第十章 傳熱部分習(xí)題集

1、 第十章 傳熱部分習(xí)題集一、選擇題1、單層平壁導(dǎo)熱速率方程式為，方程式中t是指： 牛頓冷卻定律中的t是指 A、熱流體之間的平均溫度差B、平壁兩側(cè)表面上的溫度差C、流體進(jìn)出口溫度差D、固體壁面與流體主體之間的溫度差 2、在平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，已知兩層的導(dǎo)熱發(fā)，則兩層平壁的導(dǎo)熱速率Q1和Q2必滿足如下關(guān)系： A、Q1>Q2 B、Q1<Q2 C、Q1=Q2 D、無法判斷3、當(dāng)流體的進(jìn)出口溫度一定時，在列管式換熱器中，冷熱液體分別采用逆流、折流和并流操作，比較其傳熱推動力的在大小，正確的順序是 .tm并>tm逆>tm折， B.tm逆>tm折>tm并C. tm逆>

2、;tm并>tm折 D.tm并>tm折>tm逆4、套管式換熱器的內(nèi)管介質(zhì)為空氣，套管環(huán)隙介質(zhì)為飽和蒸汽，如果蒸汽壓力和空氣進(jìn)口溫度一定時，當(dāng)空氣流量增加時，則：(1)總傳熱系數(shù)K將： (2)空氣的出口溫度將： A、增大 B、減少C、基本不變 D、無法確定。5、有四種液體，其中適宜在列管式殼程中流動 A、不清潔的和易結(jié)垢的流體B、腐蝕性的流體C、被冷卻的流體D、壓力高的流體6、若傳熱系數(shù)K滿足公式：，當(dāng)>>時，為了提高K值，最有效的途徑是 A、提高 B、提高C、，同時提高 D、不能確定8、由兩層不同材料構(gòu)成的等厚平壁，已知1 >2 , t1與t2 R1與R2，Q

3、1與Q2之間的關(guān)系為 ： 、< R1> t1=t2、= R1> t1>t2、>2 R1< t1<t2、= R1< t1<t29、在間壁式換熱器中，用100的飽和水蒸汽將空氣由20加熱到60，換熱器的管壁溫度接近于： A、40 B、60 C、100 D、8010、為了減少室外設(shè)備的熱損失，保溫層外包有一層金屬皮應(yīng)該是： A、表面光滑、色澤較淺。B、表面粗糙，色澤較深。C、表面粗糙，色澤較淺。11、傳熱基本方程式Q=KAtm中的tm是指 A、熱、冷流體之間的平均溫度差 B、平壁兩側(cè)表面上的溫度差C、流體進(jìn)出口溫度差 D、固體壁面與流體主體之間的

4、溫度差12、在對流傳熱過程中，若污垢熱阻較小，間壁很薄且導(dǎo)熱系數(shù)很大，間壁兩側(cè)的對流傳熱膜系數(shù)相差較大，則對總傳熱系數(shù)K影響最大的是 A、污垢熱阻 B、間壁的導(dǎo)熱系數(shù) C、較小的一側(cè) D、較大的一側(cè) 13、在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程中，通過三層厚度相同的平壁，每層間溫度變化如下圖所示。下列有關(guān)1、2、3的大小順序正確的是 tw1 tw2 tw3 tw4 1 2 3 A、1>2>3 B、1<2<3C、2>1>3 D、3>1>214、 若1<2，則總傳熱系數(shù)K與兩膜系數(shù)之間的關(guān)系為： A、K<1<2 B、1<K<2 C、1&l

5、t;2<K D、都有可能15、某一套管換熱器，管間用80的熱水加熱管內(nèi)空氣（空氣在管內(nèi)作湍流流動），使空氣溫度由20升至40，現(xiàn)需空氣流量增加為原來的倍數(shù)是： A、1.149 B、1.74 C、2 D、不定16、當(dāng)流體的進(jìn)出口溫度一定時，在列管式換熱器中，冷熱液體分別采用逆流、折流和并流操作，比較其傳熱推動力的在大小，正確的順序是 、tm并>tm逆>tm折， B、tm逆>tm折>tm并C、tm逆>tm并>tm折 D、tm并>tm折>tm逆17、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的是 A、傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實際是個平均值B、總傳熱系數(shù)K隨著所取

