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化工原理答案第四章传热

化工原理答案第四章传热
化工原理答案第四章传热

第四章 传 热

热传导

【4-1】有一加热器,为了减少热损失,在加热器的平壁外表面,包一层热导率为(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。已测得绝热层外表面温度为30℃,另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃,如习题4-1附图所示。试求加热器

平壁外表面温度。

解 2375℃, 30℃t t ==

计算加热器平壁外表面温度1t ,./()W m λ=?016℃

23

1212

t t t t b b λλ

--=

(1757530025005016016)

t --= ..145

025********t =?+=℃

【4-2】有一冷藏室,其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。软木的热导率λ= W/(m·℃)。若外表面温度为28℃,内表面温度为3℃,试计算单位表面积的冷量损失。

解 已知.(),.123℃, 28℃, =0043/℃ 003t t W m b m λ==?=, 则单位表面积的冷量损失为

()()../.q t t W m b

λ

=

-=

-=-2120043

328358 003

【4-3】用平板法测定材料的热导率,平板状材料的一侧用电热器加热,另一侧用冷水冷却,同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为0.02m 2

,材料的厚度为0.02m 。现测得电流表的读数为2.8A ,伏特计的读数为140V ,两侧温度分别为280℃和100℃,试计算该材料的热导率。

解 根据已知做图

热传导的热量 .28140392Q I V W =?=?=

()12A

Q t t b

λ=

-

.().()

12392002

002280100Qb A t t λ?=

=

-- 习题4-1附图

习题4-3附图

()./218W m =?℃

【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成:耐火砖层,热导率λ=(m·℃),厚度230b mm =;绝热砖层,热导率λ=(m·℃);普通砖层,热导率λ=(m·℃)。

耐火砖层内侧壁面温度为1000℃,绝热砖的耐热温度为940℃,普通砖的耐热温度为130℃。

(1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度,然后计算绝热砖层厚度。若每块绝热砖厚度为230mm ,试确定绝热砖层的厚度。

(2) 若普通砖层厚度为240mm ,试计算普通砖层外表面温度。 解 (1)确定绝热层的厚度2b

温度分布如习题4-4附图所示。通过耐火砖层的热传导计算热流密度q 。

()1121

q t t b λ=

-

.()/.W m =

-=2105

1000940274 023

绝热砖层厚度2b 的计算

()2232

q t t b λ=

-

.().b m =

-=20151

9401300446 274

每块绝热砖的厚度为023m .,取两块绝热砖的厚度为.20232046b m =?=.。 (2) 计算普通砖层的外侧壁温4t

先核算绝热砖层与普通砖层接触面处的温度3t

...2

322

274046

94010530151

qb t t λ?=-

=-

=℃

3t 小于130℃,符合要求。

通过普通砖层的热传导,计算普通砖层的外侧壁温4t 。

()3343

q t t b λ=

-

(3)

433

274024

1053346093

qb t t λ?=-

=-

=℃

【4-5】有直径为382mm mm φ?的黄铜冷却管,假如管内生成厚度为1mm 的水垢,水垢

习题4-4附图

的热导率λ=(m·℃)。试计算水垢的热阻是黄铜管热阻的多少倍[黄铜的热导率λ=110W/(m·℃)]。

解 因

38

232

<,因算术平均半径计算导热面积。管长用L 表示。黄铜管的热阻为 11

铜1111m m b b R A d L

λλπ=

=

..0002

1100036L

π=

??

水垢的热阻为

m m b b A d L

λλπ=

=

22

2222R 垢 (0001)

11630033L

π=

??

......垢铜

0001

11630033

51600021100036

R R ?==?倍

【4-6】某工厂用1705mm mm φ?的无缝钢管输送水蒸气。为了减少沿途的热损失,在管外包两层绝热材料,第一层为厚30mm 的矿渣棉,其热导率为./()W m K ?0065;第二层为厚30mm 的石棉灰,其热导率为./()W m K ?021。管内壁温度为300℃,保温层外表面温度为40℃。管路长50m 。试求该管路的散热量。

解 ()

ln ln ln 14234

112233

2111l t t q r r r r r r πλλλ-=

++

()

ln ln ln ..230040185111511454580006585021115

π-=

++

/W m =284

.42845014210l Q q l W ==?=?

.kW =142

【4-7】水蒸气管路外径为108mm ,其表面包一层超细玻璃棉毡保温,其热导率随温度/℃t 的变化关系为../()0033000023t W m K λ=+?。水蒸气管路外表面温度为150℃,希望保温

层外表面温度不超过50℃,且每米管路的热量损失不超过/160W m 。试确定所需保温层厚度。

解 保温层厚度以b 表示

习题4-5附图

(..)220033000023l dt dt q r

t r dr dr

λππ=-=-+ (..)2

21

1

20033000023r t l r t dr

q t dt r

π=-+?

?

.ln

.()()2221212100023200332l r q t t t t r π?

?=-+-????

已知/12150℃,50 160t t q W m ===℃,

,.1210.0540054r m r r b b ==+=+

..()..()

ln .220066314150500000233141505016010054b ??-+??-=

?

?+ ???

..ln .2073144510054160b +?

?+=

???

解得保温层厚度为

..00133133b m mm ==

保温层厚度应不小于13.3mm

对流传热

【4-8】冷却水在192mm mm φ?,长为2m 的钢管中以1m/s 的流速通过。水温由15℃升至25℃。求管壁对水的对流传热系数。

解 .,,/,,120015 2 1 15℃ 25℃d m l m u m s t t ===== 水的平均温度 121525

2022

m t t t ++=

==℃ 查得20℃时水的密度./39982kg m ρ=,黏度.3100410Pa s μ-=??,热导率λ=×10-2

W/(m·℃),普朗特数Pr .702=。 .2

133600015

l d ==>

雷诺数 ..Re ..43

001519982

14910100410

du ρ

μ

-??=

=

=?? 湍流 对流传热系数的计算,水被加热,Pr 的指数.04n =

......Re Pr .(.)(.).0804408040599

00230023149107020015

d

λα==????

=4367 W/(m 2

·℃)

【4-9】空气以4m s /的流速通过..755375mm mm φ?的钢管,管长5m 。空气入口温度为32℃,出口温度为68℃。(1)试计算空气与管壁间的对流传热系数。(2)如空气流速增加一

倍,其他条件均不变,对流传热系数又为多少(3)若空气从管壁得到的热量为578W ,钢管内壁的平均温度为多少。

解 已知/,.,,,124 0068 5 32 68℃u m s d m l m t t =====℃ (1)对流传热系数α计算 空气的平均温度 3268

502

m t +=

=℃ 查得空气在50℃时的物性数据./31093kg m ρ=,

.,./(),./()p Pa s W m c kJ kg μλ--=??=??=?5219610 28310 1005℃℃

Pr 0698=.,空气被加热,Pr 的指数04n =.

雷诺数

..Re ..45

006841093

1521019610

du ρ

μ

-??=

=

=?? 湍流 ..5735600068

l d ==> 对流传热系数 . .Re Pr 0804

0023d

λα=.

