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传热练习题1

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1 第三章传热课堂练习题 一、填空题 1.传热的基本方式有 、 和 三种。 2.导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。 3.在湍流传热时，热阻主要集中在 ，因此，减薄该层的厚度是强化 的重要途径。 4.对流传热速率方程的表达式为 ，其中温度差代表 。 5.对流传热系数的主要影响因素有（1） （2） （3） （4） （5） 。 6.当管壁及污垢热阻可忽略时，薄管壁求K公式可简化为：10111K 此时若10，则有 。 7.努塞尔特准数Nu表示 的准数，其表达式为 ，普兰特准数Pr表示 的准数，其表达式为 。 8.写出四种间壁式换热器的名称 、 、 及 。 9. 工业上冷热流体间的传热方式有______________、_____________、____________。 答案：间壁式 蓄热式 直接混合式 10 热量传递的方式主要有三种: ___________、_____________、_____________。 答案：热传导 热对流 热辐射 11. 传导传热的傅立叶定律表达式为____________，其符号各代表__________________,__________________ 和____________________。 答案：ｄQ/ｄτ＝－λAｄt/ｄδ,ｄQ/ｄτ表示单位时间传递的热量,－表示温度向降低方向传递,A表示传热面积,λ表示导然系数和ｄt/ｄδ表示温度梯度。 12. 影响给热系数α的因素有_____________________________________。 答案：流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁面的几何尺寸 13. 定态导热是指______________________________不随时间而改变。 答案：传热系统中各点的温度仅随位置变 14. 影响传导传热系数的因素有___________________________________。 答案：物质种类和组成,物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等 15. 牛顿冷却定律公式为________________, 其符号各代表__________________、_________________和__________________。 答案：Q＝αA（T－tw）, Q表示传热速度、α表示传热系数、A表示对流传热面积、T表示热流体主体平均温度和tw表示为低温流体壁面温度。 16.在流体与固体壁面间发生的对流传热中，热阻主要集中在____________。 答案：.滞流内层中 17. 在热交换过程中，两侧流体的相互流向有_______________________________________________。 答案：.并流、逆流、折流、错流 18.将列管换热器的管程设计成多程是为了________________________；在壳程设置折流挡板是为了______________________________________。 答案：提高管程α值 提高壳程α值 19.流体无相变的传热有_______对流传热和_______对流传热两种形式. 答案：自然 强制 20.傅立叶定律中的负号表示_______________________________________. 答案：热流方向与温度梯度方向相反 21. 傅立叶定律中的比例系数λ是物质的_____________. 答案：导热系数 22. 发生相变化的给热过程可分为_____________给热和___________给热. 答案：蒸汽冷凝 液体沸腾 二、选择题

1.管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如0i),为有效提高K值，关键在于（ ） A 提高i B 提高0 C 减小垢层热阻 D 提高管内流体流量 2.空气、水、铁的导热系数分别是λ1、λ2和λ3，其大小顺序是（ ） A λ1>λ2>λ3 B λ1C λ2>λ3>λ1 D λ21

3. （ ）是一种以电磁波传递热能的方式。

A. 热传导 B.热对流 C. 热辐射 答案：C

4.对流传热是由（ ）原因产生的。 A. 流体分子的热振动 B.流体体内电子的移动; C. 流体质点的位移、扰动。 答案：C 5.湍流体与器壁之间的对流传热的热阻主要存在于（ ）。 A. 流体内 B. 器壁内 C. 湍流体滞流内层中 D. 流体湍流区域内 答案：C 6. 法定计量单位中，属于国际热量计算单位的是（ ）。 A. kw B. kcal C. J 答案：C 7.热量传递的基本方式是（ ）。 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、对流传热和辐射传热 答案：D 8.传热速率公式q＝KAΔTm中，ΔTm是指（ ）。 A.器壁内外壁面的温度差 B.器壁两侧流体对数平均温度差 C.流体进出口的温度差 D.器壁与流体的温度差 答案：B 9.定态传热是指传热系统内各点的温度（ ）。 A. 不仅随时间变，也随位置变 B.只随位置变，但不随时间变 C. 只随时间变，但不随位置变。 答案：B 10. 在流体与固体壁面间的对流传热中，热量主要是以（ ）方式通过滞流内层的。 A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射 答案：A 11.（ ）是指当壁温与流体之间的温度差为1K时，在单位时间内通过单位传热面积，由壁面传给流体或流体 2

