传热部分习题集

1、第十章传热部分习题集、选择题1、单层平壁导热速率方程式为QA，方程式中A t是指:牛顿冷却定律 Q A t中的At是指 A、热流体之间的平均温度差B、平壁两侧表面上的温度差C、流体进出口温度差D、固体壁面与流体主体之间的温度差2、在平壁的稳定热传导中，已知两层的导热发i 2 ,则两层平壁的导热速率 Qi和Q2必满足如下关系： A、QiQ2B、QiAtm 逆 Atm 折,B.Atm 逆 Atm 折 Atm 并Atm 逆 Atm 并Atm 折Atm并A tm 折 Atm 逆4、套管式换热器的内管介质为空气，套管环隙介质为饱和蒸汽，如果蒸汽压力和空气进口温度一定时，当空气流量增加时，则： TOC o

2、 1-5 h z (i)总传热系数 K将： (2)空气的出口温度将： A、增大B、减少C、基本不变D、无法确定。5、有四种液体，其中适宜在列管式壳程中流动 A、不清洁的和易结垢的流体B、腐蚀性的流体C、被冷却的流体D、压力高的流体一， i i6、若传热系数K满足公式：K -i三，当o i时，为了提高K值，最有效的途径是 B、 i提高A、 o提高i同时提高D、不能确定Q与Q之间C、0 ,D、Q i =Q 2R iR 2AtiAt29、在间壁式换热器中，用 100c的饱和水蒸汽将空气由 20c加热到管壁温度接近于：A、40 c、60 cC 、100C60C,换热器的 、80 C10、为了减少室外设

3、备的热损失， 保温层外包有一层金属皮应该是:A、表面光滑、色泽较浅。B、表面粗糙，色泽较深。C、表面粗糙，色泽较浅。11、传热基本方程式 Q=KA Atm中的A tm是指A、热、冷流体之间的平均温度差B、平壁两侧表面上的温度差C、流体进出口温度差D、固体壁面与流体主体之间的温度差12、在对流传热过程中， 若污垢热阻较小，间壁很薄且导热系数很大,间壁两侧的对流传热膜系数相差较大，则对总传热系数K影响最大的是A、污垢热阻B、间壁的导热系数C、a较小的一侧D、a较大的一侧13、在平壁稳定热传导过程中， 通过三层厚度相同的平壁， 每层间温度变化如下图所示。1、t卜列有关入tA、入1入2入3、入1入2入

4、3C、入2入 入3、入3入 入214、1a 2,则总传热系数K与两膜系数之间的关系为:15、A、 K a 1 a 2C、 a 1 a 2K某一套管换热器,B、D、管间用a 1KAtm 折 Atm 并A、 A tm并Atm 逆 Atm 折,C、 Atm 逆 Atm 并Atm 折D、 Atm 并Atm 折 A tm 逆17、关于传热系数 K下述说法中错误的是 A、传热过程中总传热系数 K实际是个平均值B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异C、总传热系数 K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关H要提高K值，应从降低最大热阻着手18、常压下水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为20 C,则壁

5、温约为 （）、60 C D 、49.7 C若流速增加一倍，其它条件不变，则D、1.74A 20 C B 、100 c C19、流体在壁面一侧湍流流过并与壁面对流传热， 对流传热系数为原来的（）倍。A、2B、1/2C、0.57二、填空题1、传热的基本方式有 、。2、在导热速率方程式 Q A中入称为： ,单位是 。在所有的非金属液体中，导热系数最大的液体是 。水的导热系数是随着温度的升高3、热传导的基本定律是。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数 愈小，则该壁面的热阻愈 。4、多层平壁稳定热传导中，推动力是 ;总热阻是 之和。5、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的平壁，每层间

6、温度变化如图所示。试判断入1、入2、入3的大小顺序 ,以及每层热阻 Ri、R2、R3的大小顺 序。6、某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B ,其温度分布曲线如图所示，则 A层的导热系数 B层的导热系数，将 层材料放在里层时保温效果较好。At37、通过三层平壁的热传导中，假设各层壁面间接触良好，若测得各层壁面温度twi , tW2,tw3,和tw4分别为600C、500 C、200 C和100 C,各层热阻之比为 8、工业换热方式，按工作原理和设备类型，可分为 、 三种。9、在对流传热系数计算的关联式中Re准数表示 对口的影响；Pr表示 对a的影响，故又称为 准数。10、流体与壁面之间的对