....(.)(.)./().W m α-?=????=?2

408042283100023152100698184 0068

(2)空气流速增加一倍,对流传热系数'α为

..''./()u W m u αα????

==?=? ?

?

??

??

08

08

2218432 1℃

(3)若空气从管壁得到的热量为578W ,计算钢管内壁平均温度 用式w m Q A t t α=-()计算钢管内壁的平均温度w t 。 已知空气进出口平均温度 50m t =℃

在第(1)项中已计算出对流传热系数 ./()2184W m α=?℃ 钢管内表面积为 ..200685107A dl m ππ==??= 钢管内壁平均温度 (578)

50794184107

w w Q t t A α=+

=+=?℃ 【4-10】温度为10℃、压力为的空气,以/10m s 的流速在列管式换热器管间沿管长方向流动,空气出口温度为30℃。列管式换热器的外壳内径为190mm ,其中装有37根的

192mm mm φ?钢管,钢管长度为2m 。试求钢管外表面对空气的对流传热系数α。

解 已知空气压力.1013kPa ρ=,温度,1210℃ 30℃t t ==, 空气的平均温度 1030

202

m t +=

=℃ 查得空气在20℃的物性数据为:密度./31128kg m ρ=,比热容./(3100510℃)p c J kg =??,热导率22.7610()/℃W m λ-=??,黏度.519110Pa s μ-=??,普朗特数Pr .0699=,空气被加热,Pr 的指数.04n =

空气流动的截面积

()..2

2019

3700194

π

-?

湿润周边 (.)019370019π+?.

当量直径 (..)

.(..)

2240193700194

00255019370019e d π

π?

-?=

=+?

..27846000255

e l d ==> 已知空气的流速 /10u m s = 雷诺数 .Re ..450.025*******

==1511019110

e d u ρμ-??=

?? 湍流 对流传热系数

().....Re Pr

.( (20408)

04

408

27610=0.023

002315110)069900255

e

d λ

α-?=????

./()2475 W m =?℃

【4-11】有一套管式换热器,内管为.3825mm mm φ?,外管为573mm mm φ?的钢管,内管的传热管长为2m 。质量流量为/2530kg h 的甲苯在环隙中流动,进口温度为72℃,出口温度为38℃。试求甲苯对内管外表面的对流传热系数。

甲苯的温度 ,1272℃ 38℃T T ==,平均温度127238

5522

m T T T ++=

==℃ 甲苯在55℃的物性数据有:密度/3830kg m ρ=,比热容./()318310℃p c J kg =??,热导率λ=(m·℃),黏度.44310Pa s μ-=??

甲苯的质量流量 /12530 m q kg h =

体积流量 //./v m q q m h ρ===3112530830305

甲苯在环隙中的流速u 计算

套管的内管外径10038d m =.,外管内径.20051d m =, 流速 .

./(..)

u m s π

==?

?-2

2

305

0933 3600005100384

甲苯对内管外表面的对流传热系数α计算

套管环隙的当量直径 21005100380013e d d d m =-=-=...

.2

154600013

l d ==> ..Re ..44

00130933830

234104310

e d u ρ

μ

-??=

=

=?? 湍流 ..Pr ..34

1831043106150128

p c μ

λ-???===

甲苯被冷却 .03n =

..Re Pr 08030.023

de

λ

α=

()()

....../(W m =?

???=?0803

4201280.023234106150013

1222 ℃)

【4-12】 甲苯在一蛇管冷却器中由70℃冷却到30℃,蛇管由.4525mm mm φ?的钢管3根并联而成,蛇管的圈径为0.6m 。若甲苯的体积流量为/m h 33,试求甲苯对钢管内表面的对流传热系数。

解 甲苯的温度,T T =1270℃ =30℃ 平均温度 7030

50℃2

m T +=

= 甲苯在50℃时的物性数据为:密度/3836kg m ρ=,黏度.44410Pa s μ-=??,热导率

0.129()/℃W m λ=?,比热容./()317710℃p c J kg =??

甲苯在3根并联蛇管中的流速u 计算 体积流量 /v q m h =33,蛇管内径.004d m =, 流速 /./.(.)2233600

022*********

3

4

V

q u m s d π

=

=

=???

雷诺数 Re ..44

0040221836

=168104410

du ρ

μ

-??=

=

??.. 湍流

普朗特数 .. Pr ..34

1771044106040129

p c μ

λ-???===

弯管效应校正系数 . (004)

1177117712403

R d R ε=+=+?= 对流传热系数α计算 甲苯被冷却 .03n =

..Re Pr 08030023R d

λ

αε=.

()....(.) (034080129002316810604124379004)

=?

????= W/(m 2

·℃) 【4-13】质量流量为1650kg/h 的硝酸,在管径为.8025mm mm φ?、长为3m 的水平管中流过。管外为300kPa (绝对压力)的饱和水蒸气冷凝,使硝酸得到.43810W ?的热量。试求水蒸气在水平管外冷凝时的对流传热系数。

解 在计算水蒸气在水平管外冷凝的对流传热系数α时,需要知道管外表面温度w t 。 如何假设w t

水蒸气冷凝的α值一般为~()500015000/℃W m ?

按题意,饱和水蒸气冷凝传给硝酸的热量为.43810Q W =? 取()1000/℃W m α=?,估算壁温度w t

300kPa (绝对压力)时,水蒸气的饱和温度.s t =1333℃。 用式()s w Q A t t α=-估算壁温度w t

...4

38101333128℃100000083

w s Q t t A απ?=-=-=???

先假设128w t =℃

定性温度为膜温 .

1333128131℃22

s w t t t ++=== 冷凝水膜的物性参数 /3934 kg m ρ=

.,./()Pa s W m μλ--=??=??4121610 68610℃

.1333s t =℃

℃时水的比汽化热 /3216810 r J kg =? 水蒸气在水平管外冷凝的α值计算

.2300725g r d t ρλαμ??= ????

.(.)...(.)/()

W m --??

?????= ????-??

=?12133

4

4

293498168610216810072521610008133312811558 ℃ 用式()s w Q A t t α=-计算Q 值

()..Q W π=????-=115580083133312846164

此Q 值大于硝酸吸收的热量,说明假设的w t 偏小。 重新用()211558/℃W m α=?估算w t 。

...4

38101333=129℃115580083

w s Q t t A απ?=-=-???

假设129℃w t =

膜温 .1333129

131℃22

s w t t t ++=

== 与前面计算的膜温基本一样,故冷凝水膜的物性数据也一样,只是α计算式中的..133312943s w t t t ?=-=-=不同。

α值计算

.(.)...(.)1

2

13

3

4

4

934981686102168100725216100081333129α--??

?????=

????-??