传给壁面的热量。 A. 导热系数 B. 对流传热系数 C. 总传热系数 答案：B 12.热传导是依靠( )来传递热量的 A. 流体的运动 B. 质点的移动 C. 自由电子运动或分子振动 答案：C 13. 沸腾给热和冷凝给热属于( )传热. A. 传导 B. 对流 C. 辐射 答案：B 14.牛顿冷却定律适用于( )传热. A. 传导 B. 对流 C. 辐射 答案：B 15. 傅立叶定律适用于( )传热. A. 传导 B. 对流 C. 辐射 16.水的导热系数都随温度的升高而( )。 A. 不变 B. 变大 C. 变小 答案：B 17.夹套式换热器属于（ ）换热器的一种。 A. 混合式 B. 蓄热式 C. 间壁式 答案：C 18. 蛇管式换热器属于（ ）换热器的一种。 A. 混合式 B. 间壁式 C. 蓄热式 . 答案：B 三．判断题： 1. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。（ ）x 2. 金属和非金属的导热系数都随温度升高而减少。( ) x 3. 定态的圆筒壁传热，热通量为常数。( ) x 4. 导热系数是物质的一种物理属性，对流传热系数也是物质的一种物理属性。（ ）x 5. 在定态的多层平壁导热中，若某层的热阻大，则这层的导热温差就小。（ ）x 6. 保温材料应该选用导热系数小的绝热材料。（ ）√ 7. 在定态传热中，凡热阻大的层，其温差也大。( ) √ 8. 传导和对流传热的传热速率与温度差的一次方成正比，而辐射的传热速率与温度差的四次方成正比。（ ）√ 9. 强化传热过程最有效的途径是增大传热面积。（ ）x 10. 流体流动时，滞流内层的粘度是影响对流传热的主要因素。（ ）x 11. 凡是定态的圆筒壁传热，单位时间单位面积所传递的热量相等。（ ）x 12. 多层平面壁定态热传导中，推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和。（ ）x 13. 多层平壁导热过程中，传热总推动力等于各壁面温差之和。（ ）√ 14. 换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。（ ）x 15. 定态传热是指传热过程中的温度既不随时间而变，又不随位置而变的传热。（ ）x 16. 蛇管换热器属于间壁式换热器的一种。（ ）√ 17. 强化传热的途径主要是增大传热面积。（ ）x 18. 无相变的折，错流换热器，其平均温度差△Tm都比逆流时的要小。（ ）√ 19. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积要小。（ ）√ 20. 换热器的传热管应选用导热系数λ值大的材料。（ ）√ 21. 固体材料的内部结构越松疏，其导热系数则越大。（ ）x 22. 当固壁两侧无相变的冷热流体的进、出口温度已确定时，为了提高传热平均温度差△Tm，应采用逆流操作。（ ）√ 23. 在等温面上, 温度处处相等,故沿等温面有热量传递. x 24. 温度随距离的变化率以沿与等温面垂直的方向为最大. √ 25. 温度随距离的变化率以沿与等温面垂直的方向为最大,这一最大变化率的极限值称为温差. x 26. 温度梯度是垂直于等温面的向量,其正方向为温度降低的方向. x 27 对流传热中,滞流内层在垂直于流体流动的方向上不存在对流传热.. √ 28. 牛顿冷却定律适用于传导传热. x 29. 牛顿冷却定律适用于对流传热. √ 30. 当流体呈湍流流动时,α值随Re的增大而增大. √ 31. 自然对流主要受温度引起的流体密度变化的影响. √ 32. 只要物体的温度高于0℃,物质就会向外发射各种波长的电磁波. x 33. 热对流可以在真空中传播. x 四、简答题 1、何谓定态传热？有什么特点？ 2、傅立叶定律的表达式如何？简述式中各项含义及单位。 3、对流传热系数的物理意义是什么？它的单位是什么？它与导热系数有何不同？ 4、总传热系数K的物理意义是什么？影响K值的主要因素有哪些？在设计换热器时，K值有哪些来源？ 5、换热器为何应定期清洗？ 答：换热器运行一段时间后，传热壁面常有污垢积存，对传热产生附加热阻，使K值下降。通常污垢热阻较壁面热阻要大，因此在设计中必须考虑其影响，运行中的换热器应定期清洗。（5分） 6、简述何谓强化传热？有哪三个主要途径？ 五、计算题

