化工原理习题第二部分热量传递一、填空题：1.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____ 1140w ___。

(注:大型容器可视为平壁)2.牛顿冷却定律的表达式为____ q=αA△t _____，给热系数（或对流传热系数）α的单位是__ w/m2.K _____。

3.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=____27.9K _____。

3. 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=____ 41.6K _____。

4.热量传递的方式主要有三种:__ 热传导___、___热对流 ____、热辐射。

5.对流传热中的努塞特准数式是＿＿Nu＝αｌ/λ＿＿＿＿, 它反映了对流传热过程几何尺寸对α的影响。

6.稳定热传导是指传热系统中各点的温度仅随位置变不随时间而改变。

7.两流体的间壁换热过程中，计算式Q＝α.A.△ｔ，A表示为α一侧的换热壁面面积_______。

8.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____________ A 泛指传热面, 与K 相对应________。

9.两流体进行传热,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=_____ 50℃_______，当并流时,△tm=___ 47.2℃______。

10.冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T＝400℃，出口温度T为200℃，冷气体进口温度ｔ＝50℃，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＿250_＿℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为＿＿240℃＿。

11.一列管换热器，列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根，则外表面积F=__F1=127×4π×0.038=60.6m2，而以内表面积计的传热面积F____ F2=127×4π×0.032=51.1m2__________。

12.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_____2____倍。

13.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。

14.热传导的基本定律是 傅立叶定律 。

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）。

15.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 。

16.在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 滞离层内（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 。

17.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 。

18.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。

19．传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。

热传导的基本定律是 傅立叶定律，其表达式为⎽⎽⎽dQ= -ds λnt ∂⎽⎽⎽。

20. 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）21.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·℃） 。

22.在设计列管式换热器时，设置 折流挡板 ，以提高壳程的传热系数，设置 多管程 ，以提高管程的传热系数。

如该换热器用水蒸气冷凝来加热原油，那么水蒸气应在 壳程 程流动。

二、选择题：1.间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( A )A. 成正比B. 成反比C. 没关系2.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Δｔm为（ B ）。

A. -60/ln2.5;B. 60/ln2.5;C. 120/ln53.通过三层平壁的定态热传导过程，各层界面接触均匀，第一层两侧面温度分别为120℃和80℃,第二层外表面温度为40℃，则第一层热阻R1，,与第二、三层热阻R2、R3的大小关系为 C 。

A. R1> R2+R3B. R1< R2+R3C.R1=R2+R3D.无法确定4.在设计固定管板式列管换热器时，危险性大〔有毒、易燃易爆、强腐蚀性〕的流体应走 B 。

A.壳程B.管程C. 壳程和管程均无5.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6. 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/m2·℃；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 16787.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8.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9.将1500 kg/h，80℃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，则换热器的热负荷为（ B ）。

A. 19800 kJ.h;B. 82800 kJ.h;C. 82800 kw;10.对流传热是由（ C ）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。

11.法定计量单位中，属于国际热量计算单位的是（ C ）。

A. kw;B. kcal;C. J12.热量传递的基本方式是（ D ）。

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13.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（ D ）。

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。

14.公式q＝KAΔtm 中，Δtm的物理意义是（ B ）。

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。

15.湍流流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（ C ）。

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。

16.对一台正在工作的列管式换热器，已知αo ＝116w/m.Kαi＝11600 w/m.K，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（ A ）。

A. 设法增大αo ; B. 设法增大αi;C. 同时增大αo 和αi。

17.用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近（ A ）A. 蒸汽的温度；B. 空气的出口温度；C. 空气进、出口平均温度18.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（ B ）A. α蒸汽B. α空气C. α蒸汽与α空气的平均值19.对流传热仅发生在（ C ）中。

A. 固体B. 静止的流体C. 流动的流体20.冷热流体在换热器中进行无相变逆流传热，换热器用久后形成垢层，在同样的操作条件下，与无垢层相比，结垢后的换热器的K B ，A 。

△tmA.变大B.变小C.不变D.不确定21.某两流体在套管换热器中进行逆流换热（无相变），今使热流体进口温度降低，B 。

而其他条件不变，则热流体出口温度 B ，平均推动力△tmA.上升B.下降C.不变D.不确定22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 ）。

A. 愈大B. 愈小C. 不变23.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（ A ）方式进行的。

A. 热传导B. 对流传热C. 热辐射24.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（ B ）A. 固定管板式B. 浮头式C. 套管式25.强化传热的主要途径是（ B ）。

A. 增大传热面积B. 提高K值C. 提高△tm26.物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为（ A ）。

A 热传导；B 热传递；C 热放射；D 热流动。

27．流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为（ A ）。

A 对流；B 流动；C 传递；D 透热。

28．因热的原因而产生的电磁波在空间的传递，称为（ D ）。

A 热传导；B 热传递；C 热放射；D 热辐射。

29．在管壳式换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因为管内（ A ）。

A 清洗比较方便；B 流速较快；C 流通面积小；D 易于传热。

30．在管壳式换热器中，腐蚀性的流体宜走管内，以免（ A ），而且管子也便于清洗和检修。

A 壳体和管子同时受腐蚀；B 流速过快；C 流通面积过小；D 传热过多。

31．在管壳式换热器中，压强高的流体宜走管内，以免（ A ），可节省壳程金属消耗量。

A 壳体受压；B 流速过快；C 流通面积过小；D 传热过多。

32．在管壳式换热器中，饱和蒸气宜走管间，以便于（ A ），且蒸气较洁净，它对清洗无要求。

A 及时排除冷凝液；B 流速不太快；C 流通面积不太小；D 传热不过多。

33．在管壳式换热器中，有毒流体宜走管内，使（ A ）。

A 泄漏机会较少；B 流速很快；C 流通面积变小；D 传热增多。