6 传热作业
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传热
概述
1. 按冷热流体的接触状况，传热过程有哪三种基本方式？
2. 传热按机理分为哪几种？
3. 若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几个过程？
热传导
1. 对于三层圆筒壁的定态热传导，若 Q 1、Q 2、Q 3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为____。
A. Q 1=Q 2=Q 3
B.Q 3>Q 2>Q 1
C.Q 1>Q 2>Q 3
D. Q 1、Q 2、Q 3之间无法比较
2. 导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。
3. 各种物体的导热系数大小顺序为 。
4. 双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ?和2t ?，若1t ?>2t ?，则1λ和2λ的关系为 。
A 1λ<2λ
B 1λ>2λ
C 1λ=2λ
D 无法确定
5.圆筒壁的定态热传导与平壁的定态热传导有何区别？
平壁的热传导
6.平壁炉的炉壁由三种材料所组成，内层是耐火砖，()℃./0
7.11m W =λ，mm b 2001=；中间是绝缘砖，()℃./14.02m W =λ，mm b 1002=；最外层是钢板，()℃./453m W =λ，mm b 63=。若耐火砖层内表面温度℃11501=t ，钢板外表面温度℃304=t 。求（1）导热的热通量q 。（2）实验测得热损失为300W/m 2，试分析原因并计算附加热阻附R 。
多层圆筒壁的热传导
7. 外径为100mm 的蒸汽管，外面包有一层50mm 厚的绝缘材料A,λA=0.05W/(m.℃)，其外再包一层50mm 厚的绝缘材料B,λB=0.075W/(m.℃)，若绝缘A 的内表面及绝缘BB 的外表面温度各为170℃及38℃,试求：（1）每米管长的热损失；（2）A 、B 两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调位置，比较其保温效果。假设传热推动力保持不变。
对流给热
1.对流传热速率方程的表达式为，其中温度差代表。
2.对流给热系数的主要影响因素有（1）（2）（3）____________________（4）（5）。
3.无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe0.8Pr n
公式中，n是为校正的影响。当流体被加热时，n取，被冷却时n 取。
4.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）
5.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____________________________ 。
【无相变强制湍流给热系数】
6. 某蒸汽在套管换热器中冷凝，内管为Φ25×2.5mm钢管，管长2m。蒸汽走管外，冷却水走管内，流速为1m/s，进口温度为20℃，出口温度为50℃。求⑴管壁对水的对流给热系数。⑵若将管内径缩小1/2，且设流速及其它条件都不变，此时对流给热系数有何变化？
沸腾给热与冷凝给热
1.试说明流体有相变化时的对流传热系数大于无相变时的对流传热系数的理由。
2.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____________。
3.蒸汽冷凝有和两种方式。
4. 沸腾传热过程中，增大过热度，其沸腾对流传热系数。
A．增大 B. 减小 C. 不变 D. 可能增大，也可能减小
热辐射
1. 温度相差100℃的两灰体间进行辐射传热，现因某种原因，两者的温度各下降了10℃，则此时的辐射传热量与原来的相比将。
A. 不变
B.变大
C. 变小
D.不确定
2. 在200~600℃在时，氧化铜的黑度大于氧化铝的黑度。则氧化铝的发射能力氧化铜的发射能力。
(A) 大于 (B) 等于 (C) 小于 (D) 传热过程的计算
传热过程的数学描述
1. 有一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有120℃的水蒸气冷凝，则内管壁的温度接近℃。
(A) 35 (B) 77.5 (C) 120 (D) 100
2.冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90 ℃，出口温度为50 ℃，冷水进口温度为15 ℃，出口温度为53 ℃，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性相同，则热损失占传热量的________。
3．圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α1，α2以及间壁导热系数λ的关系为_________。当间壁管规格为φ108×4，导热系数为45W·m-1·K-1时，管内外两侧的对流传热系数分别为8 000 W·m-2·K-1和1200 W·m-2·K-1时，总传热系数K1=_____ W·m-2·K-1，总传热系数K2=_______ W·m-2·K-1。
传热过程基本方程式
