中国石油大学化工原理传热习题课及答案
传热习题课
1． 有一套管换热器，用热水加热空气，内管为Φ34×2mm 的铜管，管内走空气，其流量
为m 1kg/h ，比热为Cp 1,需要从20℃加热到50℃，热水走夹套，流量为m 2kg/h ，其比热为Cp 2，逆流操作，测得温度由100℃降到70℃，假设流体在管内和夹套流动为湍流流动，问
（1） 在下列方程中，四个温差△t 1,△t 2,△t 3,△t 4是否相等，分别为多少，为什么？
Q = m 1 Cp 1△t 1 = m 2 Cp 2△t 2 = KA △t= αA △t 4
（2） 如果流动方式改为并流时，若要使得进出口温度不变，其平均温差各为多少？
两种流动换热欲达到同样温度，哪一种流动方式需要的管子长？
（3） 在传热过程中，水对壁的对流传热系数为α1，壁对空气的对流传热系数为α2，
总传热系数为K ，问①α 1 ,α
2 ,K
的值是否相等，为什么？②若管内空气改为
冷水，α 1 ,α 2 ,K 此时是否相等，为何？
（4） 当空气流量增加到时2m 1，要达到同样加热温度，而且热水出口温度也不变，
提出以下两种方案，你认为哪种可行，哪种较好？①管长增大一倍，②管子直径减小一倍。
解： ⑴ △t 1 =空气的出口温度-空气的进口温度=50℃-20℃=30℃ △t 2 =热水的出口温度-热水的进口温度=100℃-70℃=30℃
△t 3 =△t m =（50-50）/ln(50/50)；△t m =（50+50）/2=50℃ △t 4=T 流体-T 壁 或△t 4= t 壁- t 流 由于K<体α，所以△t 3 >△t 4 ⑵ 逆流时，△t m =50℃
并流时，△t m =（80-20）/ln(80/20) = 43.3℃
由于 K 逆A 逆△t m 逆=m 1Cp 1(t 2-t 1)，K 并A 并△t m 并=m 1Cp 1(t 2-t 1) 所以 K 逆A 逆△t m 逆= K 并A 并△t m 并
其中，K 逆=K 并 得
1.16m A t A t ?==?并并m并逆
逆
逆
L 50＝＝
L 43.3
⑶①α1为水的对流传热系数，大约103，α2为空气的对流传热系数大约10～100
所以K ≈α 2
②若改为冷水，则α1≈α2，K ≈α2/2或，K ≈α1/2
⑷①当空气的流量提高一倍时，1'
12m m =，1'
12u u =，根据4
.08.0023
.0r
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i P R d λ
α=，
8
.08
.0Re
u
∝∝α，所以74.12)/(/8.08.0''===u u i i αα，所以74.1//'
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l t dl K t dl K t t C m t t C m m
o m o p p
管长不需要加大一倍，只需要加长15%即可，这个方案较方便。 ②管子直径减小一倍时，根据4
.08
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m p p t dl K t l d K t t C m t t C m ??=
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所以管径无需减小一倍就能完成任务。 管子直径减小多少能完成生产任务： 由
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K m m t dl K t l d K t t C m t t C m m
m p p ππ
即直径要减小16%即可。
讨论：管径减小可以增加管内流速而强化传热，因此，减小管径有利于传热，但其缺点是增加了流动阻力，从而增加能耗。
2． 在某厂一套管是换热器中，将溶液与冷却水进行逆流换热，溶液走管外，流量为
1000kg/h ，比热为3.35kJ/(kgK)，从150℃冷却到80℃，冷却水走管内，从15℃加热到65℃，水的比热为4.187 kJ/(kgK)，换热尺寸为Φ25×2.5mm 。
（1） 已知溶液的对流传热系数为1163W/(m 2K)，冷却水的对流传热系数也为1163
W/(m 2K)，若忽略管壁热阻，试求以外表面为基准的总传热系数和冷却水用量。
（2） 该换热器使用6个月后，由于水侧管壁生垢，生产能力降低，如用水量不变，则水的出口温度降为60，试求污垢热阻。
（3） 在（2）种情况下，若将冷却水量提高一倍，问能否达到要求，计算冷却水侧对流传热系数的公式为α=A(ρu)0.8/d 0.3，其中常数A 和密度ρ可认为不随温度而变，u 为冷却水在管内的流速，d 为管内径。
解：⑴忽略壁阻， 则
)/(9.516001935.020
251163
11163
11112
K m W K A A K o i
o i
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物料衡算式：)()(21221211T T C m t t C m p p -=-
h kg m m /1200)80150(35.31000)1565(187.411=?-??=-??
