化工原理第三版传热习题

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传热

一、填空

(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于侧的对流传热系数,而壁温接近于侧流体的温度值。

(2) 热传导的基本定律是。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻(大、小)一侧的值。间壁换热器管壁温度t

W

接近于值(大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈(大、小),其两侧的温差愈(大、小)。

(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻愈,其两侧的温差愈。

(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在,减少热阻的最有效措施是。

(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或 U管式结构;翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积,增强流体的湍动程度以提高传热系数。

(6) 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

1<

2

<

3

,在稳定传热过程中,各层的热阻,各层导热速

率。

(7) 物体辐射能力的大小与成正比,还与成正比。

(8) 写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。

(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括、和三个阶段。实际操作应控制在。在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而。

(10) 传热的基本方式有、和三种。热传导的基本定律是其表达式为。

(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的倍。(设条件改变后仍在湍流范围)

(12) 导热系数的单位为,对流传热系数的单位为,总

传热系数的单位为。

二、选择

1 已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度_

_耐火砖的黑度。

A 大于

B 等于

C 不能确定

D 小于

2 某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),

使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气

进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的倍。

A 1.149

B 1.74

C 2

D 不定

3 一定流量的液体在一25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数

=1000W/m2·℃;如流量与物性都不变,改用一19×2mm的直管,则其将i

变为。

A 1259

B 1496

C 1585

D 1678

4 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示的准数。

A 对流传热

B 流动状态

C 物性影响

D 自然对流影响

5 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的__在工程上可行。

A 提高蒸气流速

B 提高空气流速

C 采用过热蒸气以提高蒸气温度 D

在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积

6 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辐射传热量相比,应该__。

A 减小

B 增大

C 不变

三、简答

1.热传递有哪几种基本方式?

热传导、对流、辐射。

2.各种传热方式相比较,热传导的主要特点是什么?

在热传导中,物体各部分之间不发生相对位移。

3.各种传热方式相比较,对流的主要特点是什么?

对流仅发生在流体中,流体各部分之间发生相对位移。

4.各种传热方式相比较,热辐射的主要特点是什么?

热辐射不需要任何介质,可以在真空中传播。

5.流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处?

热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。

6.强化对流传热的主要途径是什么?

提高流体的湍动程度,减小层流底层的厚度。

7.在一套管换热器中,若两流体的进、出口温度不变,应选择并流换热还是逆流换热?为什么?

应选择逆流换热,因为此时的对数平均温差较大,可以节省换热面积。

8.什么是黑体?

吸收率等于1的物体称为黑体。

9.什么是白体?

反射率等于1的物体称为白体。

10.什么是透热体?

透过率等于1的物体称为透热体。

11.什么是灰体?

能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。

12.什么是物体的黑度?

灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。

13.在设计换热器时,如何安排不洁净和易结垢的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管内,因为管内清洗比较方便。

14.在设计换热器时,如何安排腐蚀性流体的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。

15.在设计换热器时,如何安排压强高的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管内,以免壳体受压,可节省壳程金属消耗量。

16.在设计换热器时,如何安排饱和蒸气的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管间,便于及时排出冷凝液。

17.在设计换热器时,如何安排被冷却的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。

18.在设计换热器时,如何安排粘度大的液体的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re值(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。

19.在设计换热器时,如何安排流量较小的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。

走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re值(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。

20.在列管换热器中,拟用饱和蒸气加热空气,传热管的壁温接近哪一种流体的温度?

壁温接近饱和蒸气的温度。

21.在列管换热器中,拟用饱和蒸气加热空气,总传热系数K接近哪一种流体的对流传热系数?

总传热系数K接近空气的对流传热系数。

22.在列管换热器中,拟用饱和蒸气加热空气,如何确定两流体在换热器中的流径?为什么?