大學(xué)課件第四章化工原理習(xí)題集卡片

化工原理習(xí)題集卡片

題型填空難度易章節(jié)第四章第一節(jié)

上冊P157、

頁碼知識(shí)點(diǎn)一般分值3

158

試題：

傳熱的基本方式有_____、______和_________三種。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

熱傳導(dǎo)熱對(duì)流熱輻射（每個(gè)空1分，共3分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P161知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值3

試題：

導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是，它的單位是

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

單位溫度梯度下的熱傳導(dǎo)通量（2分），W/（m,℃）（1分）（共3分）

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題型填空難度易章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P161知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值2

試題：

各種物體的導(dǎo)熱系數(shù)大小順序?yàn)開_____________。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

金屬人>非金屬固體人>液體入>氣體人。（2分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第三節(jié)

頁碼上冊P167知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值2

試題：

在湍流傳熱時(shí)，熱阻主要集中在,因此，減薄該層的厚度是強(qiáng)

化的重要途徑。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

滯流內(nèi)層對(duì)流傳熱（每個(gè)空1分，共2分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第三節(jié)

頁碼上冊P168知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值3

試題：

對(duì)流傳熱速率方程的表達(dá)式為___________，其中溫度差代表__________o

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

Q=aS\t（1分），流體與壁面（或反之）間溫度差的平均值（2分）

（共3分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

頁碼上冊P175知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值4

試題:

在間壁式換熱器中，間壁兩邊流體都變溫時(shí)，兩流體的流動(dòng)方向

有、、和四種。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

并流逆流錯(cuò)流折流（每個(gè)空1分，共4分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P183知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值5

試題：對(duì)流傳熱系數(shù)的主要影響因素有(1)_______________(2)

(3)____________(4)_____________(5)_______________—

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

1、流體的種類和相變化的情況

2、流體的性質(zhì)

3、流體流動(dòng)的狀態(tài)

4、流體流動(dòng)的原因

5、穿熱面的形狀、分布和大小

(每個(gè)空1分，共5分)

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題型填空難度中章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P185知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值3

試題：

無相變時(shí)流體在圓形直管中作強(qiáng)制湍流傳熱，在a=0.023X/diReotiPrn

公式中，n是為校正___________的影響。當(dāng)流體被加熱時(shí)，n取_______，

被冷卻時(shí)n取__________o

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

熱流方向040.3

（每個(gè)空1分，共3分）

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題型填空難度較難早下第四章第四節(jié)

頁碼上冊P173知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值2

試題：

某化工廠，用河水在一間壁式換熱器內(nèi)冷凝有機(jī)蒸汽，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后,

發(fā)現(xiàn)換熱器的傳熱效果明顯下降，分析主要原因是

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

傳熱壁面上形成污垢，產(chǎn)生附加熱阻，使K值下降。（2分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

頁碼上冊P174知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值1

試題：

當(dāng)管壁及污垢熱阻可忽略時(shí)，薄管壁求K公式可簡化為：—

K/ax

此時(shí)若/<<%,則有____________0

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

Kha。（1分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P184知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值4

試題：

努塞爾特準(zhǔn)數(shù)Nu表示_________的準(zhǔn)數(shù)，其表達(dá)式為_________，普蘭特準(zhǔn)

數(shù)Pr表示_____________的準(zhǔn)數(shù)，其表達(dá)式為___________o

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)流傳熱系數(shù)Nu=—

物性影響Pr=J

（每個(gè)空1分，共4分）

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題型填空難度易章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P192知識(shí)點(diǎn)一般分值2

試題：

蒸汽冷凝有和兩種方式o

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

膜狀冷凝滴狀冷凝（每個(gè)空1分，共2分）

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題型填空難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

頁碼上冊P173知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值4

試題：

總傳熱系數(shù)的倒數(shù),代表___________________________，提高K值的關(guān)鍵

K

是_______________________。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

間壁兩側(cè)流體間傳熱的總熱阻

設(shè)法減小起決定作用的分熱阻

（每個(gè)空2分，共4分）

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題型填空難度較難章不第四章第4、7節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值2