⑵设溶液的出口温度为'
2T ,根据物料衡算式，)()(1'
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87)150(35..31000)1560(187.41120'
2'2=?-??=-??T T ℃
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90ln 729015
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根据
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⑶若流量提高一倍时，1"12m m =，1"12u u =，根据题意，8.0u ∝α，
所以)/(9.2024116374.174.12)/(/2
"28.08.0'"K m W u u i i =?=?===ααα，所以
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--，带入数据，
7
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--?T t t ①
又根据物料衡算式：)150(35.31000)15(187.421120"
2'2T t -??=-???②
① ②式联解，得69"
2=T ℃，9.43"2=t ℃
因为69"
2=T ℃<80℃，所以能完成生产任务。
3． 有一列管式换热器，外表面积为40m 2
，列管为Φ25×2.5mm 的钢管，用饱和水蒸气将
处理量为2.5×104 kg/h 的油从40℃加热到80℃，油走管程，流动状态为湍流，蒸汽走
壳程，水蒸气压力为0.2MPa （绝压），冷凝传热系数为1.2×104W/(m 2 K)，油的平均比热为2.1×103 J/(kg K)。
（1） 当油的处理量增加一倍时，油的出口温度为多少？若要保持油的出口温度仍为80℃，换热器是否够用？
（2） 若不够用时，可以采取哪些措施？
（3） 并联或串联多大的换热器才够用？要考虑哪些问题？
（4） 处理量加大一倍，若将加热蒸汽提高到3个大气压，能否保持油的出口温度？ （5） 油的处理量不变，如果油的粘度增大一倍，仍为湍流流动，其他物性不变，油
的出口温度是多少？ （6） 由于换热器运行时间较长，使得管壁增加了一层油垢，其厚度为1mm ，导热系
数为0.2W/(m K)，此时油的出口温度为多少？ （7） 大气温度为10℃，管壁对空气的对流传热系数按αT = 9.4+0.052(t w -t)，换热器
的壳直径为426×5mm ，保温后壁温为30℃，保温层导热系数为0.058 W/(m
K)。保温层厚度为多少？
解：⑴由m o o p t A K t t C m Q ?=-=)(1222①，查得2atm 时，水蒸汽的饱和温度为120℃，
则7.5780
12040120ln
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因为i o αα>>，所以i o K α≈
当油的流量提高一倍时，2'
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'
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120()40120(74.140
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2=t ℃
若要保持出口温度为80℃，则m t ?不变，那么 m
o o m o o p p t A K t A K t t C m t t C m ??=
--'
'1221'
2'
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'
95.4574
.140240
74
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?=
⑵①增大传热面，即并联或串联一台换热器；
②提高加热蒸汽的压力，以提高传热推动力；
③加添加物，增加扰动，提高管程对流传热系数，降低管程热阻。
⑶并联一台同样大小的换热器。当流量增加一倍时，传热面A 增加一倍，流速u 不变，K 不变，故并联一台40m 3换热器正好够用。
若串联一台换热器，则由上述结果可知，串联一台6 m 3
的换热器即可。 ⑷将水蒸气压力提高到0.3MPa ，查表可知此时水蒸气温度132.9℃ 7180
9.132409.132ln
)
809.132()409.132(=-----=
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2
2
'
'
''122122403.3771
74.17.57402)
()(2m m
A t A K t A K t t C m t t C m o m
o o m o o p p <=???=
???=
--，因为此时所需
的换热器面积小于实际换热器面积，所以此种方法是可行的。 ⑸流量不变，油的粘度增加一倍时，由4
.08
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μ
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i C u d d =，得4.0-∝μα
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'
==
i
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o K K αα
设油的出口温度为'2
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o o m o o p p t A K t A K t t C m t t C m ??=
--'
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2'
212080ln
40
7
.57758.040
8040t t t --?=
--， 得7.72'
2=t ℃
即油的粘度提高一倍时，出口温度降低为72.7℃ ⑹垢的影响：增加一层油垢后，
'
'
'
o
'
o
11m
o
d
d b K K λ+
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，其中'
m d 是油垢层厚度的对数平均值，
因为20/18<2，所以19)1820(2
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2'
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?-t A K t t A K C m t C m o o o
o
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所以增加1mm 油垢，使油的出口温度降为57.4℃ ⑺设保温层厚度为b 米， 根据()2
32
1
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ln
1
301202)1030(d d d d L A w T λλπα+
-=
-?，带入数据
[]426
2426ln
058
.01416
426ln 451)
30120(2)1030()2426.0()1030(052.04.9b L b b ++
-=
-??+??-?+ππ试差b=0.024m
化工原理传热习题及答案汇总
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,λ=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*** 1140w 2.（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, λ=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*** 1000w 3.（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λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm 4.（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,计算得到管壁对水的传热系数α=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,此时传热系数α=_____________. ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=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_____________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=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,此时传热系数α=________________. ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=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）α的单位是_______。 ***答案*** q=αA△t w.m.K 7.（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*** 27.9K 8.（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℃,此时传热平均温度差△t=_________. ***答案*** 41.6K 9.（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α.αλ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,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/α+bd/λd+1d/αd 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
化工原理精馏习题课图文稿
化工原理精馏习题课文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
第一章 蒸馏 1、熟悉气液平衡方程、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程和q 线方 程的表达形式并能进行计算； 2、能根据物料进料状况列出q 线方程并用于计算，从而根据q 线方程、 进料组成还有气液平衡方程计算出点（x q ，y q ），再进一步计算出最小 回流比R min ；例如饱和液相进料（泡点进料）时，q 线方程式x=x F ，即 x q =x F ；而饱和蒸汽进料时，q 线方程式y=x F ，即y q =x F 。 3、掌握通过质量分数换算成摩尔分数以及摩尔流量的方法，要特别注意 摩尔流量计算时应该用每一个组分的流量乘以它们的摩尔分数而不是质量分数。 习题1：书上P71页课后习题第5题； 分析：本题的考察重点是质量分数与摩尔分数之间的转换，这个转换大家一定要注意，很多同学在此常会出错。在此我们采用直接将原料组成和原料流量都转换成摩尔量来进行计算，首先还是先列出所有题目给出的已知量，为了便于区分，建议大家以后再表示质量分数的时候可以使用w 来表示，而表示摩尔分数时使用x 来表示： ① 根据题目已知：w F =0.3，F=4000kg/h ，w w =0.05，另外还可以知道二硫 化碳的分子量Mcs 2=76，四氯化碳的分子量Mccl 4=154 根据这些条件可以先将进料和塔底组成转换成摩尔组成 ② =+F x =二硫化碳摩尔量二硫化碳质量分数二硫化碳分子量总摩尔量二硫化碳质量分数二硫化碳分子量四氯化碳质量分数四氯化碳分子量 0376=0.4650376+1-03154 F x =..（.） ③ 同理可以求出塔底组成
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第四章《传热》练习题 一、选择题 1、关于传热系数K，下述说法中错误的是（） A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值； B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异； C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关； D、要提高K值，应从降低最大热阻着手； 答案：C 2、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（）。 A、斯蒂芬-波尔兹曼定律；C、折射定律； B、克希霍夫定律；D、普郎克定律； 答案：B 3、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有（）。 A、高压流体； B、蒸汽； C、易结垢的流体； D、腐蚀性流体； E、粘度大的流体； F、被冷却的流体； 答案：A、C、D；B、E、F 4、影响对流传热系数的因素有( )。 A、产生对流的原因； B、流体的流动状况； C、流体的物性； D、流体有无相变； E、壁面的几何因素； 答案:A、B、C、D、E 5、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，若需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径 增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你认为此措施是( )。 A、不可行的； B、可行的； C、可能行，也可能不行； D、视具体情况而定； 答案：A 解：原因是：流量不变 2 d u=常数 当管径增大时，a. 2 / u l d ∝ ， 0.80.2 1.8 /1/ u d d α∝=
b. d 增大时，α增大，d α∝ 综合以上结果， 1.81/A d α∝，管径增加，A α下降 根据 ()21p mc t t KA -=m Δt 对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-?≈-- 即 121ln p mc A T t T t α=-- ∵A α↓ 则 12ln T t T t -↓-∴2t ↓ ? 本题在于灵活应用管强制湍流表面传热系数经验关联式：0.80.023Re Pr n u N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。 根据连续性方程，流量不变时，24V d u π ==常数，所以管径变化，管流速也发生变化。管间用饱和水蒸气加热，热阻小， 可以忽略不计，总热阻近似等于管传热热阻，即K α≈ 6、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。 A 、②>④>③>①； B 、③>④>②>①； C 、③>②>①>④； D 、②>③>④>①； 冷流体 热流体 ① 水 气 体 ②水沸腾 水蒸气冷凝 ③ 水 水 ④ 水 轻油 答案：D 7、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下面两种说法： ①加热器应置于该空间的上部；②冷凝器应置于该空间的下部； 正确的结论应该是（ ）。 A 、这两种说法都对； C 、第一种说法对，第二种说法错； B 、这两种说法都不对； D 、第二种说法对，第一种说法错； 答案：B
中国石油大学化工原理期中试题答案
20XX 级化工卓越班第二阶段测试 注：请将计算过程写于在题目下方空白处。 1、若小雨滴在下降过程中与其他雨滴发生合并，雨滴直径增大了30%，则雨滴合并前后的自由沉降速度比为 1/1.69 。（设雨滴下降过程中始终处于层流区） 2、已知旋风分离器的平均旋转半径为0.5 m ，气体的切向进口速度为20 m/s ，则该分离器的分离因数为 81.55 。 3、板框过滤机采用横穿洗涤法洗涤滤饼，其操作特征是：洗液流径长度约为过滤终了时滤液流径长度的 2 倍；洗液流通截面面积是过滤面积的 0.5 倍。 4、旋风分离器的性能参数包括 临界直径 、 分离效率 和 压降 。 5、流态化的流化形式分为 散式 流化和 聚式 流化两种；当流化床的流化介质及固体颗粒的密度、床层颗粒质量一定，若颗粒直径增大，则起始流化速度 增大 ，带出速度 增大 ，床层压降 不变 。 6、用38个635×635×25mm 的框构成的板框过滤机过滤某悬浮液，操作条件下的恒压过滤方程为τ42103060-?=+q .q ，式中q 的单位为m 3/m 2，τ的单位为s 。则过滤常数 K = 3×10-4 m 2/s ；V e = 0.9193 m 3。 7、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的宽度增加一倍，则沉降时间 不变 ，生产能力 加倍 。 8、某降尘室高2m ，宽2m ，长5m ，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4500 kg/m 3，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000m 3/h ，气体密度为0.6kg/m 3，黏度为3×10-5Pa·s 。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_ _91.3_ _μｍ。 9、聚式流化床操作是否正常可以通过床层压降的变化来进行判断。当发生节涌时，床层压降 波动剧烈 ；发生沟流时，床层压降 比正常值偏小 。 10、忽略介质阻力，转筒真空过滤机转速提高至原来的1.5倍，其它条件不变，则其生产能力为原来的 1.22 倍。
