ 0R α 1f t −−→ q首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导,这样使热量通过空气夹层。
(空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响aα的大小。
)13.已知:360mmσ=、0.61()Wm Kλ=•118ft=℃2187()Whm K=•210ft=-℃22124()Whm K=•墙高2.8m,宽3m求:q、1wt、2wt、φ解:1211tqh hσλ∆=++=18(10)45.9210.361870.61124--=++2Wm111()f wq h t t=-⇒11137.541817.5787w fqt th=-=-=℃222()wfq h t t=-⇒22237.54109.7124w fqt th=+=-+=-℃45.92 2.83385.73q A Wφ=⨯=⨯⨯=14.已知:3H m=、0.2mσ=、2L m=、45λ=()Wm K•1150wt=℃、2285wt=℃求:tRλ、Rλ、q、φ解:40.27.407104532tKR WA HLλσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045tRλσλ-===⨯2m K W•3232851501030.44.44410t KWqmRλ--∆-==⨯=⨯3428515010182.37.40710ttKWRλφ--∆-==⨯=⨯15.已知:50id mm=、 2.5l m=、85ft=℃、273()Whm K=•、25110Wqm=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===⨯⨯=16.已知:150w t =℃、220w t =℃、241.2 3.96()Wc m K =•、1'200w t =℃ 求: 1.2q 、'1.2q 、 1.2q ∆解:12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦ 12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦ '21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=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 -∆=⨯%8583.56 1.7283.56-==% 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。
传热学试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、列管换热器停车时()A、先停热流体,再停冷流体B、无所谓C、两种流体同时停止D、先停冷流体,再停热流体正确答案:A2、夹套式换热器的优点是()。
A、传热量小B、传热面积大C、传热系数大D、构造筒单,价格低廉,不占器内有效容积正确答案:D3、稳定的多层平壁的导热中,某层的热阻愈大,则该层的温度差()A、愈大B、愈小C、不变D、无法确定正确答案:A4、关于乙烯装置设置火炬系统的目的,下列说法不正确的是()A、乙烯装置在非正常状态下,将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉B、防止环境污染C、乙烯装置在正常状态下,将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉D、保护装置的安全正确答案:C5、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是()A、改变传热面积B、改变流体的流动状态C、改变工艺条件D、改变流体性质正确答案:B6、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的(), 使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数A、黏度B、密度C、[Wj度D、速度正确答案:D7、分子筛吸附水的过程为()A、吸热过程B、放热过程C、吸附刚开始吸热平衡后放热D、吸附刚开始放热平衡后吸热正确答案:B8、以下种类的泵具有自吸能力的是()。
A、往复泵B、齿轮泵和漩涡泵C、漩涡泵D、昌心泵正确答案:A9、水在无相变时在圆形管内强制湍流,对流传热系数OLi为1000W/ (m2 • ℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则Qi为()A、不变B、1741C、2000D、500正确答案:B10、辐射和热传导、对流方式传递热量的根本区别是()A、有无传递介质B、物体是否运动C、物体内分子是否运动D、全部正确正确答案:AIK真空泵发热或真空低的原因有可能是()A、过滤尾气带水多B、注入软水量不足C、进气管道堵塞正确答案:B12、下列哪种单体适合进行阳离子型聚合反应()A、聚氯乙烯B、聚丙烯C、聚丙烯月青D、聚乙烯正确答案:B13、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()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A、②〉③〉④〉①B、③〉②〉①〉④C、③〉④〉②〉①D、②〉④〉③〉①正确答案:A14、用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。
(完整版)传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第⼀早⼀、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。
数表⽰复合传热能⼒的⼤⼩。
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 ____________________________ 。
2(单位时间内所传递的热量, W ,单位传热⾯上的热流量, W/m )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。
一、单项选择题1. 在引力场的作用下单存导热只发生在A.密实的固体中 B . 液体中 C. 气体中 D. 流体中2.大平板采用集总参数法的判别条件是p121A.Bi>0.1B. B=1C. Bi<0.1D. B=0.13.无相变对流换热分为A.强迫对流和自然对流B.沸腾换热和凝结换热4. 实际物体的辐射力比同温度下黑体的辐射力(黑度<1)A.大 B .小 C.一样 D.差不多5. 管内对流换热的流态判别是用A.GrB. ReC.PeD.Gr ·Pr6. 导热系数λ是物性参数下面说法正确的是p6A.与材料种类有关B.与材料温度有关C.与材料种类、温度都有关7. 灰体的吸收比与投射辐射的波长分布p374A.无关B.有关C.具有选择性D.具有一定函数关系8. 格拉晓夫准则数越大,则表征A.温差越大B.粘性力越大C..浮升力越大D惯性力越大9.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10.对流换热系数为100W/(m².K)、温度为10℃的空气流经40℃的壁面,其对流换热的热流密度为A. 1×10'W/m²B.2×10'W/m²C.2×10³w/m²D.3×10W/m二、判断题1. 温度不同的等温面或等温线彼此能相交。
