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1、精品名师归纳总结一、填空题传热技术复习题 一参考答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、写出三种间壁式换热器的名称：套管式换热器 、 管壳式换热器 和 板式换热器 。2、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降许多，这往往是由于传热管外表有污垢积存的缘故。3、用套管换热器加热内管的空气，蒸气在管间冷凝。现欲通过试验方法测定蒸气和空气的给热系数，需要的主要仪器有温度计 、流量计。4、用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K 接近于空气 侧的对流传热系数， 而壁温接近于饱和蒸汽 侧流体的温度值。5、蒸气冷凝分 滴 状冷凝和 膜 状冷凝。6、冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1
2、400，出口温度T2 为 200，冷气体进口温度 150，两股气体的质量流量相同， 物性数据可视为相同，假设不计热缺失时，冷气体出口温度为250 。假设热缺失为 5时， 冷气体出口温度为 240 7、应用准数关联式求取对流传热系数时，应留意： 1 应用范畴。2 特点尺寸。3定性温度。8、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，就管壁温度接近水蒸汽的温度，总传热系数接近空气 的对流传热系数。9、列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是强化传热 和 支撑管束 。10、 如下图为间壁式换热器中冷流体B 与热流体 A 的稳态传热 过程的温度分布曲线，该传热过程是由对流传热 、 热传导
3、 和 对流传热 三个串联的热传递环节组成， 由图分析可知 :1其次种为 ，假设作为换热器材料，应选用第一 种。当作为保温材料时，应选用其次 种。13、 某大型化工容器的外层包上隔热层，以削减热缺失，假设容器外表温度为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结150，而环境温度为20，要求每平方米热缺失不大于500w，采纳某隔热材料，其导热系数 2.K，就其厚度不低于 91mm 。注:大型容器可视为平壁 14、列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于提高壳程流体的流速 ，折流挡板的外形有 弓形 ， 圆盘形 等。15、化工生产中最常用的载热体加热剂为饱和蒸汽，常用的冷却剂为水。二、挑选题1
4、、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，就换热器的热负荷为B。2、提高传热强度的主要途径是增大C。A. 传热温度差。B. 加热蒸汽压力。C. 传热系数。D. 传热面积。3、运算以下四种“数”时，其数值大小与单位制挑选有关的是D。A普兰德准数B传热单元数C离心别离因数D过滤常数4、黑度说明物体的辐射才能接近黑体的程度，其值大小与物体的D无关。A种类。B外表状况。C外表温度。D.颜色5、在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K 值接近于 B。A. 蒸汽B. 空气C. 蒸汽 与 空气 的平均值D.蒸汽与 空气的对数平均值6、流体
5、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7、列管式换热器内，装设了两块横向折流挡板，就该换热器的壳程为A8、在下面几种换热器中，冷热两种流体能实现完全逆流的是A。A. 套管式B. 列管式C. 板式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9、热对流仅发生在C 中。10、稳固的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，就该层的温度差A。11、用两种不同的保温材料时，往往把导热系数入值小者放在A。A. 内层B. 外层C. 内外层均可内外层均不行12、 用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近AA.蒸汽的温度。B. 空气的出口温度。C.