最新中国石油大学化工原理一第二阶段在线作业
中国石油大学化工原理一第二阶段在线作 业
第1题自由沉降的意思是。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：参见“自由沉降”的定义。 第2题过滤推动力一般是指： 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：过滤初始的阻力来自过滤介质；随着过滤的进行、滤饼增厚，过滤阻力包括了过滤介质及滤饼层的阻力。 第3题回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作： 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：参见“回转真空过滤机”的工作原理。 第4题板框过滤机中： 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：板框过滤机的“板”分为过滤板和洗涤板两种。 第5题在讨论旋风分离器分离性能时，分割直径这一术语是指。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：参见“分割直径”的定义。 第6题旋风分离器的总的分离效率是指。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：参见“分离效率”的定义。 第7题过滤基本方程是基于推导得出来的。 您的答案：D
题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：过滤基本方程式假设滤液通过滤饼通道的流动为层流。 第8题一般而言，旋风分离器长径比大及出入口截面小时，其效率。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：一般旋风分离器的出入口截面尺寸和直径是成一定比例的，长径比大的分离器其出入口截面就会较小。长径比大的分离器其效率高、阻力大。 第9题一般而言，旋风分离器长径比大及出入口截面小时，其阻力。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：一般旋风分离器的出入口截面尺寸和直径是成一定比例的，长径比大的分离器其出入口截面就会较小。长径比大的分离器其效率高、阻力大。 第10题推导过滤基本方程式时一个最基本的依据是： 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：过滤基本方程式假设滤液通过滤饼通道的流动为层流。 第11题旋风分离器分离效果不够满意，有人提出以下建议，你认为哪一个建议较合理？ 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：并联另一个相同的分离器，会使入口速度降低，导致效率下降；串联另一个相同的分离器，并不影响分割直径，但颗粒的分离时间和分离路径延长，使分离效率有所增加；串联另一个小尺寸的分离器，可减小分割直径，颗粒的分离时间和分离路径也延长，使分离效率有较大的提高，但阻力增加的较大。 第12题恒压过滤，且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻，滤液增大。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：参见Word文档
化工原理传热练习题(DOC)
传热 概念： 1、传热的三种基本方式 2、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K 4、如何强化传热 计算公式 （1）热量衡算（有相变、无相变）K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算（判别是否合用）（例4－8） （2）流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式（公式、条件），粘度μ对α的影响。（3）实验测K (例4－9) （4）换热器操作型问题（求流体出口温度，例4－10） 二实验题（10） 1．利用过热蒸汽进行传热实验的过程中，若运行一段时间后，传热膜系数下降，可能的原因是什么？如何解决？ 2.蒸汽冷凝传热时，为什么要排放不凝性气体？内管壁温接近于哪一侧流体的温度？ 3.为了提高换热器的总传热系数K，应提高空气侧，还是水侧的 和S？为什么？ 换热器中冷热流体的流动方向有几种，当选择流向时应如何考虑？ 4．阐述液体沸腾曲线的基本形状，一般沸腾应处于什么状态才能达到较好的换热效果？ 1、（4分）换热器中冷热流体的流动方向有：逆流，并流，折流和错流。（1分） 当采用逆流时，在传热量和总换热系数一定的情况下，换热器的传热面积较小，另外，采用逆流还可以节省加热介质或冷却介质的用量。通常，换热器尽可能采用逆流操作。（1分）当某些特殊工艺要求时，对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不能超过某一温度，或热流体被冷却时不能低于某一温度时，可采用并流。（1分）采用折流或错流时，主要是为了满足换热器的结构要求，或提高总传热系数。（1分） 2、（6分）液体沸腾曲线主要包括自然对流、泡状沸腾和膜状沸腾。（3分） 一般沸腾应处于泡状沸腾状态才能达到较好的效果，此时传热系数和热通量都较大。 （3分）5．灰体的定义及特点 6、设计一套实验装置要求既可以测量总传热系数，又可同时测量对流传热系数，标注仪表、 仪器名称。并简要说明试验步骤，需要测量那些参数。？ 三计算题（60分） 3 （20分）在一列管式换热器内用水冷却苯。苯走管程，流量为 1.5kg/s，由80o C 被冷却至30o C。冷却水在壳程内呈湍流流动，且与苯逆流流动，其进口温
中国石油大学化工原理二在线考试(主观题)
中国石油大学（北京）远程教育学院 期末考试 《 化工原理二》 学习中心：中泰学习中心 姓名：_唐雪垠 学号：204485 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。 一、填空题（36分，每空2分） 1. 在1 atm ， 0℃条件下，CO 2在空气中的扩散系数为1.38×10-5 m 2/s 。若保持压力条件不变，温度增加到25℃，则扩散系数变为 1.77?×10?-9 m 2/s ；若保持温度为0℃，压力增大到2 atm ，则扩散系数变为 0.84?×10?-9 m 2/s 。 2. 30℃下CO 2水溶液的亨利系数 1.885×105kPa ，该温度下CO 2分压为15kPa 的混合气与含CO 20.002kmol/m 3的水溶液接触，CO 2的传质方向为 吸收 。 3. 利用精馏塔分离二元理想混合物，进料量为100 kmol/h ，进料摩尔分数为0.6，要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于0.9，则塔顶产品量的最大值为 63.2 kmol/h 。 4. 用纯溶剂吸收某二元混合气中的溶质。在操作范围内，体系的相平衡关系满足亨利定律，气液两相逆流操作。当入塔气体的浓度下降时，而其它入塔条件不变，则气体的出塔浓度 上升 ，溶质的吸收率 提高 ，吸收液的出塔浓度 降低 。 5. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为3∶2时，进料热状况参数为 0.6 。 6. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线的斜率等于 1 ，回流比等于 0 。 7. 精馏过程设计时，降低操作压力，则相对挥发度 增加 ，塔顶温度 降低 ，塔底温度 降低 。 8. 湿度为H 0、相对湿度为?0、干球温度为t 0的湿空气，经过一个间接蒸汽加热的预热 E =b y a y A ?b x
中国石油大学北京2016化工原理(二)第三阶段在线作业
第三阶段在线作业 单选题 (共20道题) 收起 1.（ 2.5分）在恒速干燥条件下，将含水20%的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水5%时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为。 ? ? ? 2.（2.5分）理想干燥器的特点为。 ? ? ? 3.（2.5分）物料的平衡水分一定是。 ? ? ? 4.（2.5分）不仅与湿物料的性质和干燥介质的状态有关，而且与湿物料同干燥介质的接触方式及相对速度有关的是湿物料的。 ? ? ? 5.（2.5分）湿空气通过换热器预热的过程为________。
? ? ? 6.（2.5分）空气相对湿度越高，其吸收水汽的能力。 ? ? ? 7.（2.5分）湿度表示湿空气中水汽含量的________。 ? ? ? 我的答案：B 此题得分：2.5分 8.（2.5 分）
? ? ? 我的答案：A 此题得分：2.5分9.（2.5 分） ? ? ?
