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1、1第 5 章 传热一、选择题1.对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为1 和 2 ，其对应的温差分别为t 1 和 t 2，若t 1 t 2 ，则1 和 2 的关系为（ ） 。A、1 2。 D、 不确定。2.冷、热流体进、出口温度均不变时，并流推动力（ ）逆流推动力。A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定3.傅立叶定律是描述（ ）的基本定律。A、热传导 B、热对流 C、热辐射 D、对流传热4.多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（ ）A、没关系 B、反比 C、正比 D、不确定 5.在套管换热器中用冷却水冷却热流体，热流体质量流量和出入口温度 T1、T2 一定
2、，冷却水入口温度 t1 一定，如果增加冷却水用量，则 Q（ ） ，K（ ） ，t2（ ） A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定6.一套管换热器，环隙为 120蒸汽冷凝，管内空气从 20被加热到 50，则管壁温度应接近于（ ） 。 A、35 B、120 C、77.5 D、5027. 在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙：换热器总传热系数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8.冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若 1 远小于 2，则列管的壁温接近
3、于（ ）的温度。A：、冷流体 B、热流体 C、无法确定9. 自然对流的对流传热系数比强制对流的相比（ ） 。A、大 B、小 C、相等 D、不确定10. 在列管换热器中，用常压水蒸汽加热空气，空气的进、出口温度分别为 20和 80,则管壁温度约为（ ） 。A、20 B、80 C、50 D、10011. 单层平壁定态热传导时，若壁厚增加，则温差（ ） ，若导热系数增加，则温差（ ） ，若热阻增加，则温差（ ）A、 变大 B、变小 C、不变 D、不确定12. 下列各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（ ） 。空气流速为 30m/s 时的 水的流速为 1.5m/s 时的 蒸气滴状冷凝时的 3
4、水沸腾时的 A、 B、C、 D、 13. 若换热器两侧对流传热系数 io 时，总传热系数 K 接近于（ ） 。A、o B、i C、i +o 14.多层平壁的定态热传导中，通过各层的传热速率、通过各层的热通量（ ） 。A、相同、相同 B、相同、不同 C、不同、不同15.以下换热器属于列管换热器的是（ ） 。A、螺旋板式换热器 B、蛇管式换热器 C、U 型管式换热器16.传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气（空气走内管,蒸汽走环隙）,为强化传热决定加装翅片,翅片应装在( )侧更为有效。A、外管外 B、外管内 C、内管外 D、内管内17.列管式换热器根据结构不同主要有（ ） 。A、套
5、管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器B、固定管板式换热器、浮头式换热器、U 型管式换热器C、浮头式换热器、U 型管式换热器、热管换热器D、热管换热器、套管式换热器、固定管板式换热器18.传热过程中，当两侧对流传热系数 iO 时，要提高总传热4系数 K，关键是提高( )。A、提高 O B、提高 i C、减小 O D、减小 i19.当列管式换热器需要进行热补偿时，外壳与管子的温度差不低于（）A. 20K B. 30K C. 40K D. 50K20.下列各物质中导热系数最大的是（）A. 水 B. 空气 C. 石棉 D. 钢21有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为 120 ）将管内一定流量的氢
6、氧化钠溶液由 20加热到 80，该换热器的平均传热温度差 为（ ） 。A. -60/ln2.5; B. 60/ln2.5; C. 120/ln522.将 1500Kg/h ，80的硝基苯通过换热器冷却到 40，冷却水初温为 30，出口温度不超过 35，硝基苯比热为 1.38 KJ/（kg.） ，则换热器的热负荷为（ ） 。A. 19800 kJ.h; B. 82800 kJ.h; C. 82800 kw;23.在比较多的情况下，尤其是液液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（ ） 。 A. 热流体的热阻; B. 冷流体的热阻;C. 冷热两种流体的热阻; D. 金属壁的热阻。24.热量传递