1.一红砖平面墙厚度为500mm，一侧壁面温度为200℃，另一侧壁面温度为30℃，红砖的导热系数可取为0.57/W（m℃）。求：（1）通过平壁的热传导通量q。（2）平壁内距离高温侧350mm处的温度，℃。

2.求绝压为140KPa，流量为1000hkg/的饱和水蒸汽冷凝后并降温到60℃时所放出的热量。用两种方法计算并比较结果。已知140KPa水蒸汽的饱和温度为109.2℃，冷凝

热为2234.4KgKJ/，焓为2692.1KgKJ/；60℃的水的

焓为251.21KgKJ/。 3.将0.417sKg/、80℃的有机苯，通过一换热器冷却到40℃；冷却水初温为30℃，出口温度不超过35℃。假设热损失可略，已查出在平均温度下，硝基苯和水的比热容分

别为1.6℃./KgKJ。求：（1）冷却水用量hm/3？

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传热学试卷(1)答案

传热学试卷(1)答案

2007传热学试卷（1）标准答案一.填空题：（共20分）[评分标准：每个空格1分] 1．表征材料导热能力的物理量是____导热系数_____。

2．努谢尔特准则的表达式是___hL/λ___。

式中各符号的意义是_λ为导热系数_、__L 特征尺寸__、__h 为对流换热系数__。

3．凝结换热有__膜状凝结__和__珠状凝结__两种换热方式，其中_珠状凝结_的换热效果好。

4．饱和沸腾曲线有四个换热规律不同的区域，分别指_自然对流__、核态沸腾__、__过渡沸腾__、__稳定膜态沸腾_。

5．管外凝结换热，长管竖放比横放的换热系数要____小__。

是因为___膜层较厚___的影响。

6．决定物体导热不稳定状况下的反应速率的物理量是_导温系数_。

7．定向辐射强度与方向无关的规律，称___兰贝特定律___。

8．换热器热计算的两种基本方法是__平均温压法__和__传热单元数法__。

汽化核心数受_壁面材料_和__表面状况、压力、物性__的支配。

二．问答及推倒题：（共50分）1.名词解释（10分）[评分标准：每小题2分]①角系数：把表面1发出的辐射能落到表面2上的百分数，称为表面1对表面2的角系数。

②肋效率：基温度下的理想散热量假设整个肋表面处于肋肋壁的实际散热量=f η③灰体：物体的单色吸收率与投入辐射的波长无关的物体。

④Bi 准则：Bi=hL/λ=固体内部的导热热阻与外部的对流换热热阻之比。

⑤定性温度：在准则方程式中用于确定物性参数的温度。

2．设一平板厚为δ，其两侧表面分别维持在温度t 1及t 2，在此温度范围内平板的局部导热系数可以用直线关系式λ=λ0（1+bt ）来表示，试导出计算平板中某处当地热流密度的表达式，并对b ＞0、b ＝0及b ＜0的三种情况画出平板中温度分布的示意曲线。

（10分） 解：应用傅里叶定律：dxdtbt dx dt q )1(0+-=-=λλ——————2分 分离变量：dt bt qdx )1(0+-=λ对x 作0到δ的积分：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=+-=+-=⎰⎰)21()21()21()1(211222020002121t t t t bt t q dtbt dx q t t t t λλδλδ即：---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=λδδλδλδλ)()(211)()(21)()21()21(121212021221202112220t t t t b t t t t b t t t t t t q )1(0--+=t b λλ————————6分 由于q 与x 无关，故由c dxdtbt =+-)1(0λ可知t 沿x 的变化型线与b 值的关系如图所示。