2. 热辐射和流体对流及导热一样,需有温差才能发射辐射能。
3. 通过圆筒壁的一维稳态导热时,单位面积上的热流密度不一定处处相等的。
4. 导温系数在某种意义上等同于导热系数,其物理意义也相同。
5. 热量传输一般有导热,热对流及热辐射三种基本形式。
6. 雷诺数表征了浮生力与粘性力之比的一种度量。
7. 沸腾换热和凝结换热属于无相变对流换热。
8. 正常情况下,对流换热中流体的速度边界层和温度边界层可以等效。
9. 通常情况下固体的导热系数比液体和气体的导热系数大。
传热学考试题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在蒸汽冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是()A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案:B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成,其主要目的是()A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案:A3、安装在管路中的阀门()A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案:C4、对流传热速率等于系数X推动力,其中推动力是()A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案:D5、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、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案:B6、氯丁橡胶的单体是()oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案:D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
()A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案:D8、某并流操作的间壁式换热气中,热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二()。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案:B9、各种类型反应器采用的传热装置中,描述错误的是()A、鼓泡塔反应器中进行的放热应,必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管,大型反应釜传热要求较高时,可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置,传热温差相同时•,流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案:A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案:C11、一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于()A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案:C12、有一换热设备,准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果,应将导热系数较小的保温包在()层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案:C13、离心泵内导轮的作用是()A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案:A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是()A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案:A15、离心泵的调节阀()A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案:D16、翅片管换热器的翅片应安装在()A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案:B17、在同样的反应条件和要求下,为了更加经济的选择反应器,通常选择()A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案:A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,()的说法是错误的。
1-1为测定某材料的导热系数,用该材料制成厚5mm的大平壁,保持平壁两表面间的温差为30℃,并测得通过平壁的热流密度为6210W/m2。
试确定该材料的导热系数。
q=λΔt
δ
⟹λ=q
δ
Δt
=6210×
0.005
30
=1.035W/mK
1-6 在测定空气横掠单根圆管的对流传热实验中,得到如下数据:管壁平均温度
t w=60℃,空气温度t f =20℃,管子外径d =14mm,加热段长L=80mm,输入加热段的功率Φ=8.6kW。
如果全部热量通过对流换热传给空气,问此时对流传热的表面传热系数多大?
Q=hA∆t⟹h=
Q
A∆t
=
Q
πdl∆t
=
8600
3.14×0.014×0.08×(60−20)
=61135W/m2K
1-7 一电炉丝,温度为847℃,长1.5m ,直径2mm,表面发射率为0.95。
试计算电炉丝的辐射功率。
Q=εσAT4= εσπdlT4=0.95×5.67×3.14×0.002×1.5×(8.47+2.73)4= 798.42W
2-2 厚度为100mm的大平壁稳态导热时的温度分布曲线为t=a+bx+cx2(x的单位为m),其中a=200℃,b=-200℃/m,c=30℃/m2,材料的导热系数为45 W/(m⋅K)。
(1)试求平壁两侧壁面处的热流密度;(2)该平壁是否存在内热源?若存在的话,强度是多大?
(1)
q(x)=−λdt
dx
=−45×(b+2cx)=−45×(−200+60x)=9000−2700x
q(0)=9000W/m2q(0.1)= 9000−270=8730W/m2 (2)
q v=8730−9000
0.1
=−2700W/m3
3-5 平壁内表面温度为420℃,采用石棉作为保温材料,若保温材料的导热系数与温度的关系为λ=0.094+0.000125{t}℃ W/(m⋅K),平壁保温层外表面温度为50℃,若要求热损失不超过340W/m2,问保温层的厚度应为多少?