6、空气进口温度D. 空气进、出口平均温度13、喷淋式换热器属于B 换热器的一种。14、 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. 导热、对流与辐射15、 工业采纳翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是C。A. 增加热阻，削减热量缺失 ;B. 节约钢材、增强美观 ;C. 增加传热面积，提高传热成效。 D.降低传热系数，削减散热16、 揭示了物体辐射才能与吸取率之间关系的定律是B。A斯蒂芬 -波尔兹曼定律。B克希霍夫定律。 C折射定律。D普朗克定律17、采纳多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热系数，但同时也导致D。
7、A管内易结垢。B壳程流体流速过低。 C平均温差下降。D管内流淌阻力增大三、判定题1、换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。 F2、固体材料的内部结构越松疏，其导热系数就越大F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、在稳固的多层平壁导热中，热阻与温差成正比。 T4、维护膜状沸腾操作，可获得较大的沸腾传热系数。 F5、保温层应当选用导热系数小的绝热材料T6、传热边界层厚度总是小于或等于流淌边界层厚度。 T7、换热器的导热管，应选用导热系数值大的材料。 T8、在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。T9、 在稳固的多层平壁导热中，假设某层的热阻较大
8、，就导热温度差就较小。 F10、 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。 F11、多层平面壁稳态热传导时， 推动力是内壁面与外壁面间总的温度差 ;总热阻是各层热阻的倒数之和。 F12、 由溶液沸点造成温度差缺失等于溶液的沸点与相同压力下水的沸点之差。 T13、凡稳固的圆筒壁传热，热通量为常数。F14、 维护膜状沸腾操作，可获得较大的沸腾传热系数。 F15、 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。 F16、 蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种。 T四、简答题
9、1、 列管换热器由哪几个基本部分组成？各起什么作用？答：主要由壳体、管束、管板和顶盖又称封头等基部分组成。壳体和管 束作为冷热两流体的流淌空间， 通过管壁进行换热。 管束安装在管板上， 通过管板使管束与壳体连成一体。 顶盖封头上有管程流体进出口， 且有分程、密封，封头可拆卸，便于管子清洗等作用。2、提高传热系数时，为什么要着重提高给热系数小的这一侧.解：当忽视金属壁面的导热热阻时，1/K=1/ +1/ = + / 学习文档 仅供参考可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结假设 ，就+ K 即 K 接近小的数值。3、为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采纳逆流操作.答：逆流操作可以获得
10、较大的平均传热温度差，从传递相同热负荷言， 须较小的传热面积，节约设备费用。此外，逆流热流体出口温度T可接近冷流流体进口温度 t，对相同热负荷言，需加热剂少。同样，就冷流体而言，逆流体 出口温度 t可接近热流体进口温度 T，对相同热负荷言，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。4、试述对流传热的机理 .答：热流体流过管道时 , 在湍流主体中 ,流体猛烈拢动 ,形成漩涡 , 使质点猛烈混合而交换热量，温度较匀称，几乎不存在温度梯度。但在紧靠管壁，有一层很 薄的作层流流淌的流体层层流底层 ，在这层薄层内，热量传递以导热方式进行，从微观上言，是靠分子传递。由于流体的导热系数很
11、小，故热阻丝要集中层 流底层内。对管内层流流淌，热量传递也是主要靠导热。但由于温度存在轴向 的，径向的，有密度差，会引起质点的对流，比较复杂。5、试分析对流传热系数的影响因素？答：影响对流传热系数的因素有： d，u， cP五、运算题1、某厂在由 177 根 252mm，长 3m 的钢管构成的单壳程单管程列管换热器内，用 的饱和水蒸汽在管间冷凝，将管内作湍流流淌的常压乙烯气体加热。2已知乙烯气体流量为 /s，进口温度为 20，在操作条件下的密度为 1kg/m3，比热为 1.84 kJ/kg.K，对流传热系数为 53w/m .K ，饱和水蒸汽冷凝传热膜系数为 80002w/m .K，可忽视管壁及垢
12、层热阻。1确定乙烯气体出换热器时的温度。 2假设2乙烯气体通过换热器的压降要求不超过0.01 kgf/cm ，通过换热器的总长度包括局部阻力当量长度为，摩擦系数 0.04，试确定该换热器最多能答应通过多少 kg/s 的乙烯气体 .解：1Q cPP t2 -201 分Q KA tm1 分Si i 177 3 =35.014 m1 分学习文档 仅供参考可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 i oKi1/1/1 1/2 .K2 分 103 t2 -20/ln132.9-20/132.9-t2 112704.89 - 5.304t2 =112.9t2 =3 分2 P0.01 kgf/cm
13、1010Pa1 分22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 P /u /2 u2 10u /2 u13.68 m.s2 分/212 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 /4 di u177 0.8389 kg.s=.s2 分2、有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为89mm，流量为 2000kg/h 的苯在内管中从 80冷却到 50。冷却水在环隙从 15升到35。苯的对流传热系数22h=230W/mK，水的对流传热系数 c=290W/m K。忽视污垢热阻。试求： 1 冷却水的消耗量。 2 逆流操作时所需传热面积。解： 1冷却水消耗量：热量衡算式为可编辑资料 - -