()W m =?11216/℃ 用()211216/℃W m α=?验算壁温

...w s Q t t A απ?===-=???4

38101333129℃112160083

与前面假设的相同。

【4-14】水在大容器内沸腾,如果绝对压力保持在200p kPa =,加热面温度保持130℃,试计算加热面上的热流密度q 。

解 ,.,200 1202 130℃s w p kPa t t ===℃

..130120298℃w s t t t ?=-=-=

水沸腾的对流传热系数α计算

() (05)

233052333012301239820010t p α=?=???

.()4211210 /℃W m =??

加热面上的热流密度q

...//452211210981110110Q

q t W m kW m A

α=

=?=??=?= 两流体间传热过程的计算

【4-15】载热体的流量为/1500kg h ,试计算下列各过程中载热体放出或吸收的热量。(1) 100℃的饱和水蒸气冷凝成100℃的水;(2)苯胺由383K 降温至283K ;(3)比热容为./()377kJ kg K ?的NaOH 水溶液从290K 加热到370K ; (4)常压下20℃的空气加热到150℃;

(5)绝对压力为250kPa 的饱和水蒸气,冷凝冷却成40℃的水。

解 /m q kg s =

1500

3600

(1) 水蒸气冷凝 比汽化热/2258r kJ kg = 放热量 m Q q r kW ==

?=1500

2258941 3600

(2) 苯胺 平均温度 383283

3332

m T K +=

= 比热容 ./()219p c kJ kg K =? 放热量 ()()..121500

=

219383283913 3600

m p Q q c T T kW =-??-= (3) NaOH 水溶液 比热容()./377p c kJ kg K =? 吸热量 ()().121500

377370290126 3600

m p Q q c T T kW =-=??-= (4) 空气加热平均温度20150

852

m t +=

=℃ 比热容 ()./1009 p c kJ kg =?℃ 吸热量 ()()..211500

=

1009150205473600

m p Q q c t t kW =-??-= (5) 饱和水蒸气250p kPa =,饱和温度.s t =1272℃,比汽化热/2185r kJ kg =, 冷凝水从.1272℃s t =降至240t =℃℃,平均温度 ..127240

8362

m t +==℃ 比热容 ()./4196 p c kJ kg =?℃

放热量 []2()

m p s Q q r c t t =+- ()..1500

2185419612724010633600kW =

+?-=???

?

【4-16】用冷却水使流量为/kg h 2000的硝基苯从355K 冷却到300K ,冷却水由15℃升到35℃,试求冷却水用量。若将冷却水的流量增加到./335m h ,试求冷却水的出口温度。

解 硝基苯流量/12000m q kg h =,平均温度 .,12355300

=327522

m T T T K ++=

=比热容()./p c kJ kg K =?1158

硝基苯的放热量 ()1112m p Q q c T T =- ()..kW =

??-=2000

158355300483 3600

(1) 冷却水用量计算 平均温度 121535

=25℃22

m t t t ++=

= 比热容()./24179p c kJ kg =?℃,密度/3997kg m ρ=

. /().()

m p Q q kg h c t t ?=

==--222148336002080 41793515

./m v q q m h ρ

=

=32

2209

(2) 用水量./v q m h =3235时,求2t =

用水量增大,水出口温度2t 应降低。先假设水的比热容及密度不变。从上面的计算式可知()221v q t t -与成反比,故

. ,..2215209 269℃353515

t t -==- 假设.2269℃t = 水的平均温度 .2126915

21℃22

m t t t ++=

== 查得水的比热容()./4182 p c kJ kg =?℃,密度/3998kg m ρ= 计算2t 212222p m p v Q Q

t t c q c q ρ

-=

=

(24833600)

15269418235998

t ?=+

=??℃

与假设相符。

【4-17】在一换热器中,用水使苯从80℃冷却到50℃,水从15℃升到35℃。试分别计 算并流操作及逆流操作时的平均温度差。

解 (1)并流操作

.ln ln

12并12

6515

34165

15Δt Δt Δt Δt Δt --=

==℃

苯 1280℃50℃T T =→= 水 1215℃35℃t t =→=

1265℃

15℃t t ?=?=

(2) 逆流操作 苯

1280℃50℃T T =→=

//1245352t t ??=< 2135℃15℃t t =←= 水

1245℃

35℃t t ?=?=

【4-18】 在1壳程2管程列管式换热器中用水冷却油,冷却水走管内,进口温度为20℃,出口温度为50℃。油进口温度为120℃,出口温度为60℃。试计算两种流体的传热

平均温度差。

解 属于折流

//12121205070℃,602040℃,70402t t t t ?=-=?=-=??=<

127040

55℃22

Δt Δt Δt ++=

==逆 122112060602502030T T R t t --====-- .2111502030

0312020100

t t P T t --=

===-- 查得温差校正系数 .091ψ=

.逆0915550℃m m t t ψ?=?=?=

【4-19】用绝对压力为300kPa 的饱和水蒸气将体积流量为380m h /的苯胺从80℃加热到100℃。苯胺在平均温度下的密度为/3955kg m ,比热容为./()231 ℃kJ kg ?。试计算:(1)

水蒸气用量(/)kg h ;(2)当总传热系数为()2800℃W m ?/

时所需传热面积。 解 (1)水的比汽化热/2168r kJ kg =,苯胺体积流量/3280v q m h =, 苯胺吸收的热量为

()().3221809552311010080v p Q q c t t ρ=-=????-

12逆4535

40℃22

Δt Δt Δt ++=

==

././.965

3531035310 9810J h kJ h W

=?=?=?

水蒸气用量 ./m Q q kg h r ?===6

13531016282168

(2) 计算传热面积A 已知/()K W m =?2800℃,水蒸气的,.300 1333℃p kPa t ==。

水蒸气 133.3℃ 133.3℃ 苯胺

..1280℃100℃

533℃333℃

t t →?=?= .. .12533333

433℃22

m Δt Δt Δt ++=

== ...m Q A m K Δt ?===?5

29810283 800433

【4-20】有一套管式换热器,内管为18010mm mm φ?的钢管,内管中有质量流量为/3000kg h 的热水,从90℃冷却到60℃。环隙中冷却水从20℃升到50℃。总传热系数

/()22000K W m =?℃。试求:(1)冷却水用量;(2)并流流动时的平均温度差及所需传热面积;

(3)逆流流动时的平均温度差及所需传热面积。

解 (1)冷却水用量2m q 计算 热水平均温度 ,./()m p T T T c kJ kg ++====?1219060

75℃ 4191 ℃22

冷水平均温度 ,./()m p t t t c kJ kg ++====?122205035℃ 4174 ℃22

热量衡算

()()...338241741050203000419110906037710 /m q J h ???-=???-=?

/m q kg h =23012

(2) 并流

热水 1290℃60℃T T =→= 冷水

21

1220507010t t t t ==→?=?=℃℃

℃℃

.ln 7010

3087010

m t -?=

=℃ 传热面积 ./..m Q A m K t ?=

==??82377103600

17 2000308

(3) 逆流

热水 1290℃60℃T T =→=

211250204040t t t t ==←?=?=冷水℃℃

℃℃

40℃m t ?=

传热面积 ./ 8377103600

200040

m Q A K t ?==??.m =2131

【4-21】 有1壳程2管程列管式换热器,用293K 的冷水30t/h 使流量为20t/h 的乙二醇从353K 冷却到313K ,设总传热系数为/()21200W m K ?,试计算所需传热面积。

乙二醇的平均温度353313

3332

m T K +=

=, 比热容()./312610p c J kg K =??