保温层平均温度
t=0.5×(420+50)=235℃
平均导热系数
λ̅=0.094+0.000125{t}=0.094+0.000125×235=0.1234W/(m⋅K)
q=λΔt
δ
⟹δ=λ
Δt
q
=0.1234×
420−50
340
=0.134m
3-26一种火焰报警器采用低熔点的金属丝作为传感元件,其原理是当金属丝受火焰或高温烟气作用而熔断时,报警系统即被触发。
若该金属丝的熔点为500℃,其导热系数为210W/(m ⋅K),密度为7200kg /m 3,比热为420J/(kg ⋅℃)。
正常情况下金属丝的温度为25℃,当突然受到650℃的烟气加热后,为保证在30秒内发生报警信号,问金属丝直径最大为多少?设烟气与金属丝的总换热系数为24 W/(m 2⋅K)。
00exp t t hA t t Vc θτθρ∞∞⎛⎫-==- ⎪-⎝⎭
0.24=
500−65025−650=exp(−24×27200×420R ×30)=exp(−0.0004762R
) R =0.000334m=0.334mm
D =0.668mm
计算Bi 数,可判断满足集总参数分析法的使用条件: Bi =ℎR λ=24×0.000334210=3.82×10−5<0.1
4-5 在一台缩小为实物1/8的模型中,用20℃的空气来模拟实物中平均温度为260℃烟气的对流传热过程。
实物中烟气的平均流速为8m/s ,问模型中空气的流速应为多少?若模型中的平均表面传热系数为240W/(m 2⋅K),求相应实物中的值。
在这一实验中,模型与实物中流体的P r 数并不严格相等,你认为这样的模化试验有无实用价值?
求解思路:模型与原设备中研究的是同类现象,单值性条件亦相似,根据相似原理,模型与实物的已定准则Re 、Pr 数和待定准则Nu 数相等。
取流体温度为定性温度分别查取空气、烟气的物性参数:ν、λ、Pr 。
进而根据模型与实物的Re 、Nu 数对应相等分别求解流速、换热系数。
讨论:模型与实物中流体的P r 数并不严格相等,但考虑到本题中Pr 数并不是影响对流传热的主要因素,而且两个数值相差也不大,因此模化实验的结果仍有工程使用价值。
4-12 水以2m/s 的速度流过内径为20mm 的铜管,进口温度为20℃。
设铜管内壁平均温度为90℃。
试求将水加热到60℃时所需的管长。
已知:下的空气在内径为76mm 的直管内流动,入口温度为65℃,入口
体积流量为
,管壁的平均温度为180℃。
求:管子多长才能使空气加热到115℃。
Pa 510013.1⨯s m /022.03
解:定性温度℃,相应的物性值为:
在入口温度下,,故进口质量流量:
, ,先按计,
空气在115 ℃时,,65℃时,。
故加热空气所需热量为:
采用教材P165上所给的大温差修正关系式:。
所需管长:
,需进行短管修正。
采用式(5-64)的关系式: ,所需管长为2.96/1.0775=2.75m 。
5-7 试用简捷方法确定附图中的角系数X 1,2。
90211565=+=f t 3/972.0m kg =ρ()()()690
.0Pr ,/105.21,/1013.3,/009.162=⋅⨯=⋅⨯=⋅=--s m kg K m W K kg kJ c p μλ3/0045.1m kg =ρs kg m kg s m m
/10298.2/0045.1/022.0233-⨯=⨯= 4
6
210179065.21076.01416.31010298.244Re >=⨯⨯⨯⨯⨯==-μπd m 60/>d l ()K m W h Nu ⋅=⨯=
=⨯⨯=24.08.00/62.20076.00313.008.50,08.5069.017906023.0()K kg kJ c p ⋅=/009.1()K kg kJ c p ⋅=/007.1()()W t c t c m p p 3.11626510007.111510009.102298.033''""=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=Φ 885
.04533631802739027353.053.053.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=w f t T T c ()()m t t dh l f w 96.290180885.062.20076.01416.33.1162==⨯⨯⨯⨯=-Φ=π606.38076.0/96.2/<==d l ()
0775.1/17.0=+=l d c f
∴
5-23 用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度,热电偶的指示值为170℃,热电偶接点表面的发射率为0.8。
测得管壁温度为90℃,气流与热接点的对流传热表面传热系数为50W/(m2 ℃)。
试确定气流的真实温度及测温误差。