10.（2.5 分） ? ? ? 11.（2.5分）不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是： ? ? ?
12.（2.5 分） ? ? ? 13.（2.5分）下列几种板式塔中，操作弹性最大的是： ? ? 14.（2.5分）下列几种板式塔中，单板压降最小的是： ? ? 15.（2.5分）板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是：
? ? ? 16.（2.5分）板式塔中板上液面落差过大将导致： ? ? ? 17.（2.5分）对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度________。 ? ? ? 18.（2.5分）对湿度一定的空气，以下各参数中与空气的温度无关。 ? ? ? 19.（2.5分）如需将空气减湿，应使气温。 ? ? ? 20.（2.5分）同一物料，如恒速阶段的干燥速率增加，则临界含水量________。 ? ? ? ?
化工原理课后习题答案第4章传热习题解答
习题 1. 如附图所示。某工业炉的炉壁由耐火砖λ１=1.3W/(m·K ）、绝热层λ2＝0.18W/(m·K ）及普通砖λ３=０.93W/(m·K ）三层组成。炉膛壁内壁温度1100o Ｃ,普通砖层厚12cm ，其外表面温度为5０ o C 。通过炉壁的热损失为１20０W ／ｍ2,绝热材料的耐热温度为9０0 o Ｃ。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。 设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。 已知:λ1=1.3Ｗ/m·K ，λ2=０.18W/m·Ｋ，λ3＝0.93W/m·K,T 1＝110０ o C ，T 2=900 o Ｃ，Ｔ 4=50o C,3δ=1２c ｍ,ｑ＝1２0０Ｗ／m 2,Rc ＝０ 求：1δ=?2δ＝? 解:∵δλT q ?= ∴1δ ＝m q T T 22.01200 90011003.1211=-?=-λ 又∵332242343323 22λδλδδλδλ+-=-=-=T T T T T T q ∴W K m q T T /579.093 .012.01200509002334222?=--=--=λδλδ 得:∴m 10.018.0579.0579.022=?==λδ 习题1附图习题2附图 2． 如附图所示。为测量炉壁内壁的温度，在炉外壁及距外壁1/3厚度处设置热电偶，测得t 2=３00 o Ｃ,t ３=50 o C 。求内壁温度t 1。设炉壁由单层均质材料组成。 已知:Ｔ2=300o C,T ３=50o C
求: Ｔ1=？ 解：∵δλδλ3 1323T T T T q -=-= ∴T 1-Ｔ3＝3(T ２-T ３） T 1=2(Ｔ２－T ３)+T 3＝３×(3０0-50)+50＝800 ｏＣ 3. 直径为?60×３m ｍ的钢管用30mm 厚的软木包扎,其外又用10０ｍｍ厚的保温灰包扎，以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为–110ｏ C,绝热层外表面温度10o C 。已知软木 和保温灰的导热系数分别为0.043和０.07 Ｗ/(m·o C ），试求每米管长的冷量损失量。 解：圆筒壁的导热速率方程为 ()2 3 212131ln 1ln 12r r r r t t L Q λλπ+-= 其中 ｒ１=30m ｍ，r 2=60mm,r 3=16０ｍｍ 所以()2560 160ln 07.013060ln 043.01101002-=+--=πL Q Ｗ／m 负号表示由外界向系统内传热，即为冷量损失量。 4． 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置，假定其它条件不变,试问每米管长的热损失将改变多少？说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为合适? 解：设外层平均直径为ｄm,2，内层平均直径为d m,1，则 d ｍ,2= 2d ｍ,1且 λ２＝2λ１ 由导热速率方程知 1 1111122114522λππλπλλλb L d t L d b L d b t S b S b t Q m m m m m ???=+?=+?= 两层互换位置后 1 1111122λππλπλb L d t L d b L d b t Q m m m ??=+?=' 所以25.14 5=='='q q Q Q
化工原理传热试题
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α值。间壁换热器管壁温度t W接近于α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、或；翅片管换热器安装翅片的目的是。 (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λ1<λ2<λ3，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、、。 (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φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi=1000W/m2·℃；如流量与物性都不变，改用一φ19×2mm的直管，则其α将变为。 A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 4 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
