化工原理—传热复习题.docx

一、选择题I、关于传热系数K,卜述说法中错误的是（）A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值：B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异：C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D、要提高K值，应从降低最大热阻着手：C2、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有（）.A、高压流体：B、蒸汽；C、易结垢的流体：D、腐蚀性流体：E、粘度大的流体：F、被冷却的流体：A、CsD：B.E、F3、影响对流传热系数的因素有（）.A、产生对潦的缘由：B、流体的流淌状况；C、流体的物性：D、流体有无相变：E、壁面的几何因素;A-B、C-D、E4、对下述几组换热介侦，通常在列管式换热港中K值从大到小正确的排列依次应是（）.A、池迎刈：B、>><D>；C,D、><§）>>:冷流体热流体水气体水沸腾水蒸气冷凝&水水水轻油D5、下述各种状况下对流传热系数由大到小的正确依次应当是（）.A、B,C、>><D>；D、呦海）；空气流速为30nVS时的a：水的流速为1.5WS时的a；蒸汽滴状冷凝时的a：水沸膨时的a：C6、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、管避热RI：B,污垢热网：C、管内对流传热热阻：D,管外对潦传热热阻：B7、关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（）。,除真空和大多数固体外，热射线可完全透过：B、热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围：C、热射线和可见光一样，都听从折射定律：D、物体的温度不变，其放射的辐射能也不变：A8、冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为9（FC,出口温度为5（FC,冷水进口温度为15。C出口温度为53。冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的（）.A,5%；B、6%：C,7%；D、8%：A9、某套管换热器由0IO8X4mm和055X2.5mm钢管组成，流体在环隙间流淌，其当量直径为（）mm。A,53：B、45：C、50；D、58：B10、对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中（）在工程上是可行的:A、提高空气流速：B.提高蒸汽流速：C采纳过热蒸汽以提高蒸汽温度；D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面枳并刚好导走冷凝液AII，推断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的，错误的是）A、通过肯定传热面的传热速率不随时间改变，为肯定值：B、系统中任一点的温度维持恒定；C、总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和：D、系统中任一传热面上的热通量在过程中不变；C12、在常压水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为20C,则壁温约为（）A、20*C：B、KXfC；C、60C：D,49.7C。13、为了削减室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应当是（）A、表面光滑，颜色较浅：B、表面粗糙，颜色较深：C,表面粗糙，颜色较浅：D、表面光滑,颜色较深。二、填空黑1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递，也就是将边界层的和边界必外的合并考虑，并命名为给热.答案.执传导对流传战2、奖后是aJ1.1.的差作为传热推动力来考虑问题的。答案：流体的平均温度：整面温度3、流体在垂直管内自上而下流淌同时被加热时，其对流传热系数比用一般准数关联式计算的结果要。答案：大4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而.随其温度的上升而,答案：增大；减小5,在工程计算中，对两侧温度分别为t1.t2的固体，通常采纳平均导热系数进行热传导计算。平均导热系数的两种表示方法是或。1.=4t'半答案2；2；6.对流传热的热阻主要集中在，因此，是强化对流传热的重要途径。答案：滞潦内层：减薄湍流内层的厚度7、在、p、cp这4个物性参数中，若值大，对流传热系数就增大：若值大，对流传热系数就减小。答案：入、0、cp；y8、流体在圆形直管内作强制湍流流淌，若传热推动力增大1倍，则对流传热速率增大一倍。答案：I9、由核状沸腾转变为膜状沸腭时的温度差称为。这时单位时间、单位面积所传递的热殳称为。答案：临界温度差：临界热负荷IOx工业上常见的我热体加热剂有、热水、联米混合物，熔盐(KNo353%,NaNO240%,NaNo37%)等。答案：饱和蒸汽：烟道气Ik工业上常见的载热体冷却剂有冷水、等。答案：空气：冷冻盐水换热涔对运而一段时间后，传热速率会卜.降许多，这往往是由于的原因。答案：传热管表面有污垢积存13、依据冷热流体的接触状况，两种流体实现热交换的形式有、混合式换热和三种。答案：间壁式换热、蓄热式换热三、计算题1、某燃烧炉的平壁由耐火痔、绝然醇和一般科三种砌成，它们的导据系数分别为1.2W(mr),0.16W(nrO和0.92N7(mO,耐火穆和绝热转厚度都是0.5m,一般破厚度为O.25m.