乙二醇放出热量 1112()

m p Q q c T T =- ()..3

3520102610353313578103600

W ?=???-=? 从水的物理性质数据表上可知,水在3050~℃范围内,比热容/()4174p c J kg K =?。假设

/()24174p c J kg K =?,计算冷水出口温度2t 。

()2221m p Q q c t t =-

..521322578103600293309630104174

m p Q t t q c ??=+=+=??K

冷水的平均温度 ..122933096

=301322

m t t t K ++=

= .283℃= m t 接近30℃,所假设的2p c 可以。

逆流平均温度差m t ?逆计算

..1123533096434℃t T t ?=-=-= 22131329320℃t T t ?=-=-=

...ln 逆43420

=

302℃43420

m t -?= 折流的平均温度差m t ?计算

(122135331340)

2413096293166

T T R t t --=

===-- 习题4-21附图

(21113096293166)

027*********

t t P T t --=

===-- .,...0830********℃m m Δt Δt ??===?=逆

传热面积 ...m Q A m K Δt ?===?5

257810192 1200251

【4-22】 有一外径为l00mm 的水蒸气管,水蒸气温度为160℃。为了减少热量损失,在管外包覆厚度各为25mm 的A 、B 两层绝热材料保温层,A 与B 的热导率分别为.015与.()005/W m K ?。试计算哪一种材料放在内层好。周围空气温度为20℃,保温层外表面对周围空气的对流(包括热辐射)传热系数/()215℃W m α=?。保温层内表面温度在两种情况下都等于水蒸气温度。

(1) A 在内层,B 在外层。以保温层外表面积为基准的总传热系数为

132311221

1

m m K b d b d d d λλα

=

++

()

........./W m =

??++??=?21

0025020025021

015012500501751511 ℃

热量损失 ()()12312Q KA t t K d L t t π=-=?-

单位长度的热损失为 ()

312Q

q K d t t L

π==- ()

.../W m π=???-=110216020967 (2) B 在内层,A 在外层,总传热系数为

(1323112211)

00250200250211

0050125015017515

m m K b d b d d d λλα=

=

??++++

?? ./()W m =?20946 ℃ ()()../Q

q K d t t W m L

ππ=

-=???-=312=0.9460216020832 计算结果表明,热导率小的绝热材料放在内层,热损失小。

习题4-22附图

【4-23】测定套管式换热器的总传热系数。数据如下:甲苯在内管中流动,质量流量为5000kg/h ,进口温度为80℃,出口温度为50℃。水在环隙流动,进口温度为15℃,出口温度为30℃。水与甲苯逆流流动,传热面积为.225m 。问所测得的总传热系数为多大

解 甲苯/,1125000 80℃,50℃m q kg h T T ===,

8050

65℃2

m T +=

=, ./()3118610p c J kg K =?? 热负荷 ()..335000

186108050=77510W 3600

Q =

???-? 128050T T =→=℃℃

21

1230℃15℃

50℃35℃

t t t t ==←?=?= .50354252m t +?==℃ .225A m =

()./..m Q K W m K A t ?===???3

277510729 25425

【4-24】在一套管换热器中,内管中流体的对流传热系数()21200/W m K α=?,内管外侧流体的对流传热系数()22350/W m K α=?。已知两种流体均在湍流条件下进行换热。试回答下列两个问题:(1)假设内管中流体流速增加一倍;(2)假设内管外侧流体流速增加两倍。其他条件不变,试问总传热系数增加多少以百分数表示。管壁热阻及污垢热阻可不计。

解 已知(),()2212200/ 350/W m K W m K αα=?=? (1) 内管中流体流速增加一倍,'112u u =

()

()..''/u W m K u αα??

===? ?

??

08

08

211112002348

/()21212200350

=127 200350

K W m K αααα?==?++ ()''/'K W m K αααα?=

==?++21212348350

174 348350

'.174127

037127

K K K --== 增加37% (2) ()

()..'','u u u W m K u αα??

===?=? ?

??

08

08

22222223 3503843 /

''/()'K W m K αααα?=

==?++21212200843

162 200843

' .1621270276127

K K K --== 增加27. 6%

增大α小者,对增大K 有利。

【4-25】 有一套管式换热器,内管为573mm mm φ?,外管为1144mm mm φ?。内管中有流量为/4000kg h 的苯被加热,进口温度为50℃,出口温度为80℃。套管的环隙中有绝对压力为200kPa 的饱和水蒸气冷凝放热,冷凝的对流传热系数为/()W m K ?4210。已知内管的内表面污垢热阻为./200004m K W ?,管壁热阻及管外侧污垢热阻均不计。试计算:(1)加热水蒸气用量;(2)管壁对苯的对流传热系数;(3)完成上述处理量所需套管的有效长度;(4)由于某种原因,加热水蒸气的绝对压力降至140kPa 。这时,苯出口温度有何变化应为多少度(设苯的对流传热系数值不变,平均温度差可用算术平均值计算)。

解 苯,,1250℃ 80℃ t t ==平均温度,/()25080

65 18402

m p t c J kg K +=

==?℃,/24000m q kg h = 热负荷

()22214000

1840(8050)61330 3600

m p Q q c t t W =-=??-= (1) 水蒸气用量1m q

,./2001202℃,2205 p kPa T r kJ kg ===

.//13

6133000278100 220510m Q q kg s kg h r =

===? (2) 苯的对流传热系数α

()/,.,.3832 038 013 / kg m mPa s W m K ρμλ==?=?

()

./.u m s π

=

=??

?2

4000

0654 360083200514

..Re ..43

00510654832

731003810du ρ

μ

-??=

=

=?? 湍流 Pr ..3

18400.3810538013

p c μ

λ-??===

苯被加热 .04n =

..Re Pr 08040.023d

λ

α=

()()....(.)./.W m K =?

??=?04

408201300237310538893 0051

(3)管长 l

()()/,,./422221110 893/ 00004W m K W m K R m K W αα=?=?=?

