传热操作习题课件

1、传热操作习题及解答,1.工业换热方式有三种，在化工生产中经常用到的换热方式是（）。2.用两种不同导热系数的材质保温，导热系数（）的放在内有利。3.用蒸汽（只冷凝不冷却）加热空气，则传热系数接近于（）一侧的对流传热系数。4.强化传热的最有效的途径是（）。5.两流体换热时，热流体走壳侧，冷流体走管侧，则热负荷Q等于（）。6.对于U型管换热器，易结垢的物质应该走（）。7.某一套管换热器，由管间的饱和蒸汽加热管内空气，设饱和蒸汽温度为100，空气进口温度为20，出口温度为80，问此换热器的管壁温度应是接近（）温度。8.列管换热器中用水使46无腐蚀性的饱和水蒸汽冷凝，则该饱和水蒸汽应该走（）。9.间壁两

2、侧流体的传热过程1、2值相差较大（），K值总是接近（）那侧的。10.传热的基本方式有（）、（）和（）三种。,填空题,间壁式,小,空气,提高传热系数K值,Q冷,管程,饱和蒸汽,壳程,12,1,热传导,热对流,热辐射,11.在湍流传热时，热阻主要集中在（），因此，减薄该层的厚度是强化（）的重要途径。12.在间壁式换热器中，间壁两边流体都变温时，两流体的流动方向有（）、（）、（）和（）四种。13.某化工厂，用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽，经过一段时间运行后，发现换热器的传热效果明显下降，分析主要原因是（）。14.蒸汽冷凝有（）冷凝和（）冷凝两种方式。15.在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气加热

3、原油，则原油宜走（）程，而总传热系数K接近于（）的对流传热系数。,填空题,滞流内层,对流传热,并流,逆流,错流,折流,传热壁面上形成污垢，产生附加热阻，使K值下降,膜状,滴状,管,原油,1.在多层圆筒壁的稳定热传导中，通过各层的传热速率分别为Q1、Q2、Q3，通过各层的热通量分别为q1、q2、q3，各层的温度差分别为t1、t2、t3，各层的热阻分别为R1、R2、R3，则（）。A、t1=t2=t3；B、R1=R2=R3；C、q1=q2=q3；D、Q1=Q2=Q32.在冬季，人们喜欢穿棉衣，这是因为（）。A、棉花的导热系数大；B、棉花的导热系数小；C、棉花的温度较高；D、棉花较柔软3.导热系数是物

4、质的物性系数，所以，（）。A、其大小只与物质的种类有关，而与其它条件无关；B、物性系数不仅与物质种类有关，而且与温度有关；C、物性系数不仅与物质的种类有关，而且与流体的流动形态有关；D、它与对流膜系数性质相同。4.流体在壁面一侧湍流流过并与壁面对流传热，若流速增加一倍，其它条件不变，则对流传热系数为原来的（）倍。A、2；B、1/2；C、0.57；D、1.74,选择题,D,B,B,D,5.有一套换热器，在内管中空气从20倍加热到50，环隙中用120的水蒸气冷凝，此换热器对数平均温度差为（）。A、85.0；B、77.3；C、84.1；D、不能确定6.冷热流体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1=

5、400，出口温度T2=200，冷气体进口温度t1=50，两股气体的质量流量相同，物料数据可视为相同，若不计热损失，冷气体出口温度为（）。A、250；B、150；C、200；D.不能确定7.以下可以强化传热的方法是（）。A、增加传热面的厚度；B、提高流体的流速；C、采用顺流操作；D.增大流量8.为减少室外设备的热损失，保温层外包一层金属皮，一般说来应该是（）。A、表面光滑，颜色较浅；B、表面粗糙，颜色较深；C、表面粗糙，颜色较浅；D、表面光滑，颜色较深9.翅片式换热器一般用于（）。A、两侧均为液体；B、两侧均为气体；C、一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝；D、一侧沸腾，一侧冷凝,选择题,C,A,B,A,

