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1、化工原理化工原理习题及答案第五章 传热 姓名_班级_学号_成绩_一、填空题：1.（6分） 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500, 而环境温度为20, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_。(注:大型容器可视为平壁)*答案* 1140w2.（6分） 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500, 而环境温度为20, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, =0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_。(注:大型容器可视为平壁)*答案* 1000w3.（6分） 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减
2、少热损失,若容器外表温度为150, 而环境温度为20,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数=0.35w.m.K,则其厚度不低于_。(注:大型容器可视为平壁) *答案* 91mm4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为_.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数=_. *答案* =0.023(/d)RePr =3.81(kw.m.K)5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_.当管内
3、水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数 =_. *答案* =0.023(/d)RePr =5.26(kw.m.K)6.（3分）牛顿冷却定律 的表达式为_，给热系数（或对流传热系数）的单位是_。 *答案* q=At w.m.K7.（4分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90和50,冷流体的进出口温度为30和40,此时传热平均温度差t=_. *答案* 27.9K8.（4分） 某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90和50,冷流体的进出口温度为15和30
4、,此时传热平均温度差t=_. *答案* 41.6K9.（2分）热量传递的方式主要有三种:_、_ *答案* 热传导 热对流 热辐射10.（6分）圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数.以及间壁导热系数的关系为_.当间壁管规格为1084mm,导热系数为45(w. m.K)时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m.K)和1200(w.m.K)时,总传热系数K_. *答案* 1/K=1/+bd/d+1d/d； 946(w.m.K)11.（4分）某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80和50,冷流体的进出.口温度为20和45,此时传热平均温度差t=_. *答案* 32.512.（3
5、分）对流传热中的努塞特准数式是, 它反映了_ *答案* N/,对流传热过程几何尺寸对的影响。13.（4分）稳定热传导是指_不随时间而改变 *答案* 传热系统中各点的温度仅随位置变14.（2分）两流体的间壁换热过程中，计算式Q.A.，A表示为_* 一侧的换热壁面15.（2分）在两流体通过圆筒间壁换热过程中，计算式Q=K.A.t中,A表示为_。 *答案* A 泛指传热面, 与K 相对应16.（3分）两流体进行传热,冷流体从10升到30,热流体从80降到60，当它们逆流流动时, 平均传热温差tm=_,当并流时,tm=_。 *答案* 50 47.217.（4分）冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口
6、温度T400，出口温度T为200，冷气体进口温度50，两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时，冷气体出口温度为_；若热损失为5时，冷气体出口温度为 *答案* 250， 24018.（3分）一列管换热器，列管规格为383, 管长4m,管数127根，则外表面积F=_， 而以内表面积计的传热面积F *答 F1=12740.038=60.6m F2=12740.032=51.1m19.（2分）当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时，若仅将其流速提高1倍，则其对流传热系数可变为原来的_倍 220.（2分）进行换热的两流体，若时，要提高K值，应设法提高_；当时，要提高K值，应使_。
7、 *答案* ； 与同时提高二、选择题：1.（2分）间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( A ) A. 成正比 B. 成反比 C. 没关系2.（2分）翅片管换热器的翅片应安装在( A )。 A. 小的一侧 B. 大的一侧 C. 管内 D. 管外3.（2分）穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻 R与第二、三层热阻R、R的大小( C )。 A. R(R+R) B. R(R+R) C. R=(R+R) D. 无法比较本题目有题图： 4.（2分）工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（ C ）。 A. 增加热阻，减少热量损失; B. 节约钢材、增强美观; C. 增加传热面积
8、，提高传热效果。5.（2分）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氧化钠溶液由20加热到80，该换热器的平均传热温度差为（ B ）。 A. -60/ln2.5; B. 60/ln2.5; C. 120/ln56.（2分）将1500 kg.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1.38kJ.kg.K，则换热器的热负荷为（ B ）。 A. 19800 kJ.h; B. 82800 kJ.h; C. 82800 kw;7.（2分）对流传热是由（C ）因素产生的。 A. 流体分子的热振动; B.流体体内电子的移动;C. 流体质
9、点的位移、扰动。8.（2分）法定计量单位中，属于国际热量计算单位的是（ C ）。 A. kw; B. kcal; C. J9.（2分）热量传递的基本方式是（ D ）。 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10.（2分）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（ D ）。 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。11.（2分）公式qKAt中，t的物理意义是（B ）。 A.器壁内外壁面的温度差; B.器壁两侧流体对数平均温度差; C.流
10、体进出口的温度差; D.器壁与流体的温度差。12.（2分）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（ C ）。 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。13.（2分）对一台正在工作的列管式换热器，已知116w.m.K11600 w.m.K，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（A ）。 A. 设法增大; B. 设法增大; C. 同时增大和。14.（2分）用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近（ A ） A. 蒸汽的温度； B. 空气的出口温度； C. 空气进、出口平均温度15.（2分） 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总
11、传热系数K值接近于（ B ） A. 蒸汽 B. 空气 C. 蒸汽与空气的平均值 16.（2分）对流传热仅发生在（C ）中。 A. 固体 B. 静止的流体 C. 流动的流体17.（2分）稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（ A ）。 A. 愈大 B. 愈小 18.（2分）流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（ A ）方式进行的。 A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射19.（2分）当壳体和管束之间温度大于50时，考虑热补偿，列管换热器应选用（B ） A. 固定管板式 B. 浮头式 C. 套管式20.（2分）强化传热的主要途径是（B ）。 A. 增大传
12、热面积 B. 提高K值 C. 提高t三、判断题：1.（2分）凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。( ) 2.（2分）传导和对流传热的传热速率与温度的一次方之差成正比，而辐射的传热速率与温度的四次方之差成正比。（ ） 3.（2分）凡稳态的园筒壁传热过程，单位时间单位面积所传递的热量相等。 4.（2分） 热量传递过程的规律与流体流动过程相似，流速越大，则其过程的阻力越大。 5.（2分）当保温材料的厚度加大时，内外壁面的总温度差增大，总的热阻也增大，总推动力与总阻力之比为定值，即导热速率不变 。（ ） 6.（2分）多层平壁导热过程中，传热总推动力为各壁面温度差之和。（ ） 7.（2分）无相变的折，错流换热器，其平均温度差t都比逆流时为小。（ ）8.（2分）换热器的导热管，应选用导热系数值大的材料。（ 9.（2分）导热系数是物质的一种物理性质（ 10.在列管换热器管间装设了两块横向折流档板，则该换热器变成为双壳程的换热器（ X ） 11.（2分）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 12.（2分）在对流传热中，传
