传热与传质复习

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1、石工10级8班复习资料传热与传质复习考试时间：100分钟考试题型：判断题（10题20分）、填空题（10空20分）、简答分析题（1题10分）、计算题（4题50分）判断填空题：基本概念、小计算简答分析题：基本定义的理解、公式的简单推导、证明、对实际现象的分析计算题：1、稳态导热的计算（平壁、圆筒壁）2、非稳态导热的计算（集总参数分析法，先算Bi）5选23、简单的对流换热计算（不试算，注意公式选择，修正项，选对定性温度和定型尺寸）4、热辐射的简单计算（斯蒂芬—波尔兹曼定理，维恩位移定理）5、传热过程的计算（传热系数、热阻计算）必考6、换热器的热计算（对数平均温差

2、法、有效度—传热单元数法）7、单向扩散与等摩尔逆向扩散的通量计算14石工10级8班复习资料传热与传质模拟题一一、判断题1、等温线一定垂直于绝热边界（√）2、在圆筒壁外敷设保温层都可以削弱传热（×）3、强迫对流换热系数一般大于自然对流换热系数（√）4、温度梯度的方向指向温度降落的方向（×）5、集总参数分析法认为温度分布和空间位置无关（√）6、无论紊流流动还是层流流动的对流换热过程，热阻主要位于边界层内属于层流流动的部分（√）7、单向扩散的（√）8、在化学反应中一般通量是计算和（√）9、扩散通量为零的组分称为呆滞组分（×）10、在Sc=1时普朗特类比可转化为雷

3、诺类比（√）二、填空题1、厚度δ，导热系数λ为常数的大平壁的单位面积导热热阻是_δ/λ。2、保温材料是指导热系数小于_0.12W/(m·K)_的材料。3、金属含有较多的杂质，则其导热系数将减小。4、在传热学中热量传递的基本方式有三种，分别是热传导、热对流、热辐射；在传质学中质量传递的两种基本方式是分子扩散和对流扩散。5、对于许多工程材料，在一定的温度范围内，导热系数可以认为是温度的线性函数，即λ=λ0(1+bt)。6、导温系数a称作热扩散系数，它的单位是ｍ2/ｓ；导温系数大的材料，物体各部分温度趋于一致性的能力强。7、无限长圆筒壁的单位管长导热热阻是8、气

4、体在多孔介质中的扩散主要有斐克扩散、努森扩散、表面扩散。9、温度为288K，压力为1bar时，一氧化碳在氮气中的扩散系数为1.945×10-5m2/s，则温度为303K，压力为2bar时，一氧化碳在氮气中的扩散系数为1.05×10-5m2/s。14石工10级8班复习资料10、一维稳态无化学反应常物性时，通过呆滞组分扩散的浓度分布曲线是指数曲线，等摩尔逆向扩散的浓度分布曲线是直线；一维稳态无内热源常物性时，圆筒壁的温度分布曲线是对数曲线。三、简答分析题简述传热学在石油工程中的应用：1、在钻井工业中，随井眼的加深地温升高，无论是钻井液中使用的化学处理剂还是粘土

5、颗粒，其化学性能都将受到不良影响，从而使钻井液失去稳定性，因此，预测深井中的井温分布对钻井液的研制起着指导性作用，对快速、优质、安全钻井有重要意义；同时，井内温度分布对固井水泥浆性能、井壁稳定性、岩石破碎及钻头工作性能都有一定影响。2、对稠油和高凝油的开采，加热降粘或维持温度能有效减小流动阻力，提高采收率；水力压裂的压裂液性能也受温度分布的影响。3、石油运输行业中，依据原油受热粘度降低，可减小管输阻力，降低运输难度和运输成本，为后续工艺要求打下基础。四、计算题1、热处理工艺中，常用银球来测定淬火介质的冷却能力。今有直径为20mm的银球，加热到650℃后置于

6、20℃的静止水容器中。当银球中心温度均由650℃变化到450℃时，用热电偶分别测得的降温速率为180℃／s。在上述温度范围内银的物性参数ρ＝10500kg／m3，c＝2.62×102，。试求银球与水之间的表面传热系数。解：本题表面传热系数未知，即Bi数为未知参数，所以无法判断是否满足集总参数法条件。为此，先假定满足集总参数法条件，然后验算。，，由，得：验算Bi数：14石工10级8班复习资料满足集总参数条件，上述分析和计算是合理的。2、采用测定铂丝电阻的方法可间接测出横掠铂丝的空气速度。现测得铂丝d=0.1mm，长10mm，电阻0.2，通过电流1.2A，表面

7、温度为200℃，空气温度为20℃。已知，空气物性参数见下表。求气流速度。T，℃Pr202.59×10-215.06×10-60.7031103.27×10-224.29×10-60.6872003.93×10-234.85×10-60.680解：定性温度，特征长度d=0.1mm查表得=3.27×10-2，=24.29×10-6，Prm=0.687由换热条件得：即：解得又因得，而故，3、一台逆流套管式换热器在下列条件下运行，传热系数保持不变，冷流体质流量0.125kg/s，定压比热为4200，入口温度40℃，出口温度95℃。热流体质流量0.125kg/s，定

8、压比热为2100，入口温度210℃，(1)该换热器最大可能的传热量