P174\212

試題：

在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱原油，則原油宜走—程，而總

傳熱系數(shù)K接近于_____________的對(duì)流傳熱系數(shù)。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

管原油（每個(gè)空1分，共2分）

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題型填空難度易章節(jié)第四章第七節(jié)

頁碼上冊P205知識(shí)點(diǎn)一般分值4

試題：

在管殼式換熱器中，當(dāng)兩流體的溫差超過_____時(shí)就應(yīng)該采取熱補(bǔ)償措施。

其基本形式有__________、_____________和______________=

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

50℃帶補(bǔ)償圈的固定管極式U型管式浮頭式

（每個(gè)空1分，共4分）

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題型填空難度易章節(jié)第四章第七節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)?般分值4

P204\207\208

試題：

寫出四種間壁式換熱器的名稱—___、_________、_________及________________0

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

套管式、管殼式、平板式、翅片管式（每個(gè)空1分，共4分）

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題型選擇難度中章節(jié)第四章第七節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)?般分值1

P204\205\208

試題：

兩流體可作嚴(yán)格逆流的換熱器是（）

A板翅式換熱器BU型管式列管換熱器

C浮頭式列管換熱器D套管式換熱器

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

D（1分）

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題型選擇難度中早下第四章第四節(jié)

頁碼上冊P174知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值1

試題：

管壁及污垢熱阻可略，對(duì)薄管壁來說,當(dāng)兩流體對(duì)流體熱系數(shù)相差懸殊時(shí)（如

?》4）,為有效提高K值，關(guān)鍵在于（）

A提圖%.B提圖4

C減小垢層熱阻D提高管內(nèi)流體流量

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

B（1分）

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題型選擇難度中章節(jié)第四章第2節(jié)

頁碼上冊P163知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值2

試題：

雙層平壁定態(tài)熱傳導(dǎo)，兩層壁厚面積均相等，各層的導(dǎo)熱系數(shù)分別為4和4,

其對(duì)應(yīng)的溫度差為為和加2，若△八＞加2，則4和4的關(guān)系為（）

A4V4B

c4=4D無法確定

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

A（2分）

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題型選擇難度中章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P161知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值1

試題：

空氣、水、鐵的導(dǎo)熱系數(shù)分別是入|、入2和入3,其大小順序是（）

A入］＞入2＞入3B入］V入2V入3

C入2＞入3＞入1D入2＜入3＜入1

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

B（1分）

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題型選擇難度較難章不第四章第三節(jié)

頁碼上冊P168知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值2

試題：

對(duì)流體熱速率=系數(shù)X推動(dòng)力，其中推動(dòng)力是（）

A兩流體的溫度差B流體與壁面（或反之）間的溫度差

C同一流體的溫度差D流體的速度差

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

B（1分）

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題型選擇難度中章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P184知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值1

試題：

計(jì)算液體無相變時(shí)在圓直管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)，若可采用公式

N〃=0.023Re°8P/，式中指數(shù)〃為（）

A0.4B0.3

C被加熱時(shí)為0.4,被冷卻時(shí)為0.3D被加熱時(shí)為0.3,被冷卻時(shí)0.4

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

C（1分）

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題型選擇難度較難章不第四章第五節(jié)

頁碼上冊P184知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值2

試題：

水在無相變時(shí)在原址觀眾強(qiáng)制湍流，對(duì)流傳熱系數(shù)4為1000W/（m2.℃）若將

水的流量增加1倍，而其他條件不變，則氏為（）

A2000B1741C不變D500

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

B（2分）

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題型選擇難度難章節(jié)第四章第四節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值2

P175/176

試題：

對(duì)間壁兩側(cè)流體一側(cè)恒溫，另i側(cè)變溫的傳熱過程,逆流和并流時(shí)△/,“大小為

()