以管内表面积A 1为基准

/() (211141)

22

11

621 1100511

1000048930057

10d K W m K d R d αα=

=

=?++++

....1122120250702℃, 120280402℃t T t t T t ?=-=-=?=-=-=

(702402)

552℃2

m Δt +=

= ..261330

18 621552

m Q A m K Δt =

==? ...A l m d ππ=

==?18112 0051

(4) 水蒸气绝对压力140p kPa =时,苯的出口温度2t 。

140p kPa =时,.1092℃T =

()()() (2210925010924000)

184050=6211836002

t t -+-??-?? .752℃t =

【4-26】在一套管换热器中,用绝对压力为200kPa 的饱和水蒸气使流量为/5000kg h 的氯化苯从30℃加热到70℃,氯化苯在内管中流动。因某种原因,氯化苯的流量减小到/2500kg h ,但进、出口温度欲保持不变。为此,想把水蒸气压力降低一些,试问水蒸气的

绝对压力应降到多少(两种情况下,管内氯化苯均为湍流流动,并且其对流传热系数比水蒸气冷凝的对流传热系数小很多。因此,水蒸气冷凝的热阻及管壁热阻均可忽略不计)

解 水蒸气绝对压力,.200 1202℃p kPa T ==

..,..12120230902℃120270502℃t t ?=-=?=-=

(902502)

702℃2

m t +?=

= 氯化苯的流量 /m q kg h =5000 热负荷m Q q 与成正比,5000Q ∝

氯化苯的对流传热系数m q α与的关系为().08

5000α∝ 氯化苯的流量减小到'/2500m q kg h =,

().',08

2500 2500Q α∝∝

总传热系数 ,''K K αα≈≈

'''''m m m m

KA t A t Q

Q K A t A t αα??==

??

()...'.()'08

085000702

5000= 611℃25002500m m

t t ??=?? ()()

'''.3070=6112

m T T t -+-?=

水蒸气温度 '111℃T = 压力 .1433p kPa =

【4-27】欲将体积流量为33000m h /(标准状况..101325,27315p kPa T K θθ==)的常压空气,用绝对压力为200kPa 的饱和水蒸气加热,空气从10℃加热到90℃。现有一列管式换热器,其规格如下:钢管直径.2525mm mm φ?,管长1.6m ,管数271根。如用此换热器,使空气在管内流动,水蒸气在管外冷凝,试验算此换热器面积是否够用水蒸气冷凝时的对流传热系数可取为/()W m K ?210000。

解 空气的平均温度12109050℃22

m t t t ++=

== 空气的物性参数 ./.361093,19610kg m Pa s ρμ-==??

()()./,.2328310 100510 /p W m K c J kg K λ-=??=??, Pr .0698=

空气流量 /.3000

293884 224

m q kg h =

?= /.33884/10933554 /V m q q m h ρ===

热负荷 ()().3213884

10051090103600

m p Q q c t t =-=

???一.W =?486710 水蒸气 .2001202℃p kPa T ==,

平均温度差 ..111202101102℃t T t ?=-=-=

..22120290302℃t T t ?=-=-=

...ln ln

.m t t t t t ?-?-?=

==??1212

1102302

621102

302℃ 空气流速 ./(.)2

2

3554

116 36003600002271

4

4

v

q u m s d n

π

π

=

==?

?

??

..Re ..46

0021161093

1291019610

du ρ

μ

-??=

=

=??. 湍流 ()....Re Pr (.)..204

08

40828310=0.023=0.023129100698002

n

d λ

α-?????

./()W m K =?2548

./()2548K W m K α≈=?

...m Q A m K t ?===??4

286710255 54862

已有换热器的传热面积为

'...200216271272A dln m ππ==???= 够用

【4-28】有一钢制套管式换热器,质量流量为2000/kg h 的苯在内管中,从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙中从15℃升到35℃。已知苯对管壁的对流传热系数为()2600W m K ?/,管壁对水的对流传热系数为/()W m K ?21000。计算总传热系数时,忽略管壁热阻,按平壁计算。试回答下列问题:(1)计算冷却水消耗量;(2)计算并流流动时所需传热面积;(3)如改变为逆流流动,其他条件相同,所需传热面积将有何变化

解 总传热系数K 的计算

已知()()2212600 , 1000/ /W m K W m K αα=?=?

/()K W m K αααα?=

==?++212126001000

375 6001000

苯 ,m T T T +==

=128050

80℃ =50℃, 65℃2

()./,/31118610 2000p m c J kg K q kg h =??=

热负荷 ()1112m p Q q c T T =-

()..W =

???-=?342000

1861080503110 3600

(1) 冷却水消耗量2m q

121535

15℃35℃25℃2

m t t t +===

=,, ()./32417910 p c J kg K =??

. ().()

42

3221311036001335 /4179103515m p Q q kg h c t t ??===-??- (2) 并流的传热面积A

,111222801565℃ 503515℃t T t t T t ?=-=-=?=-=-=

.ln ln

1212

6515

34165

15m t t t t t ?-?-?=

==??℃

化工原理实验传热实验报告

传热膜系数测定实验(第四组) 一、实验目的 1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法 2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用 4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容 1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 2、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’ 3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ??=a A Nu 中的参数A 、a * 4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理 间壁式传热过程是由热流体对固体壁面的对流传热,固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三个传热过程所组成。由于过程复杂,影响因素多,机理不清楚,所以采用量纲分析法来确定给热系数。 1)寻找影响因素 物性:ρ,μ ,λ,c p 设备特征尺寸:l 操作:u ,βg ΔT 则:α=f (ρ,μ,λ,c p ,l ,u ,βg ΔT ) 2)量纲分析 ρ[ML -3],μ[ML -1 T -1],λ[ML T -3 Q -1],c p [L 2 T -2 Q -1],l [L] ,u [LT -1], βg ΔT [L T -2], α[MT -3 Q -1]] 3)选基本变量(独立,含M ,L ,T ,Q-热力学温度) ρ,l ,μ, λ 4)无量纲化非基本变量 α:Nu =αl/λ u: Re =ρlu/μ c p : Pr =c p μ/λ βg ΔT : Gr =βg ΔT l 3ρ2/μ2 5)原函数无量纲化 6)实验 Nu =ARe a Pr b Gr c 强制对流圆管内表面加热:Nu =ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程: 热量衡算方程: 圆管传热牛顿冷却定律: 圆筒壁传导热流量:)] /()ln[)()()/ln(11221122121 2w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----?-?=δλ 空气流量由孔板流量测量:54.02.26P q v ??= [m 3h -1,kPa] 空气的定性温度:t=(t 1+t 2)/2 [℃]

化工原理答案第四章 传热

第四章 传 热 热传导 【4-1】有一加热器,为了减少热损失,在加热器的平壁外表面,包一层热导率为(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。已测得绝热层外表面温度为30℃,另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃,如习题4-1附图所示。试求加热器平壁外表面温度。 解 2375℃, 30℃t t == 计算加热器平壁外表面温度1t ,./()W m λ=?016℃ (1757530025005016016) t --= ..145 025********t =?+=℃ 【4-2】有一冷藏室,其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。软木的热导率λ= W/(m·℃)。若外表面温度为28℃,内表面温度为 3℃,试计算单位表面积的冷量损失。 解 已 知 .(),.123℃, 28℃, =0043/℃ 003t t W m b m λ==?=, 则单位表面积的冷量损失为 【4-3】用平板法测定材料的热导率,平板状材料的一侧用电热器加热,另一侧用冷水冷却,同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。若所测固体的表面积为0.02m 2 ,材料的厚度为0.02m 。现测得电流表的读数为2.8A ,伏特计的读数为140V ,两侧温度分别为280℃和100℃,试计算该材料的热导率。 解 根据已知做图 热传导的热量 .28140392Q I V W =?=?= .().() 12392002 002280100Qb A t t λ?= = -- 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成:耐火砖层,热导率λ=(m·℃),厚度230b mm =;绝热砖层,热导率λ=(m·℃);普通砖层,热导率λ=(m ·℃)。 耐火砖层内侧壁面温度为1000℃,绝热砖的耐热温度为940℃,普通砖的耐热温度为130℃。 (1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度,然后计算绝热砖层厚度。若每块绝热砖厚度为230mm ,试确定绝热砖层的厚度。 (2) 若普通砖层厚度为240mm ,试计算普通砖层外表面温度。 解 (1)确定绝热层的厚度2b 温度分布如习题4-4附图所示。通过耐火砖层的热传导计算热流密度q 。 绝热砖层厚度2b 的计算 每块绝热砖的厚度为023m .,取两块绝热砖的厚度为 习题4-1附图 习题4-3附图 习题4-4附图

