化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（6分）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500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.（6分）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500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.（6分）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.m.K,则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。
***答案*** q=αA△t w.m.K7.（4分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差△t=_________.***答案*** 27.9K8.（4分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为15℃和30℃,此时传热平均温度差△t=_________.***答案*** 41.6K9.（2分）热量传递的方式主要有三种:_____、_______、__________.***答案*** 热传导热对流热辐射10.（6分）圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α.αλ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m.K)时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m.K)和1200(w.m.K)时,总传热系数K__________. ***答案*** 1/K=1/α+bd/λd+1d/αd 946(w.m.K)11.（4分）某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃,冷流体的进出.口温度为20℃和45℃,此时传热平均温度差△t=_______.***答案*** 32.5℃12.（3分）对流传热中的努塞特准数式是＿＿＿＿＿＿, 它反映了＿＿____________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案*** Nαｌ/λ,对流传热过程几何尺寸对α的影响。
13.（4分）稳定热传导是指______________________________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.（2分）两流体的间壁换热过程中，计算式Q＝α.A.△ｔ，A表示为__________。
***答案*** α一侧的换热壁面15.（2分）在两流体通过圆筒间壁换热过程中，计算式Q=K.A.△t中,A表示为____________________。
***答案*** A 泛指传热面, 与K 相对应16.（3分）两流体进行传热,冷流体从10℃升到30℃,热流体从80℃降到60℃，当它们逆流流动时, 平均传热温差△tm=____________,当并流时,△tm=_________。
***答案*** 50℃ 47.2℃17.（4分）冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T400℃，出口温度T为200℃，冷气体进口温度ｔ50℃，两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时，冷气体出口温度为＿_＿℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为＿＿＿℃ ***答案*** 250℃， 240℃18.（3分）一列管换热器，列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根，则外表面积F=_________________，而以内表面积计的传热面积F______________。
***答案*** F1=127×4π×0.038=60.6mF2=127×4π×0.032=51.1m19.（2分）当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时，若仅将其流速提高1倍，则其对流传热系数可变为原来的_________倍。
***答案*** 220.（2分）进行换热的两流体，若α》α时，要提高K值，应设法提高_______；当αα时，要提高K值，应使_________________。
***答案*** α；α与α同时提高二、选择题：1.（2分）间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( )A. 成正比B. 成反比C. 没关系***答案*** A2.（2分）翅片管换热器的翅片应安装在( )。
A. α小的一侧B. α大的一侧C. 管内D. 管外***答案*** A3.（2分）穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻 R层热阻R R( )。
A. R>(R+R)B. R<(R+R)C. R=(R+R)D. 无法比较本题目有题图：4.（2分）工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。
A. 增加热阻，减少热量损失;B. 节约钢材、增强美观;C. 增加传热面积，提高传热效果。
***答案*** C5.（2分）有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为120 ℃）将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃，该换热器的平均传热温度差Δｔ）。
A. -60/ln2.5;B. 60/ln2.5;C. 120/ln5***答案*** B6.（2分）将1500 kg.h80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃，冷却水初温为30℃，出口温度不超过35℃，硝基苯比热为1.38kJ.kg.K）。
A. 19800 kJ.h;B. 82800 kJ.h;C. 82800 kw;***答案*** B7.（2分）对流传热是由（）因素产生的。
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*** C8.（2分）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*** C9.（2分）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、对流传热与辐射传热***答案*** D10.（2分）在比较多的情况下，尤其是液－液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（）。
A. 热流体的热阻;B. 冷流体的热阻;C. 冷热两种流体的热阻;D. 金属壁的热阻。
***答案*** D11.（2分）公式q＝KAΔtΔt是（）。
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*** B12.（2分）湍流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（）。
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*** C13.（2分）对一台正在工作的列管式换热器，已知α116w.m.Kα11600 w.m .K K），最简单有效的途径是（）。
A. 设法增大α;B. 设法增大α;C. 同时增大αα***答案*** A14.（2分）用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近（）A. 蒸汽的温度；B. 空气的出口温度；C. 空气进、出口平均温度15.（2分）在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（）A. α蒸汽B. α空气C. α蒸汽与α空气的平均值***答案*** B16.（2分）对流传热仅发生在（）中。
A. 固体B. 静止的流体C. 流动的流体***答案*** C17.（2分）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***答案*** A18.（2分）流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（）方式进行的。
A. 热传导B. 对流传热C. 热辐射***答案*** A19.（2分）当壳体和管束之间温度大于50℃时，考虑热补偿，列管换热器应选用（）A. 固定管板式B. 浮头式C. 套管式***答案*** B20.（2分）强化传热的主要途径是（）。
A. 增大传热面积B. 提高K值C. 提高△tm***答案*** B三、判断题：1.（2分）凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。
( )***答案*** ×2.（2分）传导和对流传热的传热速率与温度的一次方之差成正比，而辐射的传热速率与温度的四次方之差成正比。
（）***答案*** √3.（2分）凡稳态的园筒壁传热过程，单位时间单位面积所传递的热量相等。
（）***答案*** ×4.（2分）热量传递过程的规律与流体流动过程相似，流速越大，则其过程的阻力越大。
（）***答案*** ×5.（2分）当保温材料的厚度加大时，内外壁面的总温度差增大，总的热阻也增大，总推动力与总阻力之比为定值，即导热速率不变。
（）***答案*** ×6.（2分）多层平壁导热过程中，传热总推动力为各壁面温度差之和。
（）***答案*** √7.（2分）无相变的折，错流换热器，其平均温度差△t）***答案*** √8.（2分）换热器的导热管，应选用导热系数值大的材料。
（）***答案*** √9.（2分）导热系数是物质的一种物理性质（），***答案*** √10.（2分）在列管换热器管间装设了两块横向折流档板，则该换热器变成为双壳程的换热器（）11.（2分）在稳定的多层平壁导热中，若某层的热阻较大，则这层的导热温度差就较小（）.***答案*** ×12.（2分）在对流传热中，传热管壁的温度接近α值小的哪一侧流体的温度（）.***答案*** ×13.（2分）对于问壁两侧流体稳定变温传热来说，载热体的消耗量逆流时大于并流时的用量。