AB△/",小△%［：CA/mi￡=D無法確定

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

C（2分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P161知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值1

試題：

保溫材料應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制作（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（對(duì)）（1分）

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題型判斷難度較難章不第四章第一節(jié)

頁碼上冊P158知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值1

試題：

管殼式換熱器的傳熱面積既是管子截面積，可按照s=〃/來計(jì)算（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（錯(cuò)）（1分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第三節(jié)

頁碼上冊P167知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值1

試題：

在對(duì)流傳熱時(shí)，熱阻主要集中在緩沖層（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（錯(cuò)）（1分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P184知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值2

試題：

努塞爾特準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為乂/=絲（）,

/I

普蘭特準(zhǔn)數(shù)的表達(dá)式為p,.=汕（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（錯(cuò)）（對(duì)）

（每個(gè)1分，共2分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第二、三、四節(jié)

上冊P161

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值1

/169/171

試題：

導(dǎo)熱系數(shù)入，對(duì)流傳熱系數(shù)a及總傳熱系數(shù)｛都是表征物質(zhì)性能的參數(shù)（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（錯(cuò)）（1分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

頁碼上冊P174知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值1

試題：

對(duì)于符合K=（工+’-尸情況來說，若名?出時(shí),要提高K值時(shí)則主要用提高

a{a2

%的值（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（對(duì)）（1分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P161知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值1

試題：

換熱器應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料來制造（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（對(duì)）（1分）

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題型判斷難度中章節(jié)第四章第七節(jié)

頁碼上冊P212知識(shí)點(diǎn)一般分值2

試題：

管殼式換熱器設(shè)計(jì)時(shí)，腐蝕性的流體宜走管程（），而飽和水蒸氣冷凝時(shí)宜

走殼程（）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（對(duì)）（對(duì)）

（每個(gè)1分，共2分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第一三節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值6

P157/167

試題：

何謂熱對(duì)流？它又可分為哪兩類？何謂對(duì)流傳熱？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：熱對(duì)流是指流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞。（2分），它又可

分為強(qiáng)制對(duì)流和自然對(duì)流兩類（1分）。通常，對(duì)流傳熱是指流體與固體壁面

間的傳熱過程，它是熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)的結(jié)合（3分）（共6分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第一節(jié)

頁碼上冊P158知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值4

試題：

管殼式換熱器主要由那些部件所構(gòu)成？它的傳熱面積如何計(jì)算？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：管殼式換熱器主要由殼體、管束、管板、擋板和封頭等部件構(gòu)成。（3分）

傳熱面積S=nmiL11?（1分）（共4分）

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題型簡答難度易章節(jié)第四章第一節(jié)

頁碼上冊P159知識(shí)點(diǎn)一般分值4

試題：

何謂定態(tài)傳熱？有什么特點(diǎn)？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：在傳熱系統(tǒng)（如換熱器）中溫度分布不隨時(shí)間而變的傳熱過程稱為定態(tài)

傳熱，（2分）它的特點(diǎn)是通過傳熱表面的傳熱速率為常量（2分）（共4分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P160知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值6

試題：

傅立葉定律的表達(dá)式如何？簡述式中各項(xiàng)含義及單位。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：傅立葉定律的表達(dá)式為％=-/Ws且（2分）

dn

式中：。一一熱傳導(dǎo)速率，wg——溫度梯度，℃/m

on

S一一等溫表面的面積，m2X一一比例系數(shù)，稱為導(dǎo)熱系數(shù)

w/（m°c）負(fù)號(hào)表示熱流方向總是和溫度梯度的方向相反（4分）（共6

分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第二節(jié)

頁碼上冊P165知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值4

試題：

圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)與平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)有何區(qū)別？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：圓筒壁熱傳導(dǎo)與平壁熱傳導(dǎo)的區(qū)別是圓筒壁的傳熱面積不是常量，是隨

半徑而變的，且溫度也是沿半徑方向變化的。

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第三節(jié)