化工原理实验答案

实验四 1.实验中冷流体和蒸汽的流向,对传热效果有何影响? 无影响。因为Q=αA△t m,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动,由 于蒸汽的温度不变,故△t m不变,而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响, 所以传热效果不变。 2.蒸汽冷凝过程中,若存在不冷凝气体,对传热有何影响、应采取什么 措施? 不冷凝气体的存在相当于增加了一项热阻,降低了传热速率。冷凝器 必须设置排气口,以排除不冷凝气体。 3.实验过程中,冷凝水不及时排走,会产生什么影响?如何及时排走冷 凝水? 冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了一项热阻,降低了传热速 率。在外管最低处设置排水口,及时排走冷凝水。 4.实验中,所测定的壁温是靠近蒸汽侧还是冷流体侧温度?为什么?传热系数k 接近于哪种流体的 壁温是靠近蒸汽侧温度。因为蒸汽的给热系数远大于冷流体的给热系 数,而壁温接近于给热系数大的一侧流体的温度,所以壁温是靠近蒸汽侧温度。而总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数 5.如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对α关联式有何影响? 基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4,当蒸汽压强增加时,r 和△t 均增加,其它参数不变,故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大,所以认为蒸汽压强 对α关联式无影响。

实验五固体流态化实验 1.从观察到的现象,判断属于何种流化? 2.实际流化时,p为什么会波动? 3.由小到大改变流量与由大到小改变流量测定的流化曲线是否重合,为什么? 4流体分布板的作用是什么? 实验六精馏 1.精馏塔操作中,塔釜压力为什么是一个重要操作参数,塔釜压力与哪些因素有关? 答(1)因为塔釜压力与塔板压力降有关。塔板压力降由气体通过板上孔口或通道时为克服局部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力而引起,因而塔板压力降与气体流量(即塔内蒸汽量)有很大关系。气体流量过大时,会造成过量液沫夹带以致产生液泛,这时塔板压力降会急剧加大,塔釜压力随之升高,因此本实验中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的重要参考依据。(2)塔釜温度、流体的粘度、进料组成、回流量。 2.板式塔气液两相的流动特点是什么? 答:液相为连续相,气相为分散相。 3.操作中增加回流比的方法是什么,能否采用减少塔顶出料量D的方法? 答:(1)减少成品酒精的采出量或增大进料量,以增大回流比;(2)加大蒸气量,增加塔顶冷凝水量,以提高凝液量,增大回流比。 5.本实验中进料状态为冷态进料,当进料量太大时,为什么会出现精馏段干板,甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象,应如何调节?

(完整版)化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图

化工原理第二版夏清,贾绍义 课后习题解答 (夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版) 社,2011.8.) 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。苯 和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t(℃) 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *,P A *,由于总压 P = 99kPa,则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x 图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃ 2.正戊烷(C 5H 12 )和正己烷(C 6 H 14 )的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该 溶液的平衡数据。 温度 C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 (A)和C 6 H 14 (B)的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0

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】第四章传热补充习题

第四章 传热 填空题 (1) 对流传热的热阻主要集中在 ,因此, 是强化对 流传热的重要途径。 答案:滞流内层;减薄湍流内层的厚度 (2)黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的 倍. 答案: 5.39 分析:斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的4次方成正比, 而非摄氏温度,即4 273300273600?? ? ??++=5.39。 (3)处理量为440kg/h 的有机溶液在某换热器中预热。运转一周期后,该溶液 在管内生成积垢,使换热器总热阻增加了10%。若维持冷、热介质出口温度不变, 则该溶剂的处理量变为 。 答案:400kg/h 分析:设Q=m t KA ? m t A K Q ?='' ∴ ==''K K Q Q K K 11 '=1.1 故 Q '=1 .14401.1=Q =400kg/h 选择题 (1)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 (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

B. 克希霍夫 D. 普郎克 答案:B (3)关于下面两种说法的正确结论应是( )。 1)固体的辐射和吸收只能在表面上进行,因此只和表面积的大小和表面特性有关; 2)气体的辐射和吸收是在整个体积上进行的,必然和气体积的大小和形状有关。 A. 这两种说法都对; C. 第一种说法对,第二种说法错; B. 这两种说法都错; D.第二种说法对,第一种说法错 答案:A (4)传热速率公式q=KAΔt m 中,Δt m 的物理意义是( )。 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.流体进出口的温度差; D.器壁与流体的温度差。 B (5)用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近( ) A. 蒸汽的温度; B. 空气的出口温度; C. 空气进、出口平均温度 A (6)( )是指当间壁两侧泠、热流体之间的温度为1K 时,在单位时间内通过单位传热面积,由热流体传给泠流体的热能。 A. 导热系数; B. 对流传热系数; C. 总传热系数 C (7)在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气,此过程的总传热系数K 值接近于( )。 A. α蒸汽 B. α空气 C. α蒸汽与α空气的平均值 B (8)翅片管换热器的翅片应安装在( )。 A. α小的一侧 B. α大的一侧 C. 管内 D. 管外 A 计算题 (1)某厂库存有一台列管式换热器,其主要尺寸为:列管规格?38,3?管长4m ,管数127根,欲利用这台换热器,用水蒸气加热空气。蒸汽走壳程,空气走管程,空气流量为6000标准3m / 小时,要求自20℃加热至100℃以上。 已知:空气侧对流传热系数为?2/58m W ℃; 蒸汽侧对流传热系数为11000 w/2m ℃ 污垢热阻和管壁热阻可以忽略不计; 标准状况下,空气密度为1.29kg/3m ,操作条件下空气比热取1.01kJ/kg.℃ 蒸汽的有关参数见附表。

