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化工原理--传热习题及答案

传热习题及答案一、选择题:1、关于传热系数K 下述说法中错误的是( )CA 、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;2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有( ),走壳程的有( )。

A、C、D;B、E、FA、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;3、影响对流传热系数的因素有( )。

A 、B 、C 、D 、EA 、产生对流的原因;B 、流体的流动状况;C 、流体的物性;D 、流体有无相变;E 、壁面的几何因素;4、某套管换热器,管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度,若需进一步提高空气出口温度,拟将加热管管径增加一倍(管长、流动状态及其他条件均不变),你认为此措施是:AA 、不可行的;B 、可行的;C 、可能行,也可能不行;D 、视具体情况而定;解:原因是:流量不变 2d u =常数当管径增大时,a. 2/u l d ∝,0.80.2 1.8/1/u d d α∝=b. d 增大时,α增大,d α∝综合以上结果, 1.81/A d α∝,管径增加,A α下降根据()21p mc t t KA-=m Δt 对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即 121ln p mc A T t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式:0.80.023Re Pr n u N =,即物性一定时,0.80.2/u d α∝。

根据连续性方程,流量不变时,24V d u π==常数,所以管径变化,管内流速也发生变化。

管间用饱和水蒸气加热,热阻小,可以忽略不计,总热阻近似等于管内传热热阻,即K α≈5、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是( )。

DA 、②>④>③>①;B 、③>④>②>①;C 、③>②>①>④;D 、②>③>④>①;冷流体 热流体① 水 气 体②水沸腾 水蒸气冷凝③ 水 水④ 水 轻油6、为了在某固定空间造成充分的自然对流,有下面两种说法:①加热器应置于该空间的上部;②冷凝器应置于该空间的下部;正确的结论应该是( )。

BA 、这两种说法都对; C 、第一种说法对,第二种说法错;B 、这两种说法都不对; D 、第二种说法对,第一种说法错;7、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是( )。

CA 、③>④>①>②;B 、④>③>②>①;C 、③>④>②>①;D 、③>②>④>①;①空气流速为30时的a ;②水的流速为1.5时的a ;③蒸汽滴状冷凝时的a ;④水沸腾时的a ;8、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( )。

BA 、管避热阻 ;B 、污垢热阻;C 、管内对流传热热阻;D 、管外对流传热热阻;9、在冷凝器中用水冷凝苯蒸汽,水走管程,其雷诺数4102.1⨯=e R ,此时对流传热系数为α。

若将水的流量减半,其对流传热系数'α( )。

BA 、>(1/2)α8.0;B 、<(1/2)α8.0;C 、=(1/2)α8.0;D 、无法确认;分析:水的流量减半后,按流()104>e R 公式计算,αα8.0')2/1(=但本例中流型 已变成渡流)1053⨯=e R ,此时ααΦ='。

又50.86101Re ⨯-<1,∴()'12α< 10、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是( )。

AA 、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,都服从折射定律;D 、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变;11、关于下面两种说法的正确结论应是( )。

C1)物体的相应位置确定后,系统的黑度只与表面黑度有关;2)通过改变表面黑度的方法不能强化或消减辐射过程。

A 、这两种说法都对; C 、第一种说法对,第二种说法不对;B 、 两种说法都不对; D 、第二种说法对,第一种说法不对;12、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90°C ,出口温度为50°C ,冷水进口温度为15°C ,出口温度为53°C ,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 A 、5%; B 、6%; C 、7%; D 、8%;解:由 ()21T T c W Q ph h h -=,()21t t c W Q pc c c -=得 ()()()()05.0403840509015535090211221=-=----=----=-T T t t T T Q Q Q h c h13、某套管换热器由Ø108×4和Ø55×2.5钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为( )。

答案:BA 、53;B 、45;C 、50;D 、58;14、有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用。

在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度降到最低应采用的流程为( )DA 、 气体走管外,气体并联逆流操作;B 、气体走管内,气体并联逆流操作C、气体走管内,串联逆流操作;D、气体走管外,串联逆流操作;15、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AA、提高空气流速;B、提高蒸汽流速;C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度;D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液;16、判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()CA、通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值;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;17、在常压水蒸气冷凝加热空气,空气平均温度为20℃,则壁温约为()答案:BA、20℃;B、100℃;C、60℃;D、49.7℃。

18、有一套管换热器,长10m,管间用饱和水蒸气作加热剂。

一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。

现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度为原来的()A、2倍;B、1.75倍C、1.15倍;D、2.30倍;答案:C20、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是()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;答案:A21、有一套管换热器在内管中空气从20℃被加热到50℃,环隙内有119.6℃的水蒸气被冷凝,那么与壁温接近的温度为①①119.6℃②35℃③77.3℃22、在一管道外包有两层保温材料,内外层导热系数分别为λ1和λ2,为使保温效果好,则λ1和λ2的关系应为①①λ1<λ2②λ1>λ2③λ1=λ223、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②。

①管壁热阻;②污垢热阻;③管内对流传热热阻;④管外对流传热热阻;24、对双层平壁的稳态导热过程,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ和2λ,其对应的温差分别为1t∆和2t∆,若1t∆> 2t∆,则1λ1和λ的关系为。

A2A.λ<2λ; B. 1λ=2λ; C. 1λ>2λ。

D. 不确定。

125、蒸汽输送管外有两层保温层,为了使得保温效果更好,应将导热系数高的置于()A、外层;B、内层;C、无关25、如图所示的双层平壁中,导热系数λ1,λ2为定值,假定过程为稳态,试分析图中三条温度分布曲线所对应的λ1和λ2的相对大小。

答:由于过程是稳态的,因此在三种情况下,热流量分别为常数,即:所以对情形①:;同理,对情形②:;对情形③:。

26、已知圆筒壁(外半径为r)上两层保温材料的温度分布曲线如图示:A 层的导热系数 ( )B层的导热系数;应将( )放在内层保温效果好。

(A、B 两层厚度相等)。

答案:B;EA. 等于B. 大于C. 小于D. A 层E. B 层27、间壁传热时,各层的温度降与各相应层的热阻( ) 答案:AA. 成正比B. 成反比C. 没关系28、翅片管换热器的翅片应安装在( )。

答案:AA. α小的一侧B. α大的一侧C. 管内D.管外29、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 R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( )。

答案:C A. R1>(R23) B. R1<(R23)C. R1=(R23)D. 无法比较30、列管换热器管程常用流速范围为:一般液体( ),气体( )。

答案:A、CA. 0.5~3m1B. 3~15m1C. 5~30m131、在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水,其进、出口温度分别为t1、t2,蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用,使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ,如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温t2应( )。

答案:AA. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定32、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸汽,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时: (1)传热系数K应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( ) 答案:A(2)空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( ) 答案:A(3)壁温 A 增大 B 略有减小 C 基本不变 ( ) 答案:B33、工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是()。

答案:CA. 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。

34、在平壁导热过程中q=λA(t1-t2)/δ,传热推动力是()。

答案:BA. λ;B. t1-t2;C. δ35、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为()。

答案:BA. -602.5;B. 602.5;C. 120536、某水平管式换热器,管间为饱和水蒸气冷凝,若饱和蒸汽与壁温之差增加一倍时,冷凝传热速率将增加为原来的()倍。

答案:CA、241B、241C、243D、231二、填空题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层外的合并考虑,并命名为给热。

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