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《化工原理模拟题(带答案和解)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、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泄律,其表达式为_dQ二-kls里on⑶间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻厶(大、小)一侧的oc值。间壁换热器管壁温度饥接近于(X值一大(大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面屮，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
2、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。⑹厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b：>b2>b3,导热系数九:〈九2〈儿，在稳定传热过程中，各层的热阻R】>R2>R：”各层导热速率©二Q2二Q.3。(7)传热的基本方式有传导、対流和辐射三种。(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)⑼导热系数的单位为,对流传热系数的单位为
3、W/(n?・°C),总传热系数的单位为W7(n?・°C)。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°C升至80°C,现需空气流暈增加为原来的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來的A倍。A1.149B1.74C2D不定2—定流量的液体在一025X2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数ocl1000W/i『・°C；如流量与物性都不变，改用一(
4、)19X2nim的直管，则其(X将变为D。A1259B1496C1585D16783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
5、热B流动状态C物性影响D自然对流影响4在蒸气一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提髙蒸气流速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°C的热流体，膜系数1100vv/m2-°C,管外有某种液体沸腾，沸点为50°C,膜系数冬为5800iv/m2-°C。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0.005/?22-oC/vv解：忽略管壁热阻，并假设壁温为7；(1)当壁很薄时，根据壁两侧的对流传热方程式对得:Tu=56.4°C
6、90-几二几-501~1H005800(2)同理90-几二7；-50—+o.oo511005800则Tw=84°C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—废热锅炉，由Q25X2锅炉钢管组成，管外为水沸腾，温度为227°C,管内走合成转化气，温度rtl575°C下降到472°C。已知转化气一侧g二300W/n?水侧a；1=10000W/m2%,钢的导热系数为45W/m若忽略污垢热阻，试求：⑴以内壁面为基准的总传热系数Ki；(2)单位面积上的热负荷q(W/n『)；⑶管内壁温度几及管外壁温度Ti；解：(1)Ki丄」吐出+H二丄+0.002X0.02
7、.+0,02.08Xdma°d()30045x0.02310000x0.025所以心=289.2W/加Jk(2)q289.2x(575-227)-(472-227),575-227In472-227=289.2x293.5=84880.2W/〃2=S4.9kW/m2(3)管内壁温度T*及管外壁温度Ti因为575+4722w_Tw-Tt_£-227=h=~G/SjASmQ()S()575+4722~w=TW-Tt二”-2270.0021300x2145x2310000x25由上述方程可解出Tw=237.8°C,7]=234.2°C3现有一逆流冷却器，用冷水冷
8、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_「370KV310K285K对体系进行热量恒算，(420-301)+(370-285)…=97.52所以,W(fCpo(420-370)=光C冲(310-285)=KStm也汕=竺竺=]95皂♦(420-370)C“50*C”(1)竺x97.5*9虫",(310-285)J.(2)冷却器长度增加一倍后，420K»丁2Vb285K假设:,Ar；+Ar；m所以，W一2KS0；_
9、KS~(135+E-G)(3)C“(420F5(42