6、C,10.下列关于传热与温度的讨论中正确的是（）。A、绝热物系温度不发生变化；B、恒温物体与外界（环境）无热能交换；C、温度变化物体的焓值一定改变；D、物体的焓值改变，其温度一定发生了变化11.下列关于温度梯度的论断中的错误是（）。A、温度梯度取决于温度场中的温度分布；B、温度场中存在温度梯度就一定存在热量的传递；C、热量传递会引起温度梯度的变化；D、热量是沿温度梯度的方向传递的12.气体的导热系数值随温度的变化趋势为（）。A、温度升高，导热系数增大；B、温度升高，导热系数减小；C、温度升高，导热系数可能增大或减小；D、温度变化，导热系数不变13.空气、水、金属固体的导热系数分别为1、2、3，

7、其大小顺序为（）。A、123；B、131；D、231,选择题,C,D,A,A,14.水银、水、软木的导热系数分别为1、2、3，其大小顺序为（）。A、123；B、132；D、3t2t3，则三层平壁的热阻力R1、R2、R3之间的关系为（）。A、R1R2R3；B、R1R3R2；D、R2R1R318.双层平壁稳定热传导，壁厚相同，各层的导热系数分别为1、2，其对应的温度差为t1和t2，若t1t2，则1和2的关系为（）。A、12；C、12；D、无法确定,选择题,A,A,A,A,A,19.由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言，若123，则三层平壁的热阻力R1、R2、R3之间的关系为（）。A、R1R2R3；

8、B、R1R3R2；D、R2R1R320.对于多层圆筒壁的稳定热传导而言，若Q1、Q2、Q3为从内到外各层的导热量，则它们之间的关系为（）。A、Q1Q2Q3；B、Q3Q2Q1；C、Q1Q2Q3；D、无法比较21.某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为t1、t2，今在炉壁外表面加一层保温层，炉壁内外表面的温度变化为T1、T2。下列的判断中正确的是（）。A、T1=T2，T1-T2t1-t2；B、T1T2，T1-T2t1-t2；C、T1t1-t2；D、上面三个以外的判断22.对由外管直径为d1，内管为d2组成的套管而言，按润湿周边计算而得的当量直径为（）。A、（d1+d2）/2；B、d1+d2；C、d1-d2

9、；D、d2-d123.换热器中任一截面上的对流传热的推动力是指（）。A、两流体的湿度差；B、冷流体进、出口温度差；C、热流体进、出口温度差；D、液体温度和管壁温度差,选择题,B,C,B,C,D,24.工业生产中，沸腾传热操作应高潮保持在（）。A、自然对流区；B、泡核沸腾区；C、膜状沸腾；D、过渡区25.从传热角度来看，工业锅炉与工业冷凝器的设计是依据（）现象来考虑的。A、核状沸腾及膜状冷凝；B、膜状沸腾及膜状冷凝；C、核状沸腾及滴状冷凝；D、膜状沸腾及滴状冷凝26.在通常操作条件下的同类换热器中，设空气的对流传热系数为1，水的对流传热系数为2，蒸气冷凝的传热系数为3，则（）。A、123；B、2

10、31；C、321；D、21327.下列关于换热设备的热负荷及传热速率说法中错误的是（）。A、热负荷取决于化工工艺的热量衡算；B、传热速率取决于换热设备、操作条件及换热介质；C、热负荷是选择换热设备应有的生产能力的依据；D、换热设备应有的生产能力由传热速率确定,选择题,B,A,D,C,28.在列管换热器中，用饱和蒸气加热空气，下面两项判断中正确的是（）。甲：传热管的壁温将接近加热蒸气温度。乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。A、甲、乙均合理；B、甲、乙均不合理；C、甲合理，乙不合理；D、乙合理，甲不合理29.下列关于流体在换热器中走管程或走壳程的安排中不一定妥当的是（）。A、流量较

11、小的流体宜安排走壳程；B、饱和蒸气宜安排走壳程；C、腐蚀性流体以及易结垢的流体宜安排走管程；D、压强高的流体宜安排走管程30.工业上壳管换热器用于：I、水-水换热；II、气-水换热；III、饱和蒸气-水换热三种情况。有关总传热系数K正确的是（）。A、I最大，II其次；B、II最大，III其次；C、II最大，I其次；D、I最大，III其次,选择题,A,A,C,1.保温材料应采用导热系数小的材料制作。（）2.在对流传热时，热阻主要集中在缓冲层。（）3.导热系数、对流传热系数及总传热系数K都是表征物质性能的参数。（）4.换热器应采用导热系数大的材料来制造。（）5.管壳式换热器设计时，腐蚀性的流体宜走