6、的傳熱面不同而異C、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)D、要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手18、常壓下水蒸氣冷凝加熱空氣，空氣平均溫度為20，則壁溫約為（ ）A、20 B、100 C、60 D、19、流體在壁面一側(cè)湍流流過并與壁面對流傳熱，若流速增加一倍，其它條件不變，則對流傳熱系數(shù)為原來的（ ）倍。A、2 B、1/2 C、0.57 D、1.74 二、填空題1、 傳熱的基本方式有 、 、 。2、 在導(dǎo)熱速率方程式中稱為： ，單位是 。在所有的非金屬液體中，導(dǎo)熱系數(shù)最大的液體是 。水的導(dǎo)熱系數(shù)是隨著溫度的升高而 。3、熱傳導(dǎo)的基本定律是 。由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中

7、，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，則該壁面的熱阻愈 。4、多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，推動力是 ；總熱阻是 之和。5、在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程中，通過三層厚度相同的平壁，每層間溫度變化如圖所示。試判斷1、2、3的大小順序 ，以及每層熱阻R1、R2、R3的大小順序 。 tw1 tw2 tw3 1 2 3 tw4 6、某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B，其溫度分布曲線如圖所示，則A層的導(dǎo)熱系數(shù) B層的導(dǎo)熱系數(shù)，將 層材料放在里層時保溫效果較好。 A B t1 t2 t3 7、通過三層平壁的熱傳導(dǎo)中，假設(shè)各層壁面間接觸良好，若測得各層壁面溫度tW1 ，tW2，tW3,和tW4分別為600、500、200和10

8、0，各層熱阻之比為 。8、工業(yè)換熱方式，按工作原理和設(shè)備類型，可分為 、 、 三種。9、在對流傳熱系數(shù)計算的關(guān)聯(lián)式中Re準(zhǔn)數(shù)表示 對的影響；Pr表示 對的影響，故又稱為 準(zhǔn)數(shù)。10、流體與壁面之間的對流給熱熱阻主要集中在 中，若要強化對流給熱速率，應(yīng)設(shè)法 雷諾準(zhǔn)數(shù)，以降低 厚度。11、試判斷下面各組對流傳熱膜系數(shù)的數(shù)值的大小（飽和蒸汽壓力相同）順序為 。（1）空氣 、 水 ；（2）水蒸汽冷凝 、水加熱或冷卻；（3）彎管、 直管 ;（4）水蒸汽滴狀冷凝 、膜狀冷凝。12、有一列管式換熱器，物料在管內(nèi)流動，并符合公式所規(guī)定的各種條件。若其它條件不變，物料的流量增加一倍，給熱系數(shù)將為原來的 倍。13

9、、膜狀冷凝的對流傳熱系數(shù)比滴狀冷凝的對流傳熱系數(shù) 。沸騰傳熱可分為三個區(qū)域，它們是、和。生產(chǎn)中的沸騰傳熱應(yīng)保持在 區(qū)。14、工程上的對流傳熱指的是和之間的熱量傳遞，對流傳熱推動力為和之間的溫度差，而其溫度差主要集中在靠近壁面處的液體內(nèi)，也就是對流主要集中在此處，若要強化對流傳熱，必須設(shè)法提高，以該層厚度。15、寫出四種間壁式換熱器的名稱 、 、 及 。16、列管式換熱器主要由 、 、 、 等部件構(gòu)成。17、間壁兩側(cè)流體間的總傳熱過程是由： 三個分過程組成。18、傳熱基本方程式中，K稱為： ，單位是 。19、 間壁式換熱器傳熱系數(shù)K的計算，當(dāng)傳熱面為平壁時K= ,當(dāng)傳熱面為圓筒時，基于管壁內(nèi)外側(cè)

