化工原理 第五章 传热
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第五章 传热一、填空题5.1圆管内强制湍流,流量为V q ,管径为d 时,对流传热系数为1α;若管径不变而流量减少为2V q ,此时对流传热系数为2α,则2α=_0.5743_1α;若流量不变而管径减少为2d ,此时对流传热系数为3α,则3α=_3.482_1α;。
5.2单壳体无相变换热器,管程(水)与壳程(油)的质量流量均一定(流动均处于高度湍流)加热管尺寸不变,若:(1)将总管数变为原来的3/4,则管程对流传热系数i α为原来的_1.259__倍;(2)将单管程改为双管程,其余不变,则管程对流传热系数i α为原来的__1.741_倍;管程阻力损失为原来的_8_倍;5.3用饱和水蒸气在套管式换热器中加热冷空气,此时壁温接近于 _蒸汽_ 的温度。
5.4设计时212121,t t T T q q m m ,,,,均恒定,若将单管程单壳程逆流操作改为双管程单壳程,列管总数维持不变,则K__变大_,Δ tm __变小__(变大、变小、不变)。
5.5当采用复杂流型时,温差修正系数ψ不应小于0.8,其原因是_传热推动力损失大;操作不稳定___。
不考虑工艺方面的因素,试仅从传热角度考虑判断哪一种较好。
5. 6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_空气_侧的对流传热系数,而壁温接近于__水蒸气__侧流体的温度值。
5.7热传导的基本定律是___傅立叶定律____。
5.8间壁换热器总传热系数K 接近于热阻__大__(大,小)一侧的对流传热系数α值,间壁换热器壁温t w 接近于α值__大__(大,小)一侧流体的温度值。
5.9由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料导热系数越大,则该壁面的热阻越_小__,其两侧的温差越_小__。
5.10在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在_滞流层内_,减小热阻最有效的措施是_提高流体的湍动程度,以减薄滞流层的厚度__。
5.11厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b 1>b 2>b 3,导热系数λ1<λ2<λ3,在稳定传热过程中,各层的热阻__ R 1>R 2>R 3__,各层的传热速率__ Q 1=Q 2=Q 3_。
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值(不变);孔板流量计两端压差值(增大)。
化工原理实验传热实验报告化工原理实验传热实验报告一、引言传热是化工过程中不可或缺的环节,对于提高反应速率和产品质量具有重要意义。
为了研究传热现象,我们进行了一系列的实验。
本实验旨在通过传热实验,探究传热的基本原理和影响因素,为化工过程的优化提供理论依据。
二、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式;2. 掌握传热实验的基本方法和技巧;3. 分析传热过程中的影响因素。
三、实验原理1. 传热方式传热主要有三种方式:传导、对流和辐射。
传导是通过物质内部的分子传递热量,对流是通过流体的运动传递热量,辐射是通过电磁波传递热量。
2. 传热方程传热过程可以用传热方程来描述,常见的传热方程有热传导方程、牛顿冷却定律和斯特藩-玻尔兹曼定律。
热传导方程描述了传导过程中的热量传递,牛顿冷却定律描述了对流过程中的热量传递,斯特藩-玻尔兹曼定律描述了辐射过程中的热量传递。
3. 传热系数传热系数是描述传热能力的物理量,它与传热介质的性质和传热过程中的条件有关。
传热系数越大,传热能力越强。
四、实验装置和步骤1. 实验装置本实验采用了传热实验装置,包括传热试验台、传热介质、传热表面、传热源和传热计等。
2. 实验步骤(1)将传热试验台接通电源,使传热源加热。
(2)调节传热介质的流量和温度。
(3)通过传热计测量传热过程中的温度变化。
(4)记录实验数据,并进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析通过实验测得的数据,我们可以计算传热系数和传热速率,进而分析传热过程中的影响因素。
1. 传热系数传热系数与传热介质的性质、传热表面的形状和条件有关。
通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热系数,并与理论值进行比较,从而评估传热实验的准确性和可靠性。
2. 传热速率传热速率是描述传热过程中热量传递的快慢程度的物理量。
通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热速率,并分析传热过程中的传热效率和能耗。
六、实验总结通过本次传热实验,我们深入了解了传热的基本原理和传热方式,掌握了传热实验的基本方法和技巧。