頁碼上冊P168知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值5

試題：

寫出當(dāng)采用平均對(duì)流傳熱系數(shù)時(shí)的對(duì)流傳熱速率方程，并說明各量的含義及

單位。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：當(dāng)采用平均對(duì)流傳熱系數(shù)時(shí)，對(duì)流傳熱速率方程可表示為Q=aSZV（1

分）

Q：通過傳熱面積S的對(duì)流傳熱速率，W（1分）

6Z：平均對(duì)流傳熱系數(shù)%/（加2。。）（1分）

S：對(duì)流傳熱面積n?（l分）

加:流體與壁面（或反之）間溫度差的平均值℃（1分）（共5分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第三節(jié)

頁碼上冊P169知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值6

試題：

對(duì)流傳熱系數(shù)的物理意義是什么？它的單位是什么？它與導(dǎo)熱系數(shù)有何不

同？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：由a=2可知，對(duì)流傳熱系數(shù)a表示在單位溫度差下單位傳熱面積的對(duì)

流傳熱速率，其單位為卬/（田℃）,a越大，表示地流傳熱越快。（4分）

它與導(dǎo)熱系數(shù)人不同，它不是物性，而是受多種因素影響的一個(gè)參數(shù)。（2分）

（共6分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值6

P171/178

試題：

總傳熱系數(shù)K的物理意義是什么？影響K值的主要因素有哪些？在設(shè)計(jì)換熱

器時(shí)，K值有哪些來源？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：K的物理意義是：K在數(shù)值上等于單位傳熱面積、單位溫度差下的傳熱

速率。（2分）影響K值的主要因素有流體的物性、操作條件和換熱器的

類型（2分）。在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，K值的來源主要有：（1）選用生產(chǎn)實(shí)際

的經(jīng)驗(yàn)值（2）實(shí)驗(yàn)查定（3）計(jì)算K值（2分）（共6分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

頁碼上冊P172知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值6

試題：

若熱流體走管內(nèi)，冷流體走管外，兩流體通過間壁的傳熱包括那幾個(gè)過程？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：包括以下三個(gè)過程：

1熱流體以對(duì)流傳熱方式將熱量傳給管內(nèi)壁（2分）

2熱量由內(nèi)壁面以熱傳導(dǎo)方式傳給外壁面（2分）

3熱量由外壁面以對(duì)流傳熱的方式傳給冷流體（2分）

（共4分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第五節(jié)

頁碼上冊P184知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值6

試題：

在使用實(shí)驗(yàn)得到的a關(guān)聯(lián)式時(shí)，應(yīng)注意哪幾點(diǎn)？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：應(yīng)注意三點(diǎn)。

1應(yīng)用范圍關(guān)聯(lián)式中Re、Pr等的數(shù)值范圍

2特征尺寸Nu、Re等準(zhǔn)數(shù)中/應(yīng)如何取定

3定性溫度各準(zhǔn)數(shù)中流體的物性應(yīng)按什么溫度來確定

（每點(diǎn)2分，共6分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

頁碼上冊P173知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值5

試題：

換熱器為何應(yīng)定期清洗？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，傳熱壁面常有污垢積存，對(duì)傳熱產(chǎn)生附加熱阻，

使K值下降。通常污垢熱阻較壁面熱阻要大，因此在設(shè)計(jì)中必須考慮其影響，

運(yùn)行中的換熱器應(yīng)定期清洗。（5分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第四節(jié)

上冊

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值4

P169/178

試題：

簡述總傳熱速率方程的重要性。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：總傳熱速率方程Q=KS4m是傳熱基本方程，可以此方程為基礎(chǔ)，將傳

熱的主要內(nèi)容聯(lián)系起來，該式和熱量橫算式結(jié)合可解決工程上大部分的傳熱

計(jì)算問題。（4分）

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題型簡答難度中章節(jié)第四章第七節(jié)

