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化工原理第三版传热习题

'化工原理第三版传热习题'
传热一、填空(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于 侧的对流传热系数,而壁温接近于 侧流体的温度值。(2) 热传导的基本定律是 。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻 (大、小)一侧的a值。间壁换热器管壁温度tW接近于a值 (大、小)一侧的流体温度。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 (大、小),其两侧的温差愈 (大、小)。(3)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大,则该壁面的热阻愈 ,其两侧的温差愈 。(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在 ,减少热阻的最有效措施是 。(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加 膨胀节 、 采用浮头式 或 U管式结构 ;翅片管换热器安装翅片的目的是 增加面积,增强流体的湍动程度以提高传热系数 。(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3,导热系数l1<l2<l3,在稳定传热过程中,各层的热阻 ,各层导热速率 。(7) 物体辐射能力的大小与 成正比,还与 成正比。(8) 写出三种循环型蒸发器的名称 中央循环管式 、 悬筐式 、 外加热式 。(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 、 和 三个阶段。实际操作应控制在 。在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而 。(10) 传热的基本方式有 、 和 三种。热传导的基本定律是___ _其表达式为_____。(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的 倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的 倍。(设条件改变后仍在湍流范围)(12) 导热系数的单位为 ,对流传热系数的单位为 ,总传热系数的单位为 。二、选择1 已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度__耐火砖的黑度。A 大于 B 等于 C 不能确定 D 小于2 某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的 倍。A 1.149 B 1.74 C 2 D 不定3 一定流量的液体在一f25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数ai=1000W/m2·℃;如流量与物性都不变,改用一f19×2mm的直管,则其a将变为 。A 1259 B 1496 C 1585 D 16784 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 的准数。A 对流传热 B 流动状态 C 物性影响 D 自然对流影响5 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的__在工程上可行。A 提高蒸气流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸气以提高蒸气温度 D 在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积6 在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比,应该__。A 减小 B 增大 C 不变三、简答 1.热传递有哪几种基本方式? 热传导、对流、辐射。 2.各种传热方式相比较,热传导的主要特点是什么? 在热传导中,物体各部分之间不发生相对位移。 3.各种传热方式相比较,对流的主要特点是什么? 对流仅发生在流体中,流体各部分之间发生相对位移。 4.各种传热方式相比较,热辐射的主要特点是什么? 热辐射不需要任何介质,可以在真空中传播。 5.流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处? 热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。 6.强化对流传热的主要途径是什么? 提高流体的湍动程度,减小层流底层的厚度。 7.在一套管换热器中,若两流体的进、出口温度不变,应选择并流换热还是逆流换热?为什么? 应选择逆流换热,因为此时的对数平均温差较大,可以节省换热面积。 8.什么是黑体? 吸收率等于1的物体称为黑体。 9.什么是白体? 反射率等于1的物体称为白体。 10.什么是透热体? 透过率等于1的物体称为透热体。 11.什么是灰体? 能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。 12.什么是物体的黑度? 灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。 13.在设计换热器时,如何安排不洁净和易结垢的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管内,因为管内清洗比较方便。 14.在设计换热器时,如何安排腐蚀性流体的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。 15.在设计换热器时,如何安排压强高的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管内,以免壳体受压,可节省壳程金属消耗量。 16.在设计换热器时,如何安排饱和蒸气的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管间,便于及时排出冷凝液。 17.在设计换热器时,如何安排被冷却的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。 18.在设计换热器时,如何安排粘度大的液体的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re值(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。 19.在设计换热器时,如何安排流量较小的流体的流径(管内或是管间)?简述理由。 走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re值(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。 20.在列管换热器中,拟用饱和蒸气加热空气,传热管的壁温接近哪一种流体的温度? 壁温接近饱和蒸气的温度。 21.在列管换热器中,拟用饱和蒸气加热空气,总传热系数K接近哪一种流体的对流传热系数? 总传热系数K
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