化工原理 传热 习题

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1、传热一、填空(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。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a值。间壁换热器管壁温度tW接近于a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）。(3)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。(4)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

2、提高流体湍动程度。(5)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。(6)厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3，导热系数l1R2>R3，各层导热速率Q1=Q2=Q3。(7)物体辐射能力的大小与黑度成正比，还与温度的四次方成正比。(8)写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。(9)在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。实际操作应控制在泡核沸腾。在这一阶段内，

3、传热系数随着温度差的增加而增加。(10)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=-___。(11)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）18(12)导热系数的单位为W/（m·℃），对流传热系数的单位为W/（m2·℃），总传热系数的单位为W/（m2·℃）。二、选择1已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度＿D＿耐火砖的黑度。A大于B等于C不能确定D小于2某一套管换热器，管间

4、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。A1.149B1.74C2D不定3一定流量的液体在一f25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数ai=1000W/m2·℃；如流量与物性都不变，改用一f19×2mm的直管，则其a将变为D。A1259B1496C1585D16784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5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

5、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6在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该＿B＿。A减小B增大C不变三、简答1．热传递有哪几种基本方式？热传导、对流、辐射。2．各种传热方式相比较，热传导的主要特点是什么？在热传导中，物体各部分之间不发生相对位移。183．各种传热方式相比较，对流的主要特点是什么？对流仅发生在流体中，流体各部分之间发生相对位移。4．各种传热方式相比较，热辐射的主要特点是什么？热辐射不需要任何介质，可以在真空中传播。5．流体与固体壁面间对流传热的热阻主

6、要集中在何处？热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。6．强化对流传热的主要途径是什么？提高流体的湍动程度，减小层流底层的厚度。7．在一套管换热器中，若两流体的进、出口温度不变，应选择并流换热还是逆流换热？为什么？应选择逆流换热，因为此时的对数平均温差较大，可以节省换热面积。8．什么是黑体？吸收率等于1的物体称为黑体。9．什么是白体？反射率等于1的物体称为白体。10．什么是透热体？透过率等于1的物体称为透热体。11．什么是灰体？能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。12．什么是物体的黑度？灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。13．在设

7、计换热器时，如何安排不洁净和易结垢的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。走管内，因为管内清洗比较方便。1814．在设计换热器时，如何安排腐蚀性流体的流径（管内或是管间）？简述理由。走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。15．在设计换热器时，如何安排压强高的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。走管内，以免壳体受压，可节省壳程金属消耗量。16．在设计换热器时，如何安排饱和蒸气的流径（管内