頁碼上冊P210知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值5

試題：

簡述何謂強(qiáng)化傳熱？有哪三個(gè)主要途徑？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

答：強(qiáng)化傳熱是指提高冷熱流體間的傳熱速率。（2分）

強(qiáng)化傳熱的主要途徑有三方面：

1增大總傳熱系數(shù)K,這是強(qiáng)化傳熱的重點(diǎn)。（1分）

2增大傳熱面積S（1分）

3增大平均溫度差加,“（1分）

（共5分）

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第4章第2

題型計(jì)算難度中章節(jié)-Hp

頁碼上冊P162知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值5

試題：

一紅磚平面墻厚度為500機(jī)根，一側(cè)壁面溫度為200℃,另一側(cè)壁面溫度

為30℃,紅磚的導(dǎo)熱系數(shù)可取為0.57%/求：（1）通過平壁的熱傳

導(dǎo)通量4。（2）平壁內(nèi)距離高溫側(cè)350根加處的溫度，。C。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解：（1）求q

已知/]=200℃,芍=30℃,b=0.5mm,2=0.57W/（w℃）

單層平壁熱傳導(dǎo)通量4=/殳=駕三=194%/-Q分）

b0.5

20.57

（2）設(shè)平壁內(nèi)距離350機(jī)機(jī)處的溫度為/,則有：

]=^^=194（2分）

0.57

035

解得：/=200-194x==81℃（1分）

0.57

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第4章第2

題型計(jì)算難度中章節(jié)

節(jié)

頁碼上冊P162知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值5

試題：

用平板法測定固的導(dǎo)熱系數(shù)。在平板一側(cè)用電熱器加熱，另一側(cè)用冷卻

器冷卻，同時(shí)在板的兩側(cè)用熱電偶測量其表面溫度。若所測固體的表面積為

0.01m2,厚度為20mm.實(shí)驗(yàn)測得電流表讀數(shù)為0.58/,伏特計(jì)讀數(shù)為100T,

兩側(cè)表面的溫度分別為180c和30℃。求:該材料的導(dǎo)熱系數(shù)4。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（1）由實(shí)驗(yàn)測得的電流和電壓可求出導(dǎo)熱量。

0=%=0.58%（2分）

（2）由單層平壁熱傳導(dǎo)方程可求出2

由。=石豆可得：

b

7s

2=,Qb=5：XO.O2=0773%/（加2⑹（？分）

5（Z,-t2）0.01（180-30）''

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第4章第2

題型計(jì)算難度中早下

節(jié)

頁碼上冊P163知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值9分

試題：

某爐壁由下列三種材料組成，內(nèi)層是耐火磚，4=1.4%/（MC）,

4=230〃?〃？；中間是保溫磚，2,=0.15JV/（/?.℃）,b2-l15mm；最外層是建

筑磚，4=0.8%/（加℃）,&=230/〃加。今測得其內(nèi)壁溫度4=900℃,外壁

溫度〃=80℃。求（1）通過爐墻單位面積的熱損失力/加2。（2）各層的溫差。

（3）各層接觸面的溫度。（假設(shè)各層接觸良好）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解：設(shè)乙為耐火磚和保溫磚之間接觸面的溫度。

4為保溫磚和建筑磚之間接觸面的溫度。

（1）由多層平壁定態(tài)熱傳導(dǎo)公式可以導(dǎo)出q：

Qt,-t4900-80820甲

S~b,b4一0.230.1150.23-0.164+0.767+0.288一m2

+2+11

4441.40.150.8

（3分）

（2）△/]、AZ2'加3分別為耐火石專層，保溫石專層和建筑磚層的溫差。因

是多層平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)，故/=必=以=夕（1分）

由4=半*可得，A/.=Q—=673x"23_][o6C（1分）

瓦41.4

A

b0115=516.0℃

A/=q.2=673x（1分）

2匕0.15

_A023

=q.—=673x±=193.5℃（1分）

40.8

(3)=L—A/(=900-110.6=789.4℃（1分）

，3=，2一A/2=789.4-516.0=273.4℃（1分）

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第4章第2

題型計(jì)算難度較難章節(jié)