10、傳熱面積Ai和Ao的傳熱系數(shù)Ki= ,Ko= .20、冷熱兩流體在套管式換熱器進(jìn)行熱交換，若管內(nèi)對流傳熱系數(shù)<<(管外對流傳熱系數(shù))，當(dāng)忽略管壁熱阻及污垢熱阻時，欲提高總傳熱系數(shù)K，關(guān)鍵在于提高 。21、列管式換熱器中，用飽和水蒸汽加熱空氣，則傳熱管的壁溫接近于 ，總傳熱系數(shù)K的值 。22、參與換熱的兩種流體的對流傳熱系數(shù)相差較大時，要提高K值，應(yīng)設(shè)法提高值 流體的對流傳熱系數(shù)。列管式換熱器為了提高管內(nèi)液體的對流傳熱系數(shù)常采取的措施是 ，為了提高管外對流傳熱系數(shù)，常采取的措施是 。23、提高間壁式換熱器傳熱速率的途徑 ， ， 。其中最有效的途徑是 。24、列管式換熱器內(nèi)，當(dāng)參與換熱

11、的兩流體的溫度差大于 ºC時，必須采取熱補償?shù)拇胧韵驕p小 。采取熱補償?shù)姆接校?、 、 。25、固定管板式列管換熱器中，壓力高，腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走 程。26、用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)傳熱的阻力迅速加大，這可能是由于、所引起。三、判斷題( )01空氣、水、鐵的導(dǎo)熱系數(shù)分別是1、2和3，其大小順序是123。( )02當(dāng)用兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)但厚度相同的材料，對一蒸氣管道進(jìn)行保溫時，不管材料的包裹次序如何，保溫效果都是一樣的。( )03冷熱流體在一套管換熱器內(nèi)換熱，已知熱流體的進(jìn)口溫度為573K，出口溫度為473K，冷流體的進(jìn)口溫度423K，出口溫度533K，此時

12、可采用逆流流動。( )04保溫材料應(yīng)該選用導(dǎo)熱系數(shù)大的絕熱材料。( )05多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，推動力是內(nèi)壁面與外壁面間總的溫度差;總熱阻是各層熱阻的倒數(shù)之和。( )06板式換熱器結(jié)構(gòu)很緊湊，換熱面積較大，且可用于處理高溫高壓的流體。( )07若兩種流體都是一次性流某列管式過換熱器，這換熱器稱為單程換熱器。( )08在夾套式換熱器中，干凈的加熱蒸氣應(yīng)該從夾套下部進(jìn)入，以使得夾套內(nèi)充滿加熱氣體。( )08一般來說對同一流體，強制對流的給熱系數(shù)大于自然對流的給熱系數(shù)。( )09 冷熱流體在一套管換熱器內(nèi)換熱，已知熱流體的進(jìn)口溫度為573K，出口溫度為473K，冷流體的進(jìn)口溫度423K，出口溫度53

13、3K，此時應(yīng)采用并流流動。( )10在冬季，人們喜歡穿棉衣，這是因為棉花的導(dǎo)熱系數(shù)大。( )11冷熱流體在一套管換熱器內(nèi)換熱，已知熱流體的進(jìn)口溫度為573K，出口溫度為473K，冷流體的進(jìn)口溫度423K，出口溫度533K，此時可采用并流流動。( )12多層平面壁定態(tài)熱傳導(dǎo)中，總推動力為各層的溫度差之和，總熱阻是各層熱阻的倒數(shù)之和。三、簡答題：1、 何為穩(wěn)定傳熱？何為不穩(wěn)定傳熱？2、 影響對流傳熱膜系數(shù)因素有哪些？3、 在傳熱計算中何種情況下，可用公式計算傳熱系數(shù)K值？寫出公式等號右邊各項的意義和單位。4、 提高傳熱系數(shù)K值的措施有哪些？當(dāng)間壁兩側(cè)流體的給熱系數(shù)相交大時，提高K值的關(guān)鍵措施是什么