1. 冷热流体在换热器中进行无相变逆流传热，换热器用久后形成垢层，在同样的操作条件下，与无垢层相比，结垢后的换热器的K ，
t 。
m
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 不确定
2.用常压蒸馏塔的塔底重油加热原油。重油的初始温度为300℃，最终温度为220℃；原油的初始温度为25℃，最终温度为180℃；若采用并流操作，其平均温差为____，若采用逆流操作，其平均温差为_____。由上述结果可知：当热交换双方流体无相变，且进出口温度不变时，采用___操作的传热平均温差比___操作的传热平均温差大，对热交换有利。
3 在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的_____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
换热器的设计型计算
1. 某列管式冷凝器的列管规格为Φ25 mm×
2.5 mm。有机蒸汽在管外冷凝，管内通冷却水，冷却水的流量为
2.5 kg/s。在新使用时，冷却水的进、出口温度分别为20℃和30℃。使用一段时间后，由于生成垢层，在冷却水进口温度和流量不变的情况下，冷却水的出口温度降为26℃。已知基于外表面的传热面积为16.5 m2，有机蒸汽的冷凝温度为80℃，求水垢层的热阻。
2.某车间需要安装一台换热器，将流量为30 m3/h，浓度为10℅的某溶液由20℃预热至60℃。加热剂为127℃的饱和蒸汽。该车间现库存一台两管程列管式换热器，其规格为：管径Φ25mm×2mm，管长3 m，总管数72根。问库存的换热器能否满足传热任务？已知定性温度下，溶液的物性数据为：ρ=1100kg/m3；λ=0.58 W/(m·℃)；
C P=3.77 kJ/(kg·℃)；μ=1.5×10-3 Pa·S。钢的导热系数为46.5 W/(m·℃)；设污垢热阻总和为∑R垢=0.0003(m2·℃)/W；蒸汽走管外，其冷凝对流传热系数为α0=1×104W/(m2·℃)。
3. 拟用150℃的饱和水蒸汽将流量为90 000kg/h的某溶液产品由25℃升温到35℃。现有一台单管程列管式换热器，换热管规格为φ25mm×2.5mm，传热面积为15m2。已知蒸汽在其壳程冷凝，传热系数为12 000W/(m2.K)；溶液走管程，其对流传热系数估计为330 W/(m2.K)，比热容为1.9 kJ/(kg.K)。壳程污垢热阻和管壁热阻忽略不计，管程污垢热阻估计为0.0001 m2.K/W。试问这台换热器是否能够满足上述换热要求？如不能满足换热要求，采用加隔板的方式将该换热器变为双管程换热器，问能否满足换热要求？（由于粘度较大，溶液在管程流动为层流，故其对流传热系数与流速的1/3次方成正比)
4.某厂采用一套管式换热器冷凝2 000 kg/h甲苯蒸气，冷凝温度为110℃，甲苯的气化潜热为363kJ/kg，其冷凝传热系数为5 600 W/m2.℃。冷却水于20℃及5 000 kg/h的流量进入套管内管(内管尺寸为φ57 mm×3.5 mm)。水的物性可取为：密度为995 kg/m3；比热容为4.174 kJ/(kg.K)；导热系数为0.62 W/(m.K)；粘度为8×10-4 Pa.s。忽略壁及垢层的热阻，且不计热损失。求：
⑴冷却水的出口温度及套管管长；
⑵由于气候变热，冷却水进口温度升为30℃，在水流量不变情况下，该冷凝器能冷凝多少苯蒸气。
换热器的操作型计算
1. 用两台相同的列管式换热器加热冷液体，加热剂为饱和水蒸汽。在蒸汽压力、液体流量及进口温度一定时，为使液体温度升到最高应采用的流程为 。
A. 液体走管外，液体并联逆流操作；
B. 液体走管内，液体并联并流操作；
C. 液体走管内，液体串联并流操作；
D. 液体走管外，蒸汽串联逆流操作。
2.套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，那么当空气流量增加时，传热系数K 应 ； 空气出口温度 ；壁温应 。
3. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ1、ｔ2，蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T (T 为热流体出口温度)，如冷却蛇管长度增大一倍，其它条件不变，则出口水温ｔ2应_____。
4.流量为0.5 kg/s 、温度为20℃的水[()4.18 kJ/kg K p c =?]流过一列管换热器，逆流冷却流量为0.8 kg/s 、温度为120℃的某溶液()2 kJ/kg K p c ??=???，测得该溶液的出口温度为65℃。现因气温下降，进口水温变为6℃，问此时溶液的出口温度为多少？忽略温度变化对水、溶液物性的影响。为防止溶液的出口温度过低，把逆流改为并流，则溶液的出口温度又为多少？已知溶液的进口温度不变，溶液与水的流量不变，逆流和并流时的传热系数相同。
5.在一套管换热器中，用冷却水将空气由T1=100℃逆流至冷却至T2=60℃，冷却水在φ38 mm×2.5 mm的内管中流动，其进、出口温度分别为t1=15℃和t2=25℃，空气和水的流动Re数均大于10 000。已知此时空气和水的对流传热系数分别为60 W/(m2.K)和1 500 W/(m2.K)，水侧的污垢热阻为6×10-4 m2.K/W，空气侧的污垢热阻、管壁热阻可忽略不计。问：