7、流给热热阻主要集中在 中，若要强化对流给热速率， 应设法 雷诺准数，以降低 厚度。11、试判断下面各组对流传热膜系数的数值的大小(饱和蒸汽压力相同)顺序为(1) 空气水 ；(2)水蒸汽冷凝、水加热或冷却；(3) 弯管、直管 ；(4) 水蒸汽滴状冷凝、膜状冷凝。12、有一列管式换热器，物料在管内流动，并符合公式.0 023Re。8 PF所规定的各种条id件。若其它条件不变，物料的流量增加一倍，给热系数i将为原来的 倍。13、膜状冷凝的对流传热系数比滴状冷凝的对流传热系数 。沸腾传热可分为三个区域，它们是、和。生产中的沸腾传热应保持在 区。14、工程上的对流传热指的是 和 之间的热量传递，对流传热

8、推动力为和 之间的温度差，而其温度差主要集中在靠近壁面处的液体 内，也就是对流 主要集中在此处，若要强化对流传热， 必须设法提高 ,以 该层厚度。15、写出四种间壁式换热器的名称 、及。16、列管式换热器主要由 、等部件构成。17、间壁两侧流体间的总传热过程是由： 三个 分过程组成。18、传热基本方程式 Q KA露中，K称为： ,单位是19、间壁式换热器传热系数 K的计算，当传热面为平壁时 K=,当传热面为圆筒时，基于管壁内外侧传热面积A和A的传热系数 Ki=,Ko=.20、冷热两流体在套管式换热器进行热交换，若管内对流传热系数i o(管外对流传热系数)，当忽略管壁热阻及污垢热阻时，欲提高总传

9、热系数K,关键在于提 WjO21、列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，则传热管的壁温接近于 ，总传热 系数K的值。22、参与换热的两种流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，应设法提高“值 流体的对流传热系数。列管式换热器为了提高管内液体的对流传热系数常采取的措施是,为了提高管外对流传热系数，常采取的措施是。23、提高间壁式换热器传热速率的途径 , , 。其中最有效的途径是。24、列管式换热器内，当参与换热的两流体的温度差大于 0C时，必须采取热补偿的 措施，以消除或减小 。采取热补偿的方有： 、O25、固定管板式列管换热器中，压力高，腐蚀性以及不清洁的物料应走 程。26、用饱和蒸汽加热水

10、，经过一段时间后，发现传热的阻力迅速加大，这可能是由于、所引起。三、判断题()01.空气、水、铁的导热系数分别是入1、入2和入3,其大小顺序是入1入2入3。()02.当用两种不同导热系数但厚度相同的材料，对一蒸气管道进行保温时，不管材料 的包裹次序如何，保温效果都是一样的。()03.冷热流体在一套管换热器内换热，已知热流体的进口温度为 573K,出口温度为473K,冷流体的进口温度 423K,出口温度533K ,此时可采用逆流流动。()04 .保温材料应该选用导热系数大的绝热材料。()05.多层平壁稳定热传导中，推动力是内壁面与外壁面间总的温度差 ；总热阻是各层热 阻的倒数之和。()06.板式

11、换热器结构很紧凑，换热面积较大，且可用于处理高温高压的流体。()07.若两种流体都是一次性流某列管式过换热器，这换热器称为单程换热器。()08.在夹套式换热器中，干净的加热蒸气应该从夹套下部进入，以使得夹套内充满加 热气体。()08. 一般来说对同一流体，强制对流的给热系数大于自然对流的给热系数。()09.冷热流体在一套管换热器内换热，已知热流体的进口温度为573K,出口温度为473K,冷流体的进口温度 423K,出口温度533K ,此时应采用并流流动。()10.在冬季，人们喜欢穿棉衣，这是因为棉花的导热系数大。()11.冷热流体在一套管换热器内换热，已知热流体的进口温度为573K,出口温度为

12、473K,冷流体的进口温度 423K,出口温度533K,此时可采用并流流动。()12.多层平面壁定态热传导中，总推动力为各层的温度差之和，总热阻是各层热阻的 倒数之和。三、简答题：1、何为稳定传热？何为不稳定传热？2、影响对流传热膜系数因素有哪些？3、在传热计算中何种情况下，可用公式,1 1计算传热系数K值？写出公式 K io等号右边各项的意义和单位。4、提高传热系数 K值的措施有哪些？当间壁两侧流体白给热系数相交大时，提高 K 值的关键措施是什么？5、什么叫强化传热过程？强化传热过程的途径有哪些？最有效的途径是什么？6、饱和蒸汽冷凝时传热膜系数突然下降，可能是什么原因引起的？如何解决？7、间