武汉大学化工原理第二版课后习题答案第八章

第八章 化学反应工程基本原理 1、已知某气相反应在450K 温度下进行时,其反应速率方程为: 126A h p ,p 1058.2)p (???×=?d a A d t k P 的单位 为 试求:①反应速率常数132A R A h m kmol ,kc t d n d V 1)r (????=?? =? ②假如反应速率方程可表示,那么k c 为多少? 解:(1)因(t P d d A ?)的单位为Pa ? h ?1, k p =2.P 58×10?6Pa ?1 ? h ?1 (2)因A 所以:58×10?6 ? Pa ? h ?1/(a)2=2.P =RT c RT n A = V A 所以:(?r A )=t P d d A ?= ?2A A )(d )(d RT c t RT c p k = 即:?t c RT d d A = k p (RT )2 ? c A 2 故 k c = k = 2.58 8. 4 × 450 2、乙烷脱氢裂解反应方程式为: 4+H 2 物料中A 的浓度为y A =0.0900,求A 的转化率。 pRT ×10?6×31= 9.65 × 10?3m 3 ? mol ?1 ? h ?1 C 2H 6→C 2H A R S 已知反应物A 的初始浓度y A,o =1.0000,出口解:1111=?+=δ 1A )y 1(A A 0,A A 0,A A δy y y x +?==835.0) 0900.01(0000.10900.00000.1=+? = 83.5% 3、氨接触氧化的主、副反应为: (主反应) 入口处(mol%)出口处(mol%) 4NH 3+5O 2 4NO+6H 2O+Q 4NH 3+5O 2 2N 2+6H 2O+Q (副反应) 已知反应器进出口处物料组成为: 组 成 NH 311.52 0.22 O 223.04 8.7 N 2 62.67 H 2O 2.76 NO O 求氨的转化率和一氧化氮的收率和选择性。 表示NO 和N 2的生成量(mol ),根据进料组成和化学计量式,解:以100mol 进料为计算基准,并设x 和y 分别可列下表: 1

化工原理 第二版 答案

第二章 习题 1. 在用水测定离心泵性能的实验中,当 流量为26 m 3/h 时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ,轴功率为 2.45 kW ,转速为2900 r/min 。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。 解:在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程,得 22112212,1222e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+++=+++∑ 其中:210.4z z m -=41 2.4710()p P a =-?表压 52 1.5210p Pa =?(表压) 12u u = ,120f H -=∑ 则泵的有效压头为: 5 21213(1.520.247)10()0.418.41109.81 e p p H z z m g ρ-+?=-+=+=? 泵的效率3 2618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη??==?=??

该效率下泵的性能为: 326/Q m h = 18.14H m =53.2%η= 2.45N kW =

3. 常压贮槽内盛有石油产品,其密度为 760 kg/m 3,黏度小于20 cSt ,在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ,现拟用 65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流 量送往表压强为177 kPa 的设备内。贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5 m ,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。试核算该泵是否合用。 若油泵位于贮槽液面以下1.2m 处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33kPa 计。 解:要核算此泵是否合用,应根据题给条件计算在输送任务下管路所需压头,e e H Q 的值,然后与泵能提供的压头数值 比较。 由本教材附录24 (2)查得65Y-60B 泵的性能如下: 319.8/Q m h =,38e H m =,2950/min r r =, 3.75e N kW =,55%η=,() 2.7r NPSH m = 在贮槽液面11'-与输送管出口外侧截面22'-间列柏努利方程,并以截面11'-

05化工原理第五章习题答案

5-1、在葡萄糖水溶液浓缩过程中,每小时的加料量为kg 3000,浓度由15%(质量)浓缩到70%(质量)。试求每小时蒸发水量和完成液量。(答:1h kg 2357-?,1h 43kg 6-?) 解:⑴蒸发水量10h kg 2357)70 .015.01(3000)1(-?=-=- =x x F W ; ⑵完成液量1h kg 64323573000-?=-=-W F 。 5-2、固体NaOH 的比热容为11K kg kJ 31.1--??,试分别估算NaOH 水溶液浓度为10%和25%时的比热。 (答:11K kg kJ 77.3--??,11K kg .47kJ 3--??) 解:⑴%10浓度的NaOH 溶液: 11K kg kJ 77.3)1.01(183.4)1(--??=-=-=x c c w ; ⑵%25浓度的NaOH 溶液: 11K kg kJ 47.325.031.1)25.01(183.4)1(--??=?+-=+-='x c x c c w 质。 5-3、已知单效常压蒸发器每小时处理kg 2000 NaOH 水溶液, 溶液浓度由15%(质量)浓缩到25%(质量)。加热蒸汽压力为92kPa 3(绝压),冷凝温度下排出。分别按20℃加料和沸点加料(溶液的沸点为113℃)。求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。假设蒸发器的热损失可以忽略不计。(答:1h kg 1160-?、45.1,1h 50.9kg 8-?、06.1) 解:蒸发水量110h kg 800)25 .015.01(2000)1(-?=-=-=x x F W , 92k P a 3时蒸气的潜热1kg kJ 2132-?=r , N a O H 溶液的比热11K kg kJ 56.3)15.01(183.4)1(--??=-=-=x c c w , ⑴原料于C 20?加入 二次蒸气的焓1kg kJ 2670-? 1h kg 11602132 2056.32000267080011356.3)8002000(-?=??-?+??-= D 45.18001160==W D ; ⑵沸点加料 1h kg 9.850213211356.32000267080011356.3)8002000(-?=??-?+??-=D 06.18009.850==W D 。 5-4、传热面积为52m 2的蒸发器,在常压下每小时蒸发2500kg 浓度为7%(质量)的某种水溶液。原料液的温度为95℃,常压下的沸点为103℃。完成液的浓度为45%(质量)。加热蒸汽表压力为96kPa 1。热损失为110000W 。试估算蒸发器的总传热系数。(答:12K m W 936--??) 解:查得96kPa 1时水蒸气饱和温度为C 9.132?, atm 1时水蒸气的潜热为1kg kJ 2258-?, 110h kg 2111)45 .007.01(2500)1(-?=-=-=x x F W , 11K kg kJ 894.3)07.01(183.4)1(--??=-=-=x c c w , 由传热方程及热量衡算式得: 损Q W t t Fc t t KA r ++-=-)()(0112