7、的基本方式是（ ） 。A. 恒温传热和稳态变温传热; B. 导热给热和热交换;C. 气化、冷凝与冷却; D. 传导传热、对流传热与辐射传热525.湍流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（ ） 。A. 流体内; B. 器壁内; C.湍流体滞流内层中; D. 流体湍流区域内。二简答题1 、传热的基本方式以及换热的方法有哪些？2什么是传热速率和热负荷，有什么区别？3.写出计算热负荷的三种方法以及对应公式。4为什么逆流比并流经济合算？什么情况下选用并流？5什么是污垢热阻？在生产上应该如何防止和减少污垢形成？66.简述强化传热过程的途径。7.如何改变列管式换热器的管程和壳程？8.简述换热
8、器内流体通入空间的选择？三、计算题1.为 100mm 的蒸汽管，外包两层厚度皆为 15mm 的保温材料，外面一层的导热系数位 0.15 W/(m)，里面一层的导热系数为 0.5 W/(m)，已知蒸汽管外表面温度为 150，保温层外表面温度为750。求每米管长的热损失为多少？两保温层交界处的温度为多少？2.石油厂常用渣油废热以加热原油。若渣油初温为 300，终温为200；原油初温为 25，终温为 175。试分别求两流体作并流流动及逆流流动时的平均温度差，并讨论计算结果。3.200Kg/h 的硝基苯由 355K 冷却至 300K，冷却水初温为 15，终温为 30，求冷却水用量。又如将冷却的流量増加
9、到 3.5m3/s，求冷却水的终温。4.某管壳式换热器中，用水逆流冷却某石油馏分，换热器的总传热系数为 233.6 W /（m 2.） 。该馏分的流量为 1500kg/h，平均比热为3.35KJ/（kg.） ，要求将它从 90冷却到 40。冷却水的初温为815，出口温度为 55。试求：所需传热面积和冷却水用量。5.在一套管式换热器中，内管为 180 10mm 的钢管，内管中热水被冷却热水流量为 300 Kg/h，进口温度为，出口为 60。环隙中冷却水进口温度为 50，总传热系数 2000W/（m 2.） 。 试求(1) 冷却水用量；(2)并流流动时的平均温度差及所需的管子长度；(3).逆流流动
10、时的平均温度差及所需的管子长度。6.一单壳程单管程列管式换热器，苯在换热器管内流动，流量为1.5kg/S，由 80冷却到 30。冷却水在管间和苯作逆流流动，水进口温度 20，出口温度 50,已知苯的平均比热为91.9103J/（kg. ）,基于外表面积的总传热系数 K 为 490W/(m2.),换热器的热损失忽略不计，试求：(1)传热速率 Q 为多少 kW?；(2)对流平均温度差为多少？；(3)该列管换热器的传热面积为多少 m2 ？7.在列管式换热器中，用 15的冷却水将某溶液从 90冷却到 40，该溶液流量为 5400kg/h，比热为 3.4kJ/(kgK)，对流传热系数为600W/(m2.
11、 )。冷却水走管程与管外溶液逆流换热，流量为10080kg/h，比热 4.16 kJ/(kgK)，对流 传热系数为 1100W/(m2.) 。换热器管束由 252.5mm 钢管组成，钢管导热系数为45W/（mK） ，管内、外两侧污垢热阻可略去不计，计算需换热器的传热面积(以 So 表示)，换热器的热损失可不计。若该换热器运行一段时间后，只能将溶液冷却到 45，问此时应采取什么措施才能保证换热要求？8.在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热原油。温度为 160的饱和10水蒸气在壳层冷凝排出饱和液体。原油在管程流动，由 20被加热到 106。饱和水蒸气的流量为 2160kg/h，汽化潜热为 2087k
12、J/kg，对流传热系数为 1200W/(m2.)。原油比热 1.6 kJ/(kgK)，对流 传热系数为 400W/(m2. )。换热器管束由 252.5mm 钢管组成，钢管导热系数为 45W/（mK） ，管内、外两侧污垢热阻及其热损失可略去不计。计算 1.原油的流量；2.需换热器的传热面积(以 So 表示)。9.在一列管换热器中将 15000kg/h 的油品从 20加热到 90。油品走管内，管外加热介质为 130的水蒸汽。换热器由 100 根151.5mm 、长 2m 的钢管构成。已知 i360W/(m 2.) ，o12000W/(m 2.) ，油品的比热为 1.9kJ/(kg)，操作条件下水
13、的汽化潜热为 2205kJ/kg，管壁的导热系数为 45W/(m) 。若加热蒸汽全部冷凝后在饱和温度下排出，忽略热损失和管壁污垢热阻。试求：1. 换热器的热负荷 2. 加热蒸汽消耗量 3. 总传热系数 K 4. 该换热器能否满足生产任务？1110.某内管为 15010mm 的套管换热器中，将流量为 3100kg/h 的某液态烃从 120冷却到 60，其平均比热为 2.38kJ/(kg.K)，冷却水进出口温度分别为 30和 50，其平均比热为 4.174 kJ/(kg.K)，并、逆流时的总传热系数 K0 均为 2000 W/(m2.)，试求：1.冷却水用量；2.两流体作并流流动时的平均温度差和管长；3 两流体作逆流流动时的平均温度差和管长。