13、壁式换热器有哪些类型？各有何特点？8、列管式换热器有哪些类型？各适用于什么场合？四、计算题1、在一单程列管式换热器中，用100 c的饱和水蒸汽将管内的水从30c加热到50 C,列管直径为。25 x 2.5mm,长为6m,管了数为92根，换热器的热负荷为 2500kW ,试计算 基于管子外表面积的总传热系数Koo2、在一面积为3m2,由4 25x 2.5mm管子组成的单程列管式换热器中，用初温为 10c的水 将机油由200c冷却到100C,水走管内，油走管间。已知水和机油的流量分别为 1000kg/h和1200kg/h。其比热为 4.18kJ/kg - K和2.0kJ/kg - K,水侧和油侧的

14、对流传热 系数分别为2000W/m 2 K和250W/m 2 K,两流体呈逆流流动，忽略管壁热阻及污垢 热阻。(1)计算说明该换热器是否合用？(2)夏天当水的初温达到 30c时，该换热器是否合用？如何解决？(假设传热系数不变)3、采用逆流换热器 用初温为20c的水将流量为 4500(kg/h)的某液体由80c冷去唯ij 50C, 换热器的列管为。25 x 2.5mm,冷却水走管程,水侧和液体侧的对流传热膜系数分别为 0.85kw/(m 2 k)和 1.70kw/(m 2 - k),液体的比热为 1900J/(kg - k),水的出口温度为 36C , 水的比热为4.18KJ/(kg k)。 试

15、计算：(1)冷却水的用量(2)列管式换热器的传热面积(3)若换热器的管长为 3m求管子数？。(换热器的管壁材料的导热系数=45W/m.k,污垢热阻可忽略不计，热损失不计。)4、一个。180X 10mm套管式换热器的中，热水的流量为 3500kg/h,需从100c冷却到60 C , 冷水入口温度为20C,出口温度为30C,基于内管管子外表面积的总传热系数K0=2326W/m2 - K,冷却水走内管，忽略热损失。试求：(1)冷却水用量，(2)逆流流动时的管长。5、有一单程列管式换热器，由直径为625x 2.5mm的钢管管束组成。苯在换热器的管内流动，流量为1.25kg/s ,由80c冷却到30C。

16、冷却水在管间和苯作逆流流动，进水温度 为20C,出口温度不超过 50Co若已知传热系数 K=472W/n2.K,试求换热器的传热面积 八。(苯的平均比热为 1.9kJ/kg k)6、在间壁式换热器中，用初温为30c的原油来冷却重油，使重油从180c冷却到120C。重油和原油的流量分别 为10000kg/h,14000kg/h, 重油和原油的比热分别 为 2.174KJ/(kg. C ),1.923 KJ/(kg. C)。两流体系逆流流动，传热系数为 116.3W/(m2. C)o求原油的最终温度和传热面积。若两流体系并流流动时，其传热系 数仍然为116.3W/(m2. C)。问传热面积为多少？

17、7、一单程列管式换热器，由直径为25X 2.5mm的钢管管束组成.苯在换热器的管内流动，流量为1.25kg/S,由80c冷却到30C。冷却水在管间和苯作逆流流动，进水温度为20 C ,出口温度不超过 50C。若已知传热系数 Ko为472W/m,苯的比热是1.9kJ/Kg C。 试求1)平均温度差。2)传热面积。8、某套管换热器，内管直径为20 x 2mm, CO2气以24kg/h的流量在管内流动，其温度由60c降至20 Co水在管外流动，的进口温度为 10C,出口为30 Co CO2的平均比热为 Cp1=0.836kJ/(kg C),冷却水比热为 Cp2=4.18kJ/(kg C )。试求：(

18、8 分)(1)传热量Q;(2)两流体的平均温度差t;9、一个内管为。180 x 10mm套管式换热器的中，热水的流量为 3500kg/h ,需从100c冷却 到60C,冷水入口温度为 20C,出口温度为30 C,基于内管管子外表面积的总传热系 数Ko= 2326 W/(m2 - C),冷却水走内管，忽略热损失。热水的比热为4.195kJ/(kg. C)。 试求：(1)冷却水用量，(2)逆流流动时的管长。11、一列管式换热器，由直径为。25X 2.5mm的钢管管束组成。 苯在换热器的管内流动， 流量为1.25kg/s,由80c冷却到30 C ,苯的平均比热为 1.9kJ/(kg G)。冷却水在管间和苯 作逆流流动，进口温度为20c出口温度50 Co水侧和苯侧的对流传热系数分别为1.70kw/(m2；C)和0.85kw/(m2 ：C),管壁材料的导热系数为45w/(m C),污垢热阻和换热器的热损失可以忽略，试求换热器的传热面积。12、生产要求在换热器内将流量为3kg/s,温度为80c某液体用水冷却到30C。水在换热器外与管内的液体呈逆流流动，水的进口温度为20C,出口温度50 Co已知水侧和液体侧的给热系数分别为1700W/(m 2 K)和900W/(m 2 K),液体的平均比热容为 1.9k