節(jié)

上冊P162、

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn).分值9

163

試題：

平壁爐的爐壁由三種材料所組成，內(nèi)層是耐火磚，4=1.07%/（機(jī)。C）,

b}=200mm；中間是絕緣磚，4=0.14%/（機(jī)℃）,b2=100ww；最外層是鋼

板，4=45%/（切.℃）,4=6罐優(yōu)。若耐火磚層內(nèi)表面溫度乙=1150℃,鋼板

外表面溫度/4=30℃。求（1）導(dǎo)熱的熱通量4。（2）若計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的熱

損失不符，分析原因并計(jì)算附加熱阻火附。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（1）由三層平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)公式求夕

Q_/,-/4_1150-30_1120

”S.口…也+&_+蟹0.187+0.714+0.000133

4224L070.1445

=_H20=1242fF/^2（3分）

0.901

（2）計(jì)算結(jié)果：夕＞300少/加2,分析原因是：說明平壁層間接觸不良，

有空氣層存在，產(chǎn)生了附加熱阻R附。（2分）

即4=1—A-r-----=300（2分）帶入數(shù)據(jù)得：

旦+2+2+式附

4A4

_1J20_=300解出尺=11^2-0.901=2.83^—^（2分）

0.901+火附B!300W

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-±z^-Mr

題型計(jì)算難度較難早下第4章第2節(jié)

頁碼上冊P162、163知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值9分

試題:

某平壁爐是由一耐火磚與一層普通破砌成，兩層得厚度均為100a加，其導(dǎo)

熱系數(shù)分別為0.9%/（MC）及0.7%/（九℃）。待操作穩(wěn)定后，測得爐壁得內(nèi)表面溫

度為700C,外表面溫度為130℃。為減少熱損失，在普通磚的外表面砌一層厚

度為40mm,導(dǎo)熱系數(shù)為0.06%/（加℃）的保溫層，待操作穩(wěn)定后，又測得爐內(nèi)表

面溫度為740℃,外表面溫度為90℃。今設(shè)原來的兩層材料導(dǎo)熱系數(shù)不變。求：

加上保溫層后單位面1積爐壁的熱損失比原來減少的百分?jǐn)?shù)。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解：（1）加保溫層前"單位面積爐壁的熱損失小。此時(shí)，為兩層平壁的熱傳導(dǎo):

。一，3700—130no/inTTZ/2/々八、

%=7一二=7D—x-r=2240^/m-（3分）

。h20.10.1

--------1-------------------------1----------

44090.7

（3）加保溫后，單位面積爐壁的熱損失為矽，此時(shí)為三層平壁的熱傳導(dǎo):

。一’4740-90二八w/2zy\

q）=-----4-,=-T——————T-T—=760火/m（3分）

2瓦bb0.10.10.04

--------1-------2----1-------3-------------------1------------1------------

422230.90.70.06

（4）增加保溫層后，熱損失比原來減少的百分?jǐn)?shù)為:

"匚"x100%=224。-706乂1=.

00%685%

%2240

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第4章第2

題型計(jì)算難度易早下

節(jié)

頁碼上冊P165知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值5分

試題：

有一直徑為。32X3.5/WM的鋼管，其長度為3m,已知管內(nèi)壁溫度為

100℃,外壁溫度為90℃。求該管的熱損失為多少K%。（已知鋼管的導(dǎo)熱系

數(shù)為45%/（/〃.℃））

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解：本題為單層圓筒壁的熱傳導(dǎo)，求熱損失可用下式：

0=2E.-2）（2分）

Ln殳

式中各量為：U]=0.0125加，r2=0.016m,L=3m,4=100℃,t2=90℃

（1分）代入上式可得

Q=2"；3"吧[財(cái)=34340%=34.34K%（2分）

1.0.016

—In--------

450.0125

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題型計(jì)算難度較難章節(jié)第4章2節(jié)

