传热单元测验解答

传热单元测验解答传热单元测验解答传热单元测验解答V:1.0精细整理，仅供参考传热单元测验解答日期：20xx年X月试卷名称：《化工原理（3）》适用班级：应用化工0521，0522，0523班级姓名 学号成绩一、填充题（每空1分，共24分）1．圆筒壁与平壁导热的不同点是其导热面积随半径而变化。2．两种玻璃棉，一种密度为300kg/m3，一种密度为500kg/m3，同用为保温材料，密度为300kg/m3的玻璃棉保温性能好。3．对圆形管路外包以两种导热系数不同的材料进行保温，应将导热系数 小的材料放在内层，保温效果好。4．金属的导热系数随纯度的增加而增大；气体的导热系数随温度升高而增大。5．两层平壁导热，当tw1-tw2大于tw2-tw3时，说明第一层导热热阻大于第二层的导热热阻，若两层的壁厚相同，则必然有1小于2。6．对流给热热阻主要集中在靠近传热壁面处的层流内层内，因此 减薄它的厚度是强化传热的重要途径。7．表示流体物理性质对给热影响的准数称为普兰特数，它的表达式为cp/。8．任何液体的沸腾都可以分为三个阶段，即自然对流，核状沸腾和膜状沸腾，其中核状沸腾阶段的给热系数大热通量大。因此实际生产中总是控制在该阶段内操作。9．当两流体的给热系数12时，传热系数K2。若要提高K值关键是提高 2的数值。10．用饱和蒸汽冷凝放出的热量去加热空气，在此种情况下换热管的壁面温度总是接近于饱和蒸汽温度，而要提高传热系数K，关键在于提高 空气一侧的给热系数。11．冷热流体换热，其中冷流体的压强较高，应安排冷流体走管程。12．换热管的壁面温度总是接近于给热系数大的一侧流体主体温度。13．列管换热器采用热补偿措施是为了消除或减小热应力的影响。14．在选用给热系数经验关联式时，应注意关联式的定性温度、应用范围和特征尺寸。二、选择题（每小题2分，共16分）1．列管式换热器常采用D热补偿方法。A、间壁式、蓄热式、混合式；B、热导热、热对流、热辐射；C、并流、逆流、错流；D、膨胀圈、U形管、浮头。2．在列管式换热器中，易结垢的物质走A。A、管程；B、壳程；C、均不行；D、均可3．翅片管换热器的翅片应安装在C。A、管内；B、α大的一侧；C、α小的一侧；D、管外4．为了减少室外设备的热损失，保温层外包的一层金属皮应采用A。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；D、以上都不是。5．换热器在使用过程中出现传热效率下降，其产生的原因及其处理方法是B。A、管路震动，加固管路；B、壳体内不凝气或冷凝液增多，排放不凝气或冷凝液；C、外壳歪斜，联络管线拉力或推力甚大，重新调整找正D、全部正确。6．套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时传热系数K应C。A、基本不变；B、减小；C、增大；D、无法判断。7．下列有关列管式换热器操作的叙述中，不正确的是D。A、开车时，应先进冷物料，后进热物料；B、停车时，应先停热物料，后停冷物料；C、开车时要排不凝气；D、发生管堵或严重结垢时，应分别加大冷、热物料流量，以保持传热量。8．换热器经常时间使用须进行定期检查，检查内容不正确的是D。A、外部连接是否完好；B、是否存在内漏；C、对腐蚀性强的流体，要检测壁厚；D、检查传热面粗糙度。三、计算题（60分）1．有一1004mm的蒸汽管，管外壁温度为，外敷以两层不同材质的保温层，内层厚度为50mm，1=W/mK，外层保温层的2=W/mK。要求保温层外表面温度不高于273K，每米管长的热损失不大于69W/m。试求：外层保温层的厚度mm。（10分）解：（5分）mm（2分）mm（3分）2．一列管换热器，用水冷却某种有机溶剂。已知水走管程，流量为s，水的进口温度为300K，出口温度为328K，平均比热为kgK；有机溶剂走壳程，流量为s，进口温度为383K，平均比热为kgK，热损失取通过传热面热量的4%，求热流体出口温度为为多少K换热器的对数平均温度差为多少K（14分）解：W（2分）W（2分）K（4分）应采用逆流操作（2分）K（4分）3．一单管程列管换热器，由940根192mm，长3m的换热管组成。今用该换热器将30000kg/h的空气由20oC加热到95oC，换热管外的加热介质为100oC的饱和水蒸气。已知水蒸气冷凝的给热系数o为5000W/m2K，空气的给热系数i为m2K，cp=kgK，管壁、垢层热阻及热损失均可忽略。试问该换热器是否合用（18分）解：W/m2K（4分）oC（4分）W（4分）m2（2分）m2该换热器合用（4分）4．有一套管换热器，外管直径为1164mm，内管直径为542mm。苯在内管中由40oC被加热到80oC，流量为5000kg/h，平均比热为kgK，给热系数为1030W/m2K。套管环隙内有100oC的饱和水蒸气冷凝，冷凝潜热为2206kJ/kg，给热系数为10000W/m2K。苯侧垢层热阻为410-4若不计热损失，其加热所需水蒸汽的消耗量为多少kg/h套管换热器的有效长度为多少m（18分）