14、？5、 什么叫強化傳熱過程？強化傳熱過程的途徑有哪些？最有效的途徑是什么？6、 飽和蒸汽冷凝時傳熱膜系數(shù)突然下降，可能是什么原因引起的？如何解決？7、 間壁式換熱器有哪些類型？各有何特點？8、 列管式換熱器有哪些類型？各適用于什么場合？四、計算題1、在一單程列管式換熱器中，用100的飽和水蒸汽將管內(nèi)的水從30加熱到50，列管直徑為25×，長為6m，管了數(shù)為92根，換熱器的熱負(fù)荷為2500kW，試計算基于管子外表面積的總傳熱系數(shù)Ko。2、在一面積為3m2，由25×管子組成的單程列管式換熱器中，用初溫為10的水將機油由200冷卻到100，水走管內(nèi)，油走管間。已知水和機油的流量分

15、別為1000kg/h和1200kg/h。其比熱為4.18kJ/kg·K和·K，水側(cè)和油側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為2000W/m2·K和250W/m2·K，兩流體呈逆流流動，忽略管壁熱阻及污垢熱阻。(1)計算說明該換熱器是否合用？(2)夏天當(dāng)水的初溫達(dá)到30時，該換熱器是否合用？如何解決？（假設(shè)傳熱系數(shù)不變）3、采用逆流換熱器,用初溫為20的水將流量為4500(kg/h)的某液體由80冷卻到50,換熱器的列管為25×2.5mm,冷卻水走管程,水側(cè)和液體側(cè)的對流傳熱膜系數(shù)分別為0.85kw/(m2·k)和1.70kw/(m2·k),

16、液體的比熱為1900J/(kg·k),水的出口溫度為36,水的比熱為KJ/(kg·k)。試計算:(1)冷卻水的用量(2)列管式換熱器的傳熱面積(3)若換熱器的管長為3m，求管子數(shù)？。（換熱器的管壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)=45W/m.k,污垢熱阻可忽略不計，熱損失不計。）4、一個180×10mm套管式換熱器的中,熱水的流量為3500kg/h,需從100冷卻到60,冷水入口溫度為20,出口溫度為30,基于內(nèi)管管子外表面積的總傳熱系數(shù)K02326 W/m2·K,冷卻水走內(nèi)管,忽略熱損失。試求：（1）冷卻水用量，（2）逆流流動時的管長。5、 有一單程列管式換熱器，由直徑

17、為25×mm的鋼管管束組成。苯在換熱器的管內(nèi)流動，流量為1.25kg/s，由80冷卻到30。冷卻水在管間和苯作逆流流動，進(jìn)水溫度為20，出口溫度不超過50。若已知傳熱系數(shù)Ko=472W/m2.K,試求換熱器的傳熱面積Ao。(苯的平均比熱為1.9kJ/kg·k) 6、在間壁式換熱器中，用初溫為30的原油來冷卻重油，使重油從180冷卻到120。重油和原油的流量分別為10000kg/h,14000kg/h,重油和原油的比熱分別為2.174KJ/(kg. KJ/(kg. )。兩流體系逆流流動，傳熱系數(shù)為116.3W/(m2. )。求原油的最終溫度和傳熱面積。若兩流體系并流流動時，其

18、傳熱系數(shù)仍然為116.3W/(m2. )。問傳熱面積為多少？7、一單程列管式換熱器，由直徑為25×kg/S,由80冷卻到30。冷卻水在管間和苯作逆流流動,進(jìn)水溫度為20,出口溫度不超過50。若已知傳熱系數(shù)Ko為472W/m2kJ/Kg。試求1)平均溫度差。2）傳熱面積。 8、某套管換熱器，內(nèi)管直徑為20×2mm，CO2氣以24kg/h的流量在管內(nèi)流動，其溫度由60降至20。水在管外流動，的進(jìn)口溫度為10，出口為30。CO2的平均比熱為Cp1(kg·），冷卻水比熱為Cp2=4.18kJ/(kg·)。試求：（8分）（1）傳熱量Q； （2）兩流體的平均溫度差t；9、一個內(nèi)管為180×10mm套管式換熱器的中，熱水的流量為3500kg/h，需從100冷卻到60，冷水入口溫度為20，出口溫度為30，基于內(nèi)管管子外表面積的總傳熱系數(shù)K02326 W/(m2·)，冷卻水走內(nèi)管，忽略熱損失。熱水的比熱為4.195kJ/(kg.)。試求：(1)冷卻水用量，（2）逆流流動時的管長。11、一列管