上冊P165、

頁碼知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值10分

166

試題：

有一蒸汽管外徑為25mm，管外包以兩層保溫材料,每層厚度均為25mm,

外層與內(nèi)層保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)之比為4/4=4,此時(shí)的熱損失為2。今將

內(nèi)外兩層材料互換位置，且設(shè)管外壁與保溫層外表面的溫度均不變，則熱損

失為。I。求并說明何種材料放在里層為好。

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

25

（1）蒸汽管外半徑一=12.5mm

2

內(nèi)層保溫層外半徑尸2=12.5+25=37.5mm

外層保溫層外半徑G=37.5+25=62.5mm

已知4/4=4,故；12=4%（2分）

（2）當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)小的材料包在里層時(shí)，熱損失2/J:

2冠2就（6_右）8也（4二AW（3分）

、1,r,1,1,37.5^1,62.5491

4八22-2412.54437.5

（3）當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)大的材料包在里層時(shí)，熱損失為：

O,_2兀Lg-3）______2E（］一-）_____~~—）4（3分）

幺一Ln型+Ln經(jīng)二14'

2204-24412.5437.5

（4）可求出：。"0￡=4*Q1=1.56,說明在圓筒壁當(dāng)采用兩種以上材料

3.14

保溫時(shí)，為減少熱損失，應(yīng)將2小的材料包在里層為好。（2分）

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題型計(jì)算難度中章節(jié)第4章第2節(jié)

頁碼上冊P166知識(shí)點(diǎn)次重點(diǎn)分值10

試題：

在一個(gè)。60x3.5加機(jī)的鋼管外包有兩層絕熱材料,里面為40根機(jī)的氧化鎂粉，平

均導(dǎo)熱系數(shù)為0.07%/（MC）；外層為20加加的石棉層，其平均導(dǎo)熱系數(shù)為

0.15%/（加C）,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45%/（加℃）,現(xiàn)測出管內(nèi)壁溫度為500C,最外層

溫度為80℃o求（1）每米管長的熱損失。（2）兩層保溫層界面的溫度。（假設(shè)層

間接觸良好）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

(1)求每米管長的熱損失?，此為三層圓筒壁的熱傳導(dǎo)。

r,==0.0265r2=0.0265+0.0035=0.03機(jī)

己知：r3=0.03+0.04=0.01m,r4=0.07+0.02=0.09w

八=500℃,t4=80℃,

4=45%/(〃?.℃),%=/(/?.℃),4=0.15%/(/?.℃)(2分)

代入下式：

Q_2乃。一〃)_2乃(500-80)

L-1,61,G1,〃1?0.031,0.071,0.09

——In—+——In—+——In———In--------+------In------+------In------

40冬尸24-3450.02650.070.030.150.07

2638.

=------------------------=119A11.4A%TI7/m

0.0027+12.1+1.68

(4分)

(2)保溫層界面溫度小可按兩層圓筒壁導(dǎo)熱來計(jì)算：

2乃8-右）2萬（500—匕）

Q_-1Q14

L1,0.031,0.07

—In—+—In—In+In-----

r

4r\422450.02650.070.03

可解出500-3J"'」仙0027.12.1）131i℃（4分）

24

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士.一14-第4章第4

題型計(jì)算難度中早下

節(jié)

上冊P169,

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)一分值8

170

試題：

求絕壓為140KPa,流量為1000俯/%的飽和水蒸汽冷凝后并降溫到60

C時(shí)所放出的熱量。用兩種方法計(jì)算并比較結(jié)果。已知140Xb水蒸汽的飽

和溫度為109.2℃,冷凝熱為2234.4KJ/Kg，焰為2692.1KJ/Kg；60℃的水

的焰為25121KJ/Kgo

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解：（1）第一種方法

Q=%J一%,2）=罌X（2692.1-251.21）=678K%（2分）

（2）第二種方法

①冷凝水的平均溫度為/,?=公豆=109"60=84.6℃（1分）

22

查出84.6℃下的水的比熱容為：金=4.201KJ/（Kg.℃）（1分）

②水蒸氣冷凝并降溫放出的熱量為：

Q=%/+町%（1一心上黑x2234.4+鬻x4.201（109.2-60）=678KW

（3分）

計(jì)算表明兩種方法結(jié)果一樣，但是第一種方法較簡單。（1分）

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oizt-44-第4章第4

題型計(jì)算難度中早下

節(jié)