石油大学化工原理2004复试
石油大学（华东）2004年硕士研究生复试考题
2004年工程硕士研究生入学考试试题答案 一、选择及填空题（共30分）总 7 页第 1 页 1.某稳定流动管路，流体在流经一半开闸阀后，其质量流量 C ，总机械能 B 。 A 变大 B 变小 C 不变 D 不一定 2.如在测定离心泵的性能曲线时，错误地将压力表安装在泵出口调节阀以后，则操作时压力 表读数（表压）将 D 。 A 随真空表读数的增大而减小 B 随流量的增大而减小 C 随泵的实际扬程增大而增大 D 随流量的增大而增大 3.离心式水泵吸入管路漏入过量的空气后，将发生 D 现象，当离心式水泵入口压力低 于被输送液体的饱和蒸汽压时，将发生 A 现象。 A 气蚀 B 气浮 C 过载 D 气缚 4.灰体辐射能力 B 同温度下黑体辐射能力；灰体的吸收率 C 该灰体的黑度。 A 大于 B 小于 C 等于 D 不确定 5.实验室用水吸收NH3的过程，气相中的浓度梯度 A 液相中的浓度梯度（均已换算为相 应的液相组成）；气膜阻力 A 液膜阻力。 A 大于 B 小于 C 等于 D 不确定 6.下列情况 D 不是诱发降液管液泛的原因。 A 气液负荷过大 B 过量雾沫夹带 C 塔板间距过小 D 过量漏液 7.精馏的操作线是直线，主要基于如下原因 C 。 A 理论板假定 B 理想物系 C 恒摩尔假定 D 塔顶泡点回流 8.有一黑表面，当其温度分别为327℃和27℃时，向外辐射的能量之比为 D 。 A 2 B 4 C 8 D 16 4倍。假定液面高度、管9.用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量2 长、局部阻力及摩擦系数均不变，且管路出口处的流体动能项可忽略。 10.某设备上，真空表的读数为80mmHg，其绝压＝ 0.87 kgf/cm2＝ 85326 Pa， 该地区大气压强为720mmHg。 11.降液管内停留时间太短会造成过量气泡夹带，而泛点率过大则会造成过量雾沫夹带，气相流速太小会造成漏液。
在线作业答案中国石油大学(北京)15秋《化工原理(一)》第三阶段在线作业100分满分答案
中国石油大学(北京)15秋《化工原理(一)》第三阶段在线作业100分满分答案 单选题 (共20道题) 1.（ 2.5分）多层平壁定态导热时，各层的温度降与各相应层的热阻。 A、成正比 B、成反比 C、没关系 D、不确定 正确答案：A 此题得分：2.5分 2.（2.5分）下列准数中反映物体的物性对对流传热系数影响的是。 大众理财作业满分答案 A、Nu B、Re C、Pr D、Gr 正确答案：C 此题得分：2.5分 3.（2.5分）从传热角度来看，工业锅炉与工业冷凝器是依据来设计的。 A、核状沸腾与膜状冷凝 B、膜状沸腾与膜状冷凝 C、核状沸腾与滴状冷凝 D、膜状沸腾与滴状冷凝 正确答案：A 此题得分：2.5分 4.（2.5分）为了减少室外设备的热损失，保温层外包的一层金属皮应该是。 A、表面光滑、色泽较深 B、表面粗糙、色泽较深 C、表面光滑、色泽较浅 D、表面粗糙、色泽较浅 正确答案：C 分 5.（2.5分）有一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有119.6℃的水蒸汽冷凝，内管管壁温度接近℃。 A、35 B、119.6 C、84.8 D、60.8 正确答案：B 此题得分：2.5分 6.（2.5分）在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热。若将壳程由单程改为双程，则传热温差。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定 正确答案：A 此题得分：2.5分 7.（2.5分）对流传热速率=系数×推动力，其中推动力是。 A、两流体的温度差
B、两流体的速度差 C、同一流体的温度差 D、流体温度和壁温度差 正确答案：D 此题得分：2.5分 8.（2.5分）下列关于流体在换热器中走管程或走壳程的安排，不合理的是。 A、流量较小的流体宜走壳程 B、饱和蒸汽宜走壳程 C、腐蚀性流体宜走管程 D、压强高的流体宜走管程 正确答案：A 此题得分：2.5分 9.（2.5分）在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，则下列判断正确的是。 A、空气的对流传热系数大于饱和蒸汽的对流传热系数 B、换热器总传热系数K将接近饱和蒸汽的对流传热系数。 C、空气一侧的对流热阻很小，可以忽略 D、传热管的壁温将接近饱和蒸汽的温度 正确答案：D 此题得分：2.5分 10.（2.5分）下列关于换热设备的热负荷及传热速率的理解错误的是。 A、热负荷决定于化工工艺的热量衡算 B、传热速率决定于换热设备、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 正确答案：D 此题得分：2.5分 11.（2.5分）一般工程材料，其辐射能力愈大，其吸收辐射的能力。 A、愈小 B、也愈大 C、与辐射能力无关 D、不变 正确答案：B 此题得分：2.5分 12.（2.5分） A、. B、. C、. D、. 正确答案：B 此题得分：2.5分 13.（2.5分） A、. B、. C、. D、. 正确答案：C 此题得分：2.5分 14.（2.5分） A、. B、. C、.