已知炉内壁温为100o1.C,外壁温度为55P,设各层稀间接触良好，求每平方米炉工散热速率.解2s=(1.GZM4)=(1000-55)(O.51.12)+(0.5/0.16)+(0.25/0.92)=247.8bvM22、在外径KM)mm的蒸汽管道外包给熟层.绝热层的导热系数为0.08W(mC),已知蒸汽管外星150C,要求维触层外餐温度在50C以下，且每米管长的焦损失不应超过150Wm,试求绝热层厚度.解I1.=211(t1.2)/1.n(r1)=0.16(150-5O)Z7(j/50)=150.,.r2=69.9mm壁厚为：r2-r1.=69.9-50=19.9ww3、38X25mm的钢管用作蒸汽管.为了削履羯损失，在管外保温.第一层是50mm厚的氧化锌粉，其平均导热系数为0.07N7(mC);其次层是IOmm厚的石柿层，其平均导热系数为0.15W(mC).若管内壁温度为180P,石棉层外衰面度为35C,试求每米管长的热损失及两保温层界面处的温度？解：ro=16.5mm=0.0165m,r=19mm=0.019mr2=11+=0.019+0.05=0.069m3=r2+2=0.069+0.01=0.079m0=45W(m*C)=47JWmQ211(t0-t3)_2×3.14×(180-35)1.=,r11.n1.r3=1.1911691.79m-+In+InIn+In+In0r01r12r2451650.07190.1569即47.1=211(t2-35)11.79In-0.15692Q211(t2-t3)1.1.nB，八r,.t2=41.8r4、有一外径为15Omm的铜管，为削减热损失，今在管外包以两层绝热层.已知两种绝热材料导焦系数之比A2X1=2,两层纶热层厚度相等皆为30mm.试问应把第一种材料包在里层时管壁热损失小.设两种状况下两绝热层的总温差不变.解：若小的工包在星层时：Q=2zZZ7(r2/r)/i+1.nQr3/r2)/¾)r1=75ww,r2=75÷30=105ww,r3=135ZWZW设乙=I,%=2Z(厂2/个)/久+Z(厂3/厂2)/%=0.462若大的包在星层是：1.n(r2/G)/%+1.nr3r2)>=0.420.小的包在里层时，热损失小。5、为保证原油管道的送，在管外设置蒸汽夹.对一段管路来说，设原油的给福系数为420W(mC),水蒸气冷凝给热系数为104W(m1C1.管子规格为。35X2mm策管.试分别计算Ki和KO,并计算各项热阻占总热阻的分率.钳rfa=0.035x0.031/Zw(35/31)=0.033w1.0=1.10410.002x0.035(45x0.033)+0.035420x0.031=0.002835/w(m20C)398.3/伽:。C)IiKi=1¾+M/牝+4/叫：尸31/(35XIO4)+0.002×31/(45×33)+1/420=O.OO2511*,2oC)Kj=3983T(1C)计入污垂热阻M=O.8598X1.OTrf0(j=1.7197×10'4×3531=1.94x1.0'4污避热阻占领598+1.94)x1.0-4/0,002835+(0.8595+1.94)×10"4=8.9%原溯热阻占:0.035/(420X0,031)/0.002835=94.8%耕解组占:1/10000/0.002835=3.5%管壁导热热阻占Q002X0.035/(45X0.033)/0.002835=1.7%6、一套管换焦器，用热柴油加热原油，热柒油与原油进口温度分别为155IC和2OP.已知逆流操作时，柴油出口温度50P,原油出口60C,若采纳并流操作，两种油的流量、物性皴据、初濯柔传热系数皆与逆流时相同，试问并流时柴油可冷却到多少温度？解I逆流时：Qh=<2.-whc1.,h-WCW1.Jwz,Cz,z,(15O-5O)=W,Cpt.(60-20)/,-(95-30)1.n(95/30)-56.40CQ=K3“,.KS=1.862WC,(1)并流H寸：Q,=Q,"07=W则W11品,Q55-7；)=W1.CfttXt2-20)r“，=135-(7-Z2)1/In135(7-r2)QKS&：“(2)联立方程<1)(2>伸得：T2=64.7°C心=54.4°U即并沛时烬油冷却至S4.7oC7、一套管换羯器，冷、然流体的进口温度分别为55C和115C.并流操作时，冷、热流体的出口温度分别为75P和95七,试问逆流操作时，冷、热流体的出口温度分别为多少？假定流体物性数据与传热系数均为常量.解：并流时：Q,1.=QcWhCp1.1.AT=wc,cr则V½,Cz,(115-95)=WCCpC(75-55).%C汕=WCCPC,tm=(60-20)/In60/20=36.410CQ=KSNI1.KS=0.55WcM逆流时：MCPz1.a1.5-心)=WcCpc(t2-55)/.115-7；=Z2-55=T2-552=115-7；.r1=2/.tm=(z1+r2)2=30+(7;1-r2)2115-7；=O.553O+(T2-Z2)/2115-G=t2-55解得汽=93.70Ct2=76.30C8、某平量燃烧炉是由一层耐火科与一层一般破砌成，两层的厚度均为100mm,其导络系数分别为O.9v(n-1C)R0.7W(mC).待操作稳定后，测得炉摩的内衰面温度为700P,外表面度为130P.为了削减燃烧炉的*MR失，在一般破外表面增加一层厚度为40mm、导焦系数为0.06W(mt)的保温材料.操作稳定后，又流得炉内表面温度为740,外表面温度为90P.设两层破的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的削减百分之几？解：加保温层前单位面积炉壁的热损失为9,此时为双层平壁的热传导，其导热速率方程为:-700-1