《化工原理教学资料》习题4sikao

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1、思考题1.传热速率方程有哪儿种？各有什么特点？分别写出它们的表达式并指出相应的推动力和热阻。2.何谓热负荷与传热速率？热量衡算式与速率方程式的差别是什么？3.如图所示为冷热流体通过两层厚度相等的串联平壁进行传热时的温度分布曲线，问：（1）两平壁的导热系数九与入2哪个大？（2）间壁两侧的传热膜8与0C2哪个大？（3）若将I'可壁改为单层薄金属壁，平均壁温接近哪一侧流体的温度？4.试分别用傅立叶定律、牛顿冷却定律说明导热系数及对流传热系数的物理意义，它们分别与哪些因素有关？5.在什么情况下，管道外壁设置保温层反而增大热损失？6.在包有内外两层相同厚度保温材料的圆形管道上，导热系数小的材料应包在

2、哪一层，为什么？7.某人将一盘热水和一盘冷水同时放入冰箱，发现热水比冷水冷却速度快，如何解释这一现象?8.试述流动状态对对流传热的影响?9.分别说明强制对流和自然对流的成因，其强度用什么准数决定?10.层流及湍流流动时热量如何由管壁传向流体，试分别说明其热量传递机理。11.某流体在圆管内呈湍流流动时，若管径减小至原管径的1/2,而流量保持不变，忽略出口温度变化对物性的影响，问管内対流传热系数如何变化?12.水在管内作湍流流动时，若流速提高为原流速的2倍，则对流传热系数如何变化（忽略出口温度变化对物性的影响）；若以空气代替水，其他条件不变，则对流传热系数是增大还是减小？13.一根很长的水平光

3、滑管用来加热流经管内湍流流动的流体，管壁维持恒温，若流量增加至使单位长度管压降增加1倍，则对流传热系数将增加多少？14.若传热推动力增加1倍，试求在下述流动条件下传热速率增加多少倍？（1）圆形管内强制湍流；（2）大容器内自然对流；（3）大容器内饱和沸腾；（4）蒸汽膜状冷凝。15.为什么滴状冷凝的对流传热系数要比膜状冷凝的对流传热系数高?16・膜状冷凝时雷诺数如何定义？17.气体与固体壁面之I'可、液体与固体壁血之间、有相变流体与固体壁面之间的对流传热系数的数量级分别为多大？•保护管18.热辐射与其他形式的电磁辐射有什么不同？19.何谓黑体、灰体、镜体、透热体？20.如图所示，管道内有一温度

4、计套管，内插温度计测量管内流动的高温气体的温度，试问：（1）温度计所示温度与流体实际温度相同吗？哪个大？（2）为减少测量误差可采取哪些措施？21.设备保温层外常包有一层薄金属皮，为减少热辐射损失，此层金属皮的黑度值是大好还是小好？其黑度值与材料的颜色、光洁度的关系乂是如何?22.物体的吸收率与辐射能力之间存在什么关系？黑度与吸收率之问有何联系？23.有两台同样的管壳式换热器，拟做气体冷却用，在气液流量及进口温度一定时，为使气体温度降至最低，如何安排流程？24.有一管式换热器，管程走液体，壳程走蒸汽，由于液体入口温度下降，在液体流量不变的情况下,仍要达到原来的出口温度，可釆取什么措施？25.

5、有一间壁式换热器，管内空气被加热，管间为饱和水蒸汽，总传热系数K接近于哪一侧的对流传热系数？壁温接近于哪一侧流体的温度？17.有一套管换热器，用饱和水蒸汽将在管内做湍流流动的空气加热，若总传热系数K近似等于空气的对流传热系数，今空气流量增加1倍，而空气进出口温度及饱和水蒸汽温度仍不变，问该换热器长度应增为原长的多少倍？18.有一套管换热器，用饱和水蒸汽加热管内的空气，如要测总传热系数K,需要测定哪些参数？若要测得饱和水蒸汽一侧的对流传热系数，还需要补测哪些参数？19.有一套管换热器，管内流体的对流传热系数为管间流体的1/4,已知两种流体均为湍流流动，试问:（1）管内流速增加1倍；（2）管间

6、流速增加1倍，总传热系数各增加多少？（管壁热阻及污垢热阻可不计）20.列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？21.为提高列管式换热器的总传热系数K,在结构上可采取哪些措施？22.如图所示为一釜式设备，夹套内通蒸汽加热釜内液体，试问：（1）为提高总传热系数K,可釆取什么措施；（2）标出加热蒸汽的进出口；（3）若传热面积不够，可采取什么措施？（4）操作后期，夹套内通冷却水冷却釜内液体，标出水的进出口。23.从强化传热过程角度來比较列管式换热器与板式换热器、螺旋板式换热器的优缺点。