完整版化工原理试题库答案2
、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000 传热 习题课 2014年12月 1、 用一单管程列管式换热器，将1.5kg/s 的有机蒸汽冷凝,蒸汽在管外的冷凝热阻可以忽略,冷凝温度60℃,汽化潜热为395kg/kJ 。管束由n 根φ25×2.5mm 的钢管组成，管内以河水为冷却剂,其入口温度为25℃。忽略管壁热阻、污垢热阻及热损失。试问： （1）冷却水用量（选择冷却水出口温度）； （2）管数n 与管长L （水在管内的流速可取为1m/s 左右）； （3）若冷却水用量增加50%，而其它条件不变，仍用上述换热器，求有机蒸汽的冷凝量； （4）若将原换热器改为双管程，而其它条件不变，求有机蒸汽的冷凝量。 2、 两台完全相同的单管程列管式换热器，用水蒸汽在壳程冷凝以加热管程内的空气。若加热蒸汽压力相同，空气进、出口温度t 1和t 2也分别相同。试问： （1）将两台换热器串联操作及并联操作（见本题附图），哪种方案生产能力大，相差多少倍？（并联时空气均匀分配于两换热器中）； （2）由以上求出的生产能力之比，计算两方案由于流动阻力引起的总压降比为多大。 （注：蒸汽冷凝传热系数远大于空气的对流传热系数；不计换热器进、出口及联接管线所引起的压降；空气在换热管内流动均按湍流考虑；直管摩擦阻力系数用柏拉修斯方程计算） 2 水蒸汽 （a) 串联方案 （b) 并联方案 3、 有一单管程列管式换热器，该换热器管径为φ 25×2.5mm ，管 子数37根，管长2米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS 2 饱和蒸汽，自饱和温度46℃冷却到10℃。CS 2在壳程冷凝， 其流量为300kg/h ，冷凝潜热为351.6kJ/kg 。冷却水在管程流 动，进口温度为5℃，出口温度为32℃，逆流流动。已知CS 2 在冷凝和冷却时的传热系数分别为K)291W/(m =21?K 及K)174W/(m =22?K 。问此换热器是否适用？（传热面积A 及传热系数均以外表面） 化工原理—传热复习题及答案 一、选择题 1、关于传热系数K，下述说法中错误的是（） A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值； B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异； C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关； D、要提高K值，应从降低最大热阻着手； C 2、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有（）。 A、高压流体； B、蒸汽； C、易结垢的流体； D、腐蚀性流体； E、粘度大的流体； F、被冷却的流体； A、C、D； B、E、F 3、影响对流传热系数的因素有()。 A、产生对流的原因； B、流体的流动状况； C、流体的物性； D、流体有无相变； E、壁面的几何因素； A、B、C、D、E 4、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是（）。 A、②>④>③>①； B、③>④>②>①； C、③>②>①>④； D、②>③>④>①； 冷流体热流体 ①水气体 ②水沸腾水蒸气冷凝 ③水水 ④水轻油 D 5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（）。 A、③>④>①>②； B、④>③>②>①； C、③>④>②>①； D、③>②>④>①； ①空气流速为30m/S时的a；②水的流速为1.5m/s时的a； ③蒸汽滴状冷凝时的a；④水沸腾时的a； C 6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是（）。 A、管避热阻； B、污垢热阻； C、管内对流传热热阻； D、管外对流传热热阻； B 7、关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（）。 A、除真空和大多数固体外，热射线可完全透过； B、热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围； C、热射线和可见光一样，都服从折射定律； D、物体的温度不变，其发射的辐射能也不变； A 8、冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90?C，出口温度为50?C，冷水进口温度为15?C，出口温度为53?C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的（）。 A、5%； B、6%； C、7%； D、8%； 中国石油大学2012年春化工第三阶段在线 作业答案 第1题多层平壁定态导热时，各层的温度降与各相应层的热阻。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：多层定态传热是一串联传热过程。各层的传热速率相等，则推动力（温度差）大的层热阻一定大。 第2题下列准数中反映物体的物性对对流传热系数影响的是。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：可根据各准数的物理意义判断。 第3题从传热角度来看，工业锅炉与工业冷凝器是依据来设计的。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：工业锅炉中是沸腾传热，膜状沸腾时传热面表面的蒸汽层产生较大的热阻，不利于传热，故设计时按核状沸腾；工业冷凝器中是冷凝传热，虽然滴状冷凝传热系数更大，但传热表面很难维持滴状冷凝，故设计时按膜状冷凝。 第4题为了减少室外设备的热损失，保温层外包的一层金属皮应该是。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：减少热损失，就是要减小设备表面向环境的传热量，即降低金属皮的黑度（吸收率）。 第5题有一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有119.6℃的水蒸汽冷凝，内管管壁温度接近℃。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：传热面壁温接近热阻小的一侧流体的温度。因为空气的热阻远远大于蒸汽冷凝的热阻，故壁温接近蒸汽一侧的温度。 第6题在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热。若将壳程由单程改为双程，则传热温差。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：壳程数增加，传热温差降低。 第7题对流传热速率=系数×推动力，其中推动力是。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：对流传热是流体和壁面之间的传热，故推动力应为流体温度和壁面温度之差。 第8题下列关于流体在换热器中走管程或走壳程的安排，不合理的是。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：壳程流通截面较大，流量较小的流体走壳程流速更小，很难达到湍流。 第9题在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，则下列判断正确的是。