化工原理 传热 习题

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

2、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。(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

3、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,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/(

4、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。A1259B1496C1

5、585D16784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

6、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

7、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

8、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

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