頁碼上冊P170知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值7分

試題：

將0.417Kg/s、80℃的有機(jī)苯，通過一換熱器冷卻到40℃；冷卻水初溫

為30℃,出口溫度不超過35℃。假設(shè)熱損失可略，已查出在平均溫度下，硝

基苯和水的比熱容分別為L6KJ/（Kg.℃）。求：（1）冷卻水用量加3/〃？

（2）在（1）題中如將冷卻水的流量增加到6根,/力，問此時(shí)冷卻水的終溫將

是多少？

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解：（1）當(dāng)熱損失可略時(shí)，求匕

由。=Whcph（1—△）=叫心色FX2分）可得

%。四苗一心）0.417xl.6xl03（80-40）,

一=4.187x10X35-30）=1-275Kg/s

=4590Kg/〃?4.59加3/力Q分）

（2）此時(shí),九=6加3/〃，求小當(dāng)熱損失可略時(shí),有（夕水取1000Kg//）

0.417xl.6xl03（80-40）=x4.187xl03（t-30）（2分）

黑；；。2

“絲12吟縹抖+30=33.82。。（1分）

4.187x1（）3'----------

3600

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第4章第4

題型計(jì)算難度（2）較難（1）中早T?

節(jié)

頁碼上冊P177知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)分值12分

試題：

在一臺(tái)套管式換熱器中，用熱水加熱冷水。熱水流量為2000Kg/〃，進(jìn)

口溫度為80℃,冷水流量為3000Kg/6,進(jìn)口溫度為10℃,熱損失可略，且熱

水和冷水的比熱容相等，都取為4.187KJ/（Kg/℃）。求（1）若要求將冷水加

熱到30℃,此時(shí)并流和逆流的平均溫度差4,“。（2）若要將冷水加入到40℃,

采用并流能否完成任務(wù)？（計(jì)算后說明）

答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

解（1）求并流和逆流時(shí)的加“，

①先求4，此時(shí)4=30℃,Cph=cpc,Wh此,q,"都已知

Q=%4（北一心）=%內(nèi)仁把已知量代入：

黑xc“,（80—心）=黑XCR（30-10）,可解出心=50℃（3分）

②求M"

80-50

并流：—3。刈=筆/=號(hào)=399。（2分）

加大=70,加小=20也必ln22

加小20

80-50

龍生一9一，因以普“25<2,

逆流：△，大二50,△，小=40△/小40

故必=必產(chǎn)=亨=45℃（2分）

（2）采用并流冷卻水可能達(dá)到的最高溫度受到限制，在極限情況下，Jmax=丁2

（1分）

由熱量衡算式可得：%。汕億-%ax）=ZpcGmax但J=J,

℃2000“3000

TI",*1"80X------+10x-------

即有./_7附+/此—_3600______3600_38?c（3分）

即告t2mm-%+叫-2000?3000一回3小

3600+3600

說明：要將冷水加熱到38℃以上，采用并流是無法完成的。（要加熱到

40℃,根本無法完成）（1分）

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第4章第4

題型計(jì)算難度易章節(jié)

節(jié)

上冊P177、

頁碼知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn).分值6

178、179

試題：

在一單殼程、四管程的列管式換熱器中，用水冷卻苯。苯在管內(nèi)流動(dòng)，

進(jìn)口溫度為80C,出口溫度為35C；冷卻水進(jìn)口溫度23℃,出口溫度為30

r