一、化工原理传热部分模拟试题及答案一、填空题(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 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。
(2) 热传导的基本定律是 傅立叶定律 , 其表达式为⎽⎽⎽dQ= -ds λnt ∂∂⎽⎽⎽。
(3) 间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的α值。
间壁换热器管壁温度t W 接近于α值 大 （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 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。
(4)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 小 ，其两侧的温差愈 小 。
(5)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 滞流层内（或热边界层内） ，减少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。
(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，导热系数λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻R 1 > R 2 > R 3，各层导热速率Q 1 = Q 2 = Q 3。
(7) 传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。
(8) 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 1.74 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 3.48 倍。
（设条件改变后仍在湍流范围）(9) 导热系数的单位为 W/（m ·℃） ，对流传热系数的单位为 W/（m 2·℃） ，总传热系数的单位为 W/（m 2·℃） 。
二、选择1 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 A 倍。
A 1.149B 1.74C 2D 不定2 一定流量的液体在一φ25×2.5mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi =1000W/m 2·℃；如流量与物性都不变，改用一φ19×2mm 的直管，则其α将变为 D 。
A 1259B 1496C 1585D 16783 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 C 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4 在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的＿B ＿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，增加冷凝面积三、计算1有一换热器，管内通90℃的热流体，膜系数1α为1100C m w ︒⋅2/，管外有某种液体沸腾，沸点为50℃，膜系数2α为5800C m w ︒⋅2/。
试求以下两种情况下的壁温：（1）管壁清洁无垢 ；（2）外侧有污垢产生，污垢热阻为0.005w C m /2︒⋅解：忽略管壁热阻，并假设壁温为w T（1）当壁很薄时，根据壁两侧的对流传热方程式可得：2111ααt T T T w w -=- 58001501100190-=-w w T T 则 C T w ︒=4.56 （2）同理02111R t T T T ww +-=-αα 005.058001501100190+-=-w w T T 则 C T w ︒=84由此可知，壁温总是比较接近热阻小的那一侧流体的温度。
2 一废热锅炉，由φ25×2锅炉钢管组成，管外为水沸腾，温度为227℃，管内走合成转化气，温度由575℃下降到472℃。
已知转化气一侧αi =300W/m 2·K ，水侧αo =10000W/m 2·K ，钢的导热系数为45W/m ·K ，若忽略污垢热阻，试求：(1)以内壁面为基准的总传热系数K i ;(2)单位面积上的热负荷q(W/m 2);(3)管内壁温度T W 及管外壁温度T i ;解：（1）K i 025.010000021.0023.045021.0002.03001d d d d b 1K 100i m i i i ⨯+⨯⨯+=α+λ+α= 所以 K m W K i ⋅=2/2.289（2）qm i i t S K Q ∆=5.2932.289227472227575ln )227472()227575(2.289⨯=-----⨯=∆=m i t K q 22/9.84/2.84880m kW m W == （3）管内壁温度T W 及 管外壁温度T i 因为 00122712472575S T S b T T S T i m i W i i W αλα-=-=-+ 251000012272345002.02130012472575⨯-=⨯-=⨯-+ii W W T T T T 由上述方程可解出 C T W ︒=8.237， C T i ︒=2.2343 现有一逆流冷却器，用冷水冷却油，使油温从420K 降到370K ，水进口温度为285K ，出口温度为310K 。
设油和水的流率、进口温度保持不变，将冷却器长度增加一倍（其它尺寸不变），求油及水的出口温度。
解： 420K 370K 5.972)285370()301420(=-+-=∆m t 310K 285K对体系进行热量恒算，m pw w po o t KS C W C W ∆=-=-)285310()370420(所以， popo po m o C KS C KS C t KS W 95.1505.97)370420(=⨯=-∆= （1） pw pw w C KS C KS W 9.3)285310(5.97=-⨯=（2） 冷却器长度增加一倍后，420K T 2t 2 285K假设： 213522221t T t t t m -+='∆+'∆='∆ 则 mpw w po o t KS t C W T C W '∆=-=-2)285()420(22所以， )420()135()420(22222t t T C KS T C t KS W po po m o --+⨯=-'∆= （3） )285()350()285(22222--+⨯=-'∆=t t T C KS t C t KS W pw pw m w （4） （1）=（3） 1.95=222420)135(T t T --+ （5） （2）=（4） 3.9=285)135(222--+t t T （6） 解（5）和（6）方程，得： T 2 =341.74K t 2 =324.13K87.9513.3244201=-='∆t 74.5628574.3412=-='∆t 21t t '∆'∆<2， 则m t '∆用算术平均值合适。
4热气体在套管换热器中用冷水冷却，内管为mm mm 5.225⨯φ钢管，导热系数K m W ⋅=/45λ。
冷水在管内湍流流动，给热系数K m W ⋅=21/2000α，热气在环隙中湍流流动，给热系数K m W ⋅=22/50α。
不计垢层热阻，试求：（1）管壁热阻占总热阻的百分数；（2）内管中冷水流速提高一倍，总传热系数K '有何变化？（3）环隙中热气体流速提高一倍，总传热系数K ''有何变化？解： （1）11122121]1ln 21[-++=αλαd d d d d K =1]50102.0025.0ln 452025.002.0025.020001[-+⨯+⨯ =K m W ⋅2/3.48总热阻 /021.012⋅=m KW 管壁热阻 02.0025.0ln 452025.0ln 2122⨯=d d d λ =W K m /102.625⋅⨯-∴管壁热阻分率为%3.0103021.0102.635=⨯=⨯--（2）8.0u ∝α∴K m W ⋅⨯=⨯=='238.018.01/1048.3200022αα K m W K ⋅=+⨯+⨯⨯='-253/0.49]501102.602.0025.01048.31[增加%3.13.483.4849=-=-'K K K （3）K m W ⋅=⨯=='∴28.028.02/1.875022αα K m W K ⋅=+⨯+⨯=''-25/1.82]1.871102.602.0025.020001[增加 %6.693.483.481.82=-=-''K K K 由上可知，管壁热阻往往占分率很小，可忽略；提高K 值，强化传热，应在α小处着手。
二、化工原理吸收部分模拟试题及答案一、填空1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是 传质单元高度 ，而表示传质任务难易程度的一个量是 传质单元数 。
2如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 漏液 、泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。
3在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ，当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加 。
4一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在 精馏 单元操作中，而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在 吸收 操作中。
5 板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。
6易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相中的分压 大于 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。
7压力 减小 ,温度 升高 ,将有利于解吸的进行。
8某低浓度气体吸收过程， 已知相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4kmol/m 3.s, k xa =0.4 kmol/m 3.s, 则及气膜阻力占总阻力的百分数分别约为 100% ；该气体为 易 溶气体，该吸收过程为 气膜控制 。
二、选择1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。
A 大于液相传质分系数B 近似等于液相传质分系数C 小于气相传质分系数D 近似等于气相传质分系数2 已知SO 2水溶液在三种温度t 1、t 2、t 3下的亨利系数分别为E 1=0.0035atm 、E 2=0.011atm 、E 3=0.00625atm ，则⎽⎽A ⎽⎽A t 1<t 2B t 3>t 2C t 1>t 2D t 3<t 13 吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力 A ， 传质单元数 B ，传质单元高度 C ，所需填料层高度 B 。