12、管程，而饱和水蒸气冷凝时宜走壳程。（）6.在稳定的多层平壁导热中，若某层的热阻较大，则这层的导热温度差就较小。（）7.在对流传热中，传热管壁的温度接近值小的哪一侧流体的温度。（）8.对于间壁两侧流体稳定变温传热来说，载热体的消耗量逆流时大于并流时的用量。（）9.列管式热交换器内用饱和水蒸汽加热管程的空气，为提高换热器的K值，在管外装设折流挡板。（）10.蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种。（）,判断题,11.列管换热器采用多管程的目的是提高管内流体的对流传热系数。（）12.为了提高间壁式换热器的传热系数K值，必须设法提高值大的那一侧流体的对流传热系数。（）13.强化传热的途径主要是增大传热面积

13、。（）14.傅立叶定律适用于流体与壁面间的传热计算。（）15.在恒温传热中，两流体在间壁每一处的温度相等。（）16.在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。（）17.在稳态传热过程中，时间变化，传热速率不变，系统中各点的温度不变。（）18.在列管式换热器中，在壳体内安装折流挡板的目的是为了提高流体的对流传热系数。（）19.固定管板式换热器中，不清洁和易结垢的流体宜走管内，饱和蒸汽宜走管间。（）20.多管程换热器的目的是强化传热。（）,判断题,1.强化传热速率的途径有哪些？其主要途径和采取措施是什么？答：提高传热速率的途径有：(1)提高传热温度差；(2)增加传热面积；(3)提高传热系数

14、K。其主要途径是提高传热系数K，可采取提高那个小的对流传热膜系数，即增大其流速和防止结垢，来达到及时除垢得目的。2.若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几个过程？答：（1）热流体以对流传热方式将热量传给管内壁；（2）热量由内壁面以热传导方式传给外壁面；（3）热量由外壁面以对流传热的方式传给冷流体。3.换热器为何应定期清洗？答：换热器运行一段时间后，传热壁面常有污垢积存，对传热产生附加热阻，使K值下降。通常污垢热阻较壁面热阻要大，因此在设计中必须考虑其影响，运行中的换热器应定期清洗。4.圆筒壁的定态热传导与平壁的定态热传导有何区别？答：圆筒壁的传热面积不是常量，是随半径而变的

15、，且温度也是沿半径方向变化的。,简答题,5.何谓定态传热？有什么特点？答：在传热系统（如换热器）中温度分布不随时间而变的传热过程称为定态传热，它的特点是通过传热表面的传热速率为常量。6.影响总传热系数K的主要因素有哪些？在设计换热器时，K值有哪些来源？答：影响K值的主要因素有流体的物性、操作条件和换热器的类型。在设计换热器时，K值的来源主要有：（1）选用生产实际的经验值；（2）实验查定；（3）计算K值。7.为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作?答：操作可以获得较大的平均传热温度差，从传递相同热负荷而言，需较小的传热面积，节省设备费用。此外，逆流热流体出口温度可接近冷流流体进口温度

16、，对相同热负荷而言，需加热剂少；同样，就冷流体而言，逆流体出口温度可接近热流体进口温度，对相同热负荷而言，需要冷却剂少，故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑，逆流操作费小。,简答题,8.换热器的散热损失是如何产生的？应如何来减少此热损失？答：由于换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度，外壁面不断通过对流和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失，即产生散热损失。为了减少散热损失，一般在换热器外壁面上包上一层（或两层）导热系数较小的绝热材料（或不同的两种导热系数较小的绝热材料），使传热热阻增大，外壁面温度降低，从而减小了散热损失。,简答题,1.在一逆流操作的换热器中，用冷水将质量流量为1.25kg/s的某液体比热容为1.9kJ/(kgK)从80冷却到50。水在管内流动，进、出口温度分别为20和40。换热器的管子规格为252.5mm，若已知管内、外的分别为1.70kW/(m2K)和0.85kW/(m2K)，试求换热器的传热面积。假设污垢热阻、壁面热阻及换热器的热损失均可忽略。解：换热器的热负荷平均传热温度差传热系数传热面积,计