14、- 欢迎下载精品名师归纳总结QWhc ph T1T2 Wcc pc t2t1 1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结热负荷Q200036001.8610380503.1104 W1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结冷却水消耗量Q3.11043600kg/h1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Wcc pct 2t1 4.17810335151335可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2并流操作时所需传热面积：以内外表积 Si 为基准的总传
15、热系数为 Ki， 碳钢的导热系数=45W/mK 1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11bdidi10.00350.0820.082可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K ihdmcd o230450.08552900.089可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 10 310510 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结逆流操作803545501535t4535m逆240 3 分传热面积Si逆KiQtm逆3.1 104133405.83 m23 分3、现某厂预备选用一台换热器用Pa表压的饱和水蒸汽供牛奶消毒用，牛奶在管内流淌，从 10加热到
16、 85，其平均比热为 /，处理量为 3t/h。饱和水蒸汽在管外冷凝，冷凝水在饱和温度下排出，换热器的传热系数K=1400W/m 2.K以外外表积计，换热器的散热缺失为饱和蒸汽放出热量的5%，试求：1饱和水蒸汽的消耗量为多少kg/h.2要选用多大换热面积的换热器？当的大气压为附：饱和蒸汽性质表-2 10 3m2 K/W 4 分Ki=133W/m2K 1 分压力 kPa温度 液体焓 kJ/kg蒸汽焓kJ/kg汽化热kJ/kg 224259423704152676226143726842247解：1饱和水蒸汽的消耗量：Q=Wccpct2-t1 =310003.9 85-10/36002 分Q 热=Q
17、5%Q 热1 分Q 热1 分Wh=Q/r=256.58 3600/2247=/h3 分2 换热器面积t1=104.2-10=t2=104.2-85=tm=t1-t2/ln t1 /t2=94.2-19.2/ln94.2/19.2= 2 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结S=Q/Ktm=2.437=3.693 m3 分105/1400 47.14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4、有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为89mm，流量为 2000kg/h 的苯在内管中从 80冷却到 50。冷却水在环隙从 15升到35。苯的对流传热系数22h=230W/mK，水的对流传
18、热系数 c=290W/m K。忽视污垢热阻。试求冷却水的消耗量和并流操作时所需传热面积。解： 1冷却水消耗量：热量衡算式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结QWhc ph T1T2 Wcc pc t2t1 1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结热负荷Q200036001.8610380503.1104 W1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Q冷却水消耗量Wc3.1 104336001335kg/h1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c
19、 pc t 2t1 4.178103515可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2并流操作时所需传热面积：以内外表积 Si 为基准的总传热系数为 Ki， 碳钢的导热系数=45W/mK 1 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11bdidi10.00350.0820.082可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K ihdmcd o230450.08552900.089可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 10 310510 3 10 3m2 K/W 4 分2Ki=133W/m K 1 分并流操作805015356515可编辑资料 - - - 欢迎下载