化工原理实验资料

实验一 干燥实验 一、实验目的 1. 了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作技术。 2. 掌握恒定条件下物料干燥速率曲线的测定方法。 3. 测定湿物料的临界含水量X C ,加深对其概念及影响因素的理解。 4. 熟悉恒速阶段传质系数K H 、物料与空气之间的对流传热系数α的测定方法。 二、实验内容 1. 在空气流量、温度不变的情况下,测定物料的干燥速率曲线和临界含水量,并了解其 影响因素。 2. 测定恒速阶段物料与空气之间的对流传热系数α和传质系数K H 。 三、基本原理 干燥操作是采用某种方式将热量传给湿物料,使湿物料中水分蒸发分离的操作。干燥操作同时伴有传热和传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。由于物料含水性质和物料形状上的差异,水分传递速率的大小差别很大。概括起来说,影响传递速率的因素主要有:固体物料的种类、含水量、含水性质;固体物料层的厚度或颗粒的大小;热空气的温度、湿度和流速;热空气与固体物料间的相对运动方式。目前尚无法利用理论方法来计算干燥速率(除了绝对不吸水物质外),因此研究干燥速率大多采用实验的方法。 干燥实验的目的是用来测定干燥曲线和干燥速率曲线。为简化实验的影响因素,干燥实验是在恒定的干燥条件下进行的,即实验为间歇操作,采用大量空气干燥少量的物料,且空气进出干燥器时的状态如温度、湿度、气速以及空气与物料之间的流动方式均恒定不变。 本实验以热空气为加热介质,甘蔗渣滤饼为被干燥物。测定单位时间内湿物料的质量变化,实验进行到物料质量基本恒定为止。物料的含水量常用相对与物料总量的水分含量,即以湿物料为基准的水分含量,用ω来表示。但因干燥时物料总量在变化,所以采用以干基料为基准的含水量X 表示更为方便。ω与X 的关系为: X = -ω ω 1 (8—1) 式中: X —干基含水量 kg 水/kg 绝干料; ω—湿基含水量 kg 水/kg 湿物料。 物料的绝干质量G C 是指在指定温度下物料放在恒温干燥箱中干燥到恒重时的质量。干燥曲线即物料的干基含水量X 与干燥时间τ的关系曲线,它说明物料在干燥过程中,干基含水量随干燥时间变化的关系。物料的干燥曲线的具体形状因物料性质及干燥条件而变,但是曲线的一般形状,如图(8—1)所示,开始的一小段为持续时间很短、斜率较小的直线段AB 段;随后为持续时间长、斜率较大的直线BC ;段以后的一段为曲线

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

化工原理课后习题答案第4章传热习题解答

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/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 ,3 δ=12cm ,q = 1200W/m 2,Rc =0 求: 1 δ=?2 δ=? 解: ∵δλT q ?= ∴1 δ=m q T T 22.01200 900 11003.12 1 1 =-? =- 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 .0120050900233422 2?=--=--= λδλ δ 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 δλ3 13 2 3 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

化工原理实验习题答案

1、填料吸收实验思考题 (1)本实验中,为什么塔底要有液封?液封高度如何计算? 答:保证塔内液面,防止气体漏出,保持塔内压力.0.1 设置液封装置时,必须正确地确定液封所需高度,才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)X10.2/Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度,m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下,管道压力降(h-)值较小,可忽略不计,因此可简化为 H=(P1一P2)X10.2/Y 为保证液封效果,液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量

为宜。 (2)测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义? 答:是确定最适宜操作气速的依据 (3)测定Kxa 有什么工程意义? 答:传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一 (4)为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制? 答:易溶气体的吸收过程是气膜控制,如HCl,NH3,吸收时的阻力主要在气相,反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了,应该属于液膜控制(5)当气体温度和液体温度不同时,应用什么温度计算亨利系数? 答:液体温度。因为是液膜控制,液体影响比较大。 2对流给热系数测定 1. 答:冷流体和蒸汽是并流时,传热温度差小于逆流时传热温度差,在相同进出口温度下,逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答:不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内,致使实际冷凝面积减小,冷凝负荷增大,冷凝压力升

化工原理实验报告(传热)

北京化工大学 化工原理实验报告 传热膜系数测定实验 院(部):化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级:化工1005 姓名:江海洋 2010011136 同组人员:王彬刘玥波方郡 实验名称:传热膜系数测定实验 实验日期: 2012.11.28

传热膜系数测定实验 一、摘要 本实验以套管换热器为研究对象,以冷空气及热蒸汽为介质,冷空气走黄铜管内,即管程,热蒸汽走环隙,即壳程,研究热蒸汽与冷空气之间的传热过程。通过测得的一系列温度及孔板压降数值,分别求得正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α及Nu ,做出lg (Nu/Pr0.4)~lgRe 的图像,分析出传热膜系数准数关联式Nu=ARemPr0.4中的A 和m 值。 关键词:对流传热 Nu Pr Re α A 二、实验目的 1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法; 2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法; 3、通过实验提高对准数关系式的理解,并分析影响α的因素,了解工程上强化传热的措施。 三、实验原理 黄铜管内走冷空气,管外走100℃的热蒸汽,壁内侧热阻1/α远远大于壁阻、垢阻及外侧热阻,因此研究传热的关键问题是测算α,当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为: p n m Gr A Nu Pr Re ??= 对于强制湍流有: n m A Nu Pr Re = 用图解法对多变量方程进行关联,要对不同变量Re 和Pr 分别回归。本实验可简化上式,即取n=0.4(流体被加热)。在两边取对数,得到直线方程为 Re lg lg Pr lg 4 .0m A Nu += 在双对数坐标中作图,求出直线斜率,即为方程的指数m 。在直线上任取一点函数值代入方程中,则可得到系数A ,即m Nu A Re Pr 4 .0= 其中 λ αλ μ μ ρ d Nu Cp du = = = ,Pr ,Re 实验中改变空气的流量,以改变Re 值。根据定性温度计算对应的Pr 值。同时,由牛顿冷却定律,求出不同流速下的传热膜系数值,进而求得Nu 值。

2019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: 值。间壁换热器管壁温度t w接近于值_ (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b i>b2>b a,导热系数:1<:2<:3,在稳定传热过程中,各层的热阻________ ,各层导热速率________ 0 (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________ 0在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而_0 (10) 传热的基本方式有—、—和—三种。热传导的基本定律是爲:其表达式为m 0 (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___________ 0 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

化工原理第五章-传热(测试题).

小测验 第五章 第一章 第二章 第三章 第四章 第六章 第五章传热 1.翅片管换热器的翅片应安装在(A)。 A. α小的一侧 B. α大的一侧 C. 管内 D. 管外 2.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. 增加流体的湍动,提高传热效果。 3. 对流传热是由(C)因素产生的。 A. 流体分子的热振动(传导); B.流体体内电子的移动; C. 流体质点的位移、扰动。 4.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 5.传热基本方程Q=KAΔtm,式中的Δtm是指(B)的平均温度差。 A.器壁内外壁面; B.器壁两侧流体; C.流体进出口; D.器壁与流体之间。 6.流体主体与器壁间的对流传热,其热阻主要存在于( C )。 A. 流体主体内; B. 器壁内; C. 滞流内层中; D. 流体湍流区域内。 7.对一台正在工作的列管式换热器,已知αi=116w/m2.K,α0=11600 w/m2.K,要提高传热系数K,最简单有效的途径是(A )。 A. 设法增大αi; B. 设法增大α0; C. 同时增大αi和α0。 8.用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近( B ) A. 蒸汽的温度; B. 空气的出口温度; C. 空气进、出口平均温度 9.(C)是指当间壁两侧泠、热流体之间的温度为1K时,在单位时间内通过单位传热面积, 由热流体传给冷流体的热能。 A. 导热系数λ; B. 对流传热系数a; C. 总传热系数K 10. 间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高对流传热系数a (B )之值。 A. 大者; B. 小者; C. 两者; 11. 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气,此过程的总传热系数K值接近于( C )。 A. α蒸汽 B. α空气 C. α蒸汽与α空气的平均值

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

化工原理—传热复习题及答案

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%;

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