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：饱和蒸汽冷凝是有相变的对流传热，其对流传热系数远远大于空气的；总传热系数接近较小的对流传热系数；对流传热系数大则热阻小；壁温接近对流传热系数大的一侧流体温度。 第10题下列关于换热设备的热负荷及传热速率的理解错误的是。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：换热设备应有的生产能力是由热负荷决定的，传热速率是选择换热设备的依据，故D是错误的。 第11题一般工程材料，其辐射能力愈大，其吸收辐射的能力。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：因一般工程材料，其黑度等于吸收率，故其辐射能力愈大、吸收辐射的能力也愈大。 第12题 习 题 1. 如附图所示。某工业炉的炉壁由耐火砖λ1=1.3W/（m·K）、绝热层λ2=0.18W/（m·K）及普通砖λ3=0.93W/（m·K）三层组成。炉膛壁内壁温度1100o C ，普通砖层厚12cm ，其外表面温度为50 o C 。通过炉壁的热损失为1200W/m 2 ，绝热材料的耐热温度为900 o C 。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。 设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。 已知：λ1=1.3W/m·K，λ2=0.18W/m·K，λ3=0.93W/m·K，T 1＝1100 o C ，T 2＝900 o C ， T 4＝50o C ，3δ＝12cm ，q ＝1200W/m 2 ，Rc ＝0 求： 1δ＝？2δ＝？ 解： ∵δ λ T q ?= ∴1δ ＝ m q T T 22.01200 900 11003.1211 =-?=-λ 又∵3 3 224 23 4 33 2 3 22 λδλδδλδλ+-= -=-=T T T T T T q ∴ W K m q T T /579.093 .012.01200509002334222?=--=--=λδλδ 得：∴m 10.018.0579.0579.022=?==λδ 习题1附图 习题2附图 2. 如附图所示。为测量炉壁内壁的温度，在炉外壁及距外壁1/3厚度处设置热电偶，测得t 2=300 o C ，t 3=50 o C 。求内壁温度t 1。设炉壁由单层均质材料组成。 已知：T 2=300o C ，T 3=50o C 求： T 1=？ 解： ∵δ λ δ λ 3 13 23 T T T T q -=-= ∴T 1－T 3＝3（T 2－T 3） T 1＝2(T 2－T 3)+T 3=3×(300-50)+50＝800 o C 3. 直径为?60×3mm 的钢管用30mm 厚的软木包扎，其外又用100mm 厚的保温灰包扎，以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为–110o C ，绝热层外表面温度10o C 。已知软木和保温灰的导热系数分别为0.043和0.07 W/（m·o C ），试求每米管长的冷量损失量。 解：圆筒壁的导热速率方程为 ()2 3212131ln 1ln 12r r r r t t L Q λλπ+-= 其中 r 1=30mm ，r 2=60mm ，r 3=160mm 所以 ()2560 160 ln 07.013060ln 043.01101002-=+--=πL Q W/m 负号表示由外界向系统内传热，即为冷量损失量。 4. 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置，假定其它条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少？说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为合适？ 解：设外层平均直径为d m,2，内层平均直径为d m,1，则 d m,2= 2d m,1 且 λ2=2λ1 由导热速率方程知 1 111112 2114522λππλπλλλb L d t L d b L d b t S b S b t Q m m m m m ???= + ?= + ?= 两层互换位置后 1 1111122λππλπλb L d t L d b L d b t Q m m m ??= + ?= ' 所以 25.14 5 =='='q q Q Q 第四章 传热 一、填空题： 1、在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上，应该将 材料包在内层，其原因是 ， 导热系数小的 减少热损失 降低壁面温度 2、厚度不同的三种平壁，各层接触良好，已知 321b b b >>；导热系数321λλλ<<。在稳定传热过程中， 各层的热阻R 1 R 2 R 3 各层的导热速率Q 1 Q 2 Q 3 在压强恒定的条件下，空气的粘度随温度降低而—————————— 。 解①R 1>R 2>R 3 ， Q 1=Q 2=Q 3 ②降低 3、 ①物体辐射能力的大小与 成正比，还与 成正比。 ②流体沸腾根据温度差大小可分为 、 、 、三个阶段，操作应控制在 。 因为 4 0100? ?? ??==T c E E b εε ∴E ∝T 4 ，E ∝ε ②自然对流 泡状沸腾 膜状沸腾 泡状沸腾段 4、 ①列管式换热器的壳程内设置折流的作用在于 ，折流挡板的形状有 等。 ②多层壁稳定导热中，若某层的热阻最大，则该层两侧的温差 ；若某层的平均导热面积最大，则通过该层的热流密度 。 解①提高壳程流体的流速，使壳程对流传热系数提高 ， 园缺形（弓形），园盘和环形②最大 ， 最小 5、 ①在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管 ；易结垢的流体走管 ；高压流体走管 ；有腐蚀性液体走管 ；粘度大或流量小的流体走管 。 ①外， 内 ，内 ， 内 ， 外 6、①在一卧式加热器中，利用水蒸汽冷凝来加热某种液体，应让加热蒸汽在 程流动，加热器顶部设置排气阀是为了 。 ②列管换热器的管程设计成多程是为了 ；在壳程设置折流挡板是为了 ； 解 ①壳程 ， 排放不凝气，防止壳程α值大辐度下降 ②提高管程值 α ， 提高壳程值α 7、①间壁换热器管壁 w t 接近α 侧的流体温度；总传热系数K 的数值接近 一侧的α值。 ②对于间壁式换热器： m t KA t t Cp m T T Cp m ?=-=-)()(122' 2211'1等式成立的条件 是 、 、 。 解①大 ， 热阻大 ②稳定传热 ， 无热损失 ， 无相变化 8、①列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是 。 ②等温面不会相交，因为 。 解①增大壳程流体的湍动程度，强化对流传热，提高α值，支承管子 ②一个点不可能具有两个不同的温度 9、①由多层等厚度平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻就愈 ，其两侧的温度差愈 。 ②为了减小高温发热体辐射热的散失，可采用在发热体之外设置 的措施。传热习题课
化工原理—传热复习题及答案
(整理)中国石油大学年春化工原理第三阶段在线作业答案
化工原理课后习题答案第4章传热习题解答
化工原理课件传热习题201111(DOC)