20、精品名师归纳总结tm并6515ln 651534.23 分Q3.11042可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传热面积Si并Kitm并13334.26.81m3 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5、在逆流换热器中，用初温为 20的水将 s的液体 比热容为 kg.、密度为850kgm3，由80冷却到 30，换热器的列管直径为 25，水走管方。水侧可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结和液体侧的对流传热系数分别为 m2.和 m2.，污垢热阻可忽视。 假设水的出口温度不能高于 50，试求换热器的传热面积。解： 热负荷：35可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
21、师归纳总结Q=W1cp1T1T2 10 8030 10传热温度差：W2 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tm=t2 t1/ln t2/t1=80503020/ln30/10= 3 分总传热系数：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结31do12510 33312.0610可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3K oi d io0.851020101.710m2/W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得： Ko=485.44W/m2 ，4 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SQKtm1.210518.2485.4413.6m2
22、 3 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6、/h 工业酒精。 已知酒精温度 80，汽化潜热为 1072kJ/kg，酒精蒸汽在管外冷凝，测得其 o=2268W/m2 .K，冷却水在管内流淌，水流速度为 m/s，进口水温度为 20，流量为 34500kg/h，钢管规格： 30，长 2m W/m2.K，设过程无热缺失，并忽视垢层热阻，试求： 1传热速率。2冷却水出口温度。3换热器传热面积。4欲使传热速率 Q 提高，有人认为只要提高 o 即可，你的看法如何？水的 =1000kg/m3，/， =1cp， W/m.K解： 1传热速率 2 分 101072 1010w2 冷却水出口温度 2
23、分 10=34500 10t-20/3600t=3换热器传热面积Re=dup/=2510 10/1 10=101 分pr=Cp./ 10 1 101 分L/d=2/3010=66.67601 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 i=0.023/diRePr1 分 0.65/0.025106.4312=1996 W/m .K1 分t=80-20=60t=80-45.26=t=6034.74/2=1 分K=1/do/idi d /d1/ 1 分=1/30/25 199630 10 46.5 1/2268.K1 分S=Q/K.t10 47.37=1 分4要提高 Q，不能单纯提高，由于
24、与 数值相近，必需同时提高 与 ，才能使 K增大，从而使 Q 能显著提高。2 分7、某厂用一套管热交换器，每小时冷凝2000kg 甲苯蒸汽，冷凝温度为110， .K。冷却水于 16及 5000kg.h的流量进入套管内管 内径为 50mm.K。水的比热可取为.K：1试运算冷却水的出口温度及套管管长。 2由于气候变热，冷却水进口温度升为25，试运算在水流量不转变的情形下，该冷 凝器的生产才能的变化率。解：1由热量衡算得：QW h Wc.Cpt2 16t2Wh/W.Cp 16 2000/3600363 10/5000/3600 10+16 2 分.K2 分QW h 2000/3600363 10 1
25、0wt1 11016 94， t2 11050.65tm t1 t2 /294 59.35/2 2 分 又 QKStm K tm1 分 管长 lQ/K tm 5 10 /1548 76.8 2 分2水温上升 忽视物性变化 学习文档 仅供参考可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传热面积 S 10.8 1 分Q=KStm其中 Q=5000/3600 10t2-25tm=110-25+110-t2 分 5000/3600 10t-25 =1548 ，解得 t=3 分Q=5000/3600 1010w2 分Q-Q/Q 100%=9.4%1 分8、有一列管换热器，由 25长为 2m 的 26
26、 根钢管组成。用 120饱和水蒸汽加热某冷液体，该液体走管内，进口温度为 25， /，流量为 18600kg/h。 104W/m2.K，管内对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的 6 倍。求冷流体的出口温度。设换热器的热缺失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计解：据题意 Rs i Rs o 0b/ 0 do/ i di 6/ o2 分 Ko 1/1/ o d+o / di 1/1/ o +6/ o2 1.1 10W/m.K 3 分So o l263.14 0.025 24.082 m22 分T1 120 T2120T1 T2=Tt1 25 t2 .2 分Q Wc cP ct2 t1 Ko SoT -t1 -T +t 2/lnT - t1 /T -t2 2 分 18600/36001760 t2 -t 14.082t2 -t1/ln T - t1 /T - t2 lnT-t1 /T-t2 3600/18 60017600.70542 分 T-t1 /T-t2120-252.025120-t2 t 2 120- 95/2.025 2 分学习文档 仅供参考可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习文档 仅供参考可编辑资料 - - - 欢迎下载