单元练习：传热与蒸发(讲解版).doc

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1、单元练习：传热与蒸发一．填空题，选择题1蒸汽冷凝分滴状状冷凝和膜状状冷凝，工业设计时按膜状状冷凝考虑；大容积饱和沸腾分核状和膜状沸腾，操作应控制在核状状沸腾下进行。（核状、膜状、滴状）2在电气设备的表面涂上黑度很大的油漆是为了增大辐射散热，若在表面镀以黑度很小的银、铝等，则可以减小辐射传热。黑度有关的问题3单壳程无相变换热器冷、热流体的质量流量均一定，流动均处于高度湍流区，若只将单管程改为双管程，其余不变，则管程给热系数值是原来的1.74倍；管程阻力损失为原来的8倍。4、下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是CA、雷诺数；B、努塞尔数；C、普兰特数；D、格

2、拉斯霍夫数5、在列管式换热器中用蒸汽冷凝加热空气，欲提高传热速率采取C方法最合理。A、提高蒸汽速率；B、同时提高蒸汽和空气流率；C、提高空气的流速；D、过热蒸汽以提高蒸汽的温度6、比较下列不同给热过程的值大小：水强制对流（u=3m/s）、水蒸气冷凝、空气强制对流（u=3m/s），最大为，最小为。7、某换热器用工业水冷却热油，若热油不变，在夏季因水温上升，增大冷却水以保持不变，结果不变，K增大，减小。8、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，其原因是产生污垢，污垢热阻较大不可忽略。9、如图所示换热器，饱和蒸汽的温度=120℃，=40℃，=80℃，则对数平均

3、温差为57.7℃。10、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（A）A.克希荷夫定律；B.普朗克定律；C.傅立叶定律；D.斯蒂芬-波尔兹曼定律11、某单效蒸发器进料为1200kg/h，进料溶液从2%浓缩到4%（质量%，下同）需蒸发的水量与从20%浓缩到40%需蒸发的水量二者比较应为（B）A.W1>W2B.W1=W2C.W1

4、对给热过程带来不利影响，因此要定期排放换热器中不凝性气体。2、蒸发操作的节能措施有哪些？答：多效蒸发、额外蒸汽引出使用、二次蒸汽再压缩、冷凝水热量的利用。三．计算题1、某换热器由120根φ25×1.5的管子组成，A=40m2，壳程为135℃蒸汽，管程料液可由200加热到100℃，现欲从20℃加热到115℃，仓库中有一换热器，由φ20×1.0的管子140根组成，A=50m2，试计算说明此设备适用否？（蒸汽给热热阻、壁阻、垢阻均不计，忽略传热面积对传热系数K的影响）1、（18分）解：流量相等，则2、每小时15000kg的某种水溶液在一个蒸汽加热的换热器内从20℃加

5、热到50℃,水溶液在直径为φ25mm×2mm的钢管内流动，流速为2.5m/s，水溶液的平均比热为3.35kJ/（kg·℃），平均密度为1100kg/m3，粘度为2×10-3Pa.s，钢的导热系数λ为45W/（m.℃）。133℃的饱和蒸汽在管外冷凝，换热器的传热面积为5m2，试求：（1）此换热器的传热系数K；（2）若蒸汽冷凝的给热系数为11600W/（m2.℃）污垢热阻忽略不计，水溶液的给热系数为多少？（忽略传热面积对传热系数K的影响）（3）因某种原因，水溶液的质量流量减少为10000kg/h，现要保持水溶液的进出口温度不变，蒸汽温度应下降为多少度？（忽略管壁及

6、蒸汽侧热阻）2、解：（1）求K：，Q=qm2Cp2（t2-t1）=15000/3600×3.35×103×（50-20）=4.19×105W，（2）求α水：，（3）Q，=qm2，Cp2（t2-t1）=10000/3600×3.35×103×（50-20）=2.79×105W换热器面积不变，忽略管壁及蒸汽热阻，则K=α水四．传热计算（20分）有一单管程单壳程列管换热器，传热面积为40m2(按列管的外表面积计)，共有的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、出口温

7、度分别为90℃和50℃，冷却水的进、出口温度分别是25℃和40℃。已知石油产品的比热容为2.8kJ/kg，水的有关物性分别为：密度，黏度，比热，导热系数试求：（1）、冷却水用量（2分）（2）、该换热器总传热系数（4分）（3）、管程和壳程的对流给热系数（可忽略两侧的污垢热阻）（8分）（4）、由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50℃，需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时，此时石油产品出口温度仍为50℃，估算两侧污垢热阻之和为多少？（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。（6分）解：（1）、由题意：解得（2）、由（1）得，解得：（3

8、）、流速由，得：（4）、由得：五．传热