传热复习题(一)参考答案

传热复习题(一)参考答案

《传热技术》复习题(一)参考答案一、填空题1、写出三种间壁式换热器的名称：套管式换热器、管壳式换热器和板式换热器。

2、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于传热管表面有污垢积存的缘故。

3、用套管换热器加热内管的空气，蒸气在管间冷凝。

现欲通过实验方法测定蒸气和空气的给热系数，需要的主要仪器有温度计、流量计。

4、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，而壁温接近于饱和蒸汽侧流体的温度值。

5、蒸气冷凝分滴状冷凝和膜状冷凝。

6、冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1＝400℃，出口温度T2为200℃，冷气体进口温度ｔ＝50℃，两股气体的质量流量相同，物性数据可视1为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为250 ℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为240 ℃7、应用准数关联式求取对流传热系数时，应注意：（1）应用范围；（2）特征尺寸；（3）定性温度。

8、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。

空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近水蒸汽的温度，总传热系数接近空气的对流传热系数。

9、列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是强化传热和支撑管束。

10、如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由对流传热、热传导和对流传热三个串联的热传递环节组成，由图分析可知:α1< α2，因此若强化该传热过程，应从A 侧着手。

11、强化传热的方法之一是提高K值. 而要提高K值,则应提高对流传热系数较小一侧的对流传热系数。

12、有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ>第二种为λ，若作为换热器材料，应选用第一种；当作为保温材料时，应选用第二种。

13、某大型化工容器的外层包上隔热层，以减少热损失，若容器外表温度为150℃，而环境温度为20℃，要求每平方米热损失不大于500w，采用某隔热材料，其导热系数λ=0.35W/m2.K，则其厚度不低于91mm 。

传热学练习题与参考答案

传热学练习题与参考答案

传热学练习题与参考答案一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.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、1741B、500C、2000D、不变正确答案：A2.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的相比，应该( )A、不确定B、增大C、不变D、变小正确答案：B3.对自催化反应A+P→P+S而言，必然存在最优反应时间，使反应的( )最大。

A、转化率B、反应速率C、收率D、选择性正确答案：B4.工业生产中，沸腾传热应设法保持在( )A、过渡区B、自然对流区C、膜状沸腾区D、核状沸腾区正确答案：D5.当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说( )A、当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍B、在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍C、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍D、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍正确答案：A6.泵若需自配电机，为防止电机超负荷，常按实际工作的( )计算轴功率N，取（1.1-1.2）N作为选电机的依据。

A、最大流量B、最大扬程C、最小扬程D、最小流量正确答案：A7.若被输送的流体黏度增高，则离心泵的压头( )A、提高B、不变C、降低正确答案：C8.对管束和壳体温差不大，壳程物料较干净的场合可选( )换热器。

A、U型管式B、套管式C、固定管板式D、浮头式正确答案：C9.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、相同B、无法确定C、小D、大正确答案：D10.有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、价格较高C、腐蚀性强D、载热能力小正确答案：B11.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为( )A、T升高，λ增大B、T升高，λ减小C、T升高，λ可能增大或减小D、T变化，λ不变正确答案：A12.为防止反应釜中的物料被氧化，可采用以下措施( )A、向反应釜通空气B、将反应釜的物料装满C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案：C13.化工厂常见的间壁式换热器是( )。

(整理)传热学典型习题详解1.

(整理)传热学典型习题详解1.

绪论部分一、基本概念主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。

1、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。

试解释原因。

答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进人更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小(20℃，1.01325×105Pa时，空气导热系数为0.0259W/(m·K)，具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。

2、夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿绒衣才觉得舒服。

试从传热的观点分析原因。

答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。

夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。

而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。

因此，尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃)，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。

3、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。

答：有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁，热传递方式是对流换热(强制对流)；(2)由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式为导热；(3)由暖气片外壁至室内环境和空气，热传递方式有辐射换热和对流换热。

4、冬季晴朗的夜晚，测得室外空气温度t高于0℃，有人却发现地面上结有—层簿冰，试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。

解：如图所示。

假定地面温度为了Te ，太空温度为Tsky，设过程已达稳态，空气与地面的表面传热系数为h，地球表面近似看成温度为Tc 的黑体，太空可看成温度为Tsky的黑体。

则由热平衡：，由于Ta ＞0℃，而Tsky＜0℃，因此，地球表面温度Te有可能低于0℃，即有可能结冰。