化工原理 第三章传热习题答案

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1、化工原理练习题第三章传热习题一、填空题1．三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同。在其他条件不变时，若将第二层和第三层的材料互换，则导热量变（），第二层与第三层的界面温度变（）。答：变小，变小。2．在垂直冷凝器中，蒸汽在管内冷凝，若降低冷却水的温度，冷却水的流量不变，则冷凝传热系数（），冷凝传热量（）。答：减小，增加。冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热系数减小；冷凝传热量与温差的3/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热量增加。3．在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行

2、换热，若将壳程由单程该为双程，则传热温度差（）。答：下降4．在高温炉外设置隔热档板，挡板材料的黑度越低，则热损失越（）。答：越小5．黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高（）倍。答：156．沸腾传热设备壁面越粗糙，汽化核心越（），沸腾传热系数α越（）。答：多，大7．苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（m2．℃）。如果流量和物性不变，改用内径为30mm的圆管，其对流传热系数变为（）W/（m2．℃）。答：612=0.023=0.023∝===0.482传热第4页化工原理练习题=0.482=

3、0.4821270=612W/(·℃)8.某液体在一直管内（忽略进口段的影响）稳定强制湍流流动，该管内径为20mm，测得其对流传热系数为a，现将管内径改为27mm，并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。⑴若液体的流速保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.9417倍；⑵若液体的质量流量保持不变，管内对流传热系数为原传热系数的0.5826倍；知：求：解：(1)由，得(2)由，得，所以9.在一内钢管为f180´10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100°C冷却到60°C，其平均比热为2380J/(kg

4、×K)。环隙逆流走冷却水，其进出口温度分别为40°C和50°C，平均比热为4174J/(kg×K)。内管内外侧对流传热系数分别为2000W/(m2×K)和3000W/(m2×K)，钢的导热系数可取为45W/(m×K)。假定热损失和污垢热阻可以忽略。试求：⑴冷却水用量7982kg/h；⑵基于内管外侧面积的总传热系数；⑶对数平均温差32.75℃；⑷内管外侧传热面积3.1975m2。解：(1)由得传热第4页化工原理练习题(2)所以(3)(4)由得二、选择题1．某一套管换热器，由管间的饱和蒸汽加热管内的空气，设饱和蒸汽温度为100℃

5、，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，则此套管换热器内壁温度应是（）。A接近空气平均温度B接近饱和蒸汽和空气的平均温度C接近饱和蒸汽温度答：C2．测定套管换热器传热管内对流传热系数αi，冷流体走传热管内，热流体走套管环隙，冷热流体均无相变。冷流体的流量及进、出口温度均可测量。且测量的精确度基本上相同。用公式αi=Q/si△ti求αi时，式中的Q用下面（）公式计算。AQ=WcCp,c(t2-t1)BQ=WhCp,h(T1-T2)CQ=WcCp,c(t2-t1)和Q=WhCp,h(T1-T2)均可以。答：A3．在卧式列管换热

6、器中，用常压饱和蒸汽对空气进行加热。（冷凝液在饱和温度下排出），饱和蒸汽应走（）A壳程B管程C壳程和管程都可以两流体在换热器中必须（）流动。A逆流B并流C逆流和并流都可以答：A，C4．传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是（）。A管壁热阻B污垢热阻C管内对流传热热阻D管外对流传热热阻答：B传热第4页化工原理练习题5．下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（）。A设置折流板；B增大板间距C换热器采用三角形排列；D增加管程数答：A，C6．在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有（）。

7、A高压流体；B蒸汽；C易结垢的流体；D腐蚀性流体E粘度大的流体F被冷却的流体答：A，C，D；B，E，F7．下面关于辐射的说法中正确的是（）。A同一温度下，物体的辐射能力相同；B任何物体的辐射能力和吸收率的比值仅和物体的绝对温度有关；C角系数的大小与两表面的形状、大小、相互位置及距离有关；D只要物体与周围环境的温度相同，就不存在辐射和吸收过程答：B，C8．下面各式表示单位传热面积热阻的为（）AαBb/λC1/αDλ/bET-tF1/K答：B，C，F传热第4页