⑴若将空气的流量增加20%(但保持空气的进口温度不变，水的流量和进口温度也不变)，则与原来相比，总传热系数K、传热量Q的变化比率是多少？
⑵若水的流量增加20%(但保持水的进口温度不变，空气的流量和进口温度也不变)，则此时K、Q的变化比率是否仍能达到第⑴小题的变化幅度？请予以定性分析。
6. 气体侧的对流传热膜系数远小于冷却水侧的对流传热膜系数，管壁热阻、污垢热阻和热损失均可忽略不计，气体平均比热为1.02kJ/kg·℃，水的比热为4.17kJ/kg·℃，不计温度变化对比热的影响，试求：（1）冷却水用量；（2）如冷却水进口温度上升为20℃，仍用原设备达到相同的气体冷却程度，此时对数平均温差为多少？（3）此时的出口水温将为多少？（4）此时的冷却水用量为多少？
7.在套管换热器中用120℃的饱和蒸汽于环隙间冷凝以加热管内湍流的苯。苯的流量为4000kg/h，比热容为1.9kJ/(kg·℃)，温度从30℃升至60℃。蒸汽冷凝传热系数为1×104W/(m2·℃)，换热管内侧污垢热阻为4×10－4m2·℃/W，忽略管壁热阻、换热管外侧污垢热阻及热损失。换热管为φ54×2mm的钢管，有效长度为12m。试求：（1）饱和蒸汽流量（其冷凝潜热为2204kJ/kg）；（2）管内苯的对流传热系数αi；（3）当苯的流量增加50%、但其他条件维持不变时，苯的出口温度为若干？（4）若想维持苯的出口温度仍为60℃应采取哪些措施？作出定量计算。
换热器
1.在确定列管换热器冷热流体的流动途径时，一般来说，蒸汽走______；易结垢的流体走______；高压流体走______；有腐蚀性流体走______；粘度大或流量小的流体走管______。
2.举出五种间壁式换热器_____；______；______；_____；______。提高间壁式换热器传热系数的主要方法是_______。
3.提高传热系数的主要途径是什么？
4.列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于__________，折流挡板的形状有______，______等。
5. 列管换热器管程常用流速范围为：一般液体______，气体______。
6. 翅片管换热器的翅片应安装在。
7.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
8. 翅片管换热器安装翅片的目的是。
化工标准答案--第六章传热
第六章传热习题 热传导 6－1． 如图所示，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１１0０℃,普通砖层厚12cm, 其外表面温度为50℃。通过炉壁的热损失为1２00W ／m 2， 绝热材料的耐热温度为9０0℃。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。 解：()()()433332222111t t t t t t q -=-=-=δλδλδλ ()5012.093.012003-= t 1553=t ℃ ()90011003 .112001-=δ m 22.01=δ ()15590018 .012002-=δ m 11.02=δ ６－2. 如图所示，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℃, ｔ3 =50℃。求内壁温度 t 1 。设炉壁由单层均质材料组成。 解：()()322 211t t t t q -=-=δλδλ () ()δλδλ31503003 23001-=-t 8001=t ℃ 6-3. 某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发,单位面积的蒸发速率为0.048kg/(m 2·ｓ)，与液体交界的金属壁的温度为11０℃。时间久后,液体一侧的壁面上形成一层2mm 厚的污垢,污垢导热系数λ＝0.65Ｗ/(m ·K)。 设垢层与液面交界处的温度仍为110℃,且蒸发速率需维持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。液体的汽化热ｒ=2000ｋＪ/kg 。 解:2 kW/m 962000048.0=?=q ()21t t q -=δλ ()11010 265 .09600013-?=-t 38.4051=t ℃ 6－４. 为减少热损失，在外径Φ１50ｍm 的饱和蒸汽管道外复盖保温层。已知保温材料的导热系数λ=0.103＋0.0０0１98t (式中ｔ为℃)，蒸汽管外壁温度为 １８0℃，要求保温层外壁温度不超过 5０℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在 1×1０-4kg/（ｍ·s)以下，问保温层厚度应为多少？ 解：查180℃水蒸汽kJ/kg 3.2019=r W/m 93.20110003.20191014=???=-q 126.0250180000198.0103.0=?? ? ??+?+=λW ／(m ﹒℃）
传热学第六章
6. 对流换热基础理论 6.1 知识结构 1． 对流换热的特点； 2． 换热系数h 及其影响因素； 3． 对流换热问题的数学描述： （1） 假设：不可压缩牛顿型流体，常物性，无内热源，忽略粘性耗散； （2） 方程组（换热、能量、动量、质量）各项物理涵义； （3） 平板层流强制对流的精确解（边界层理论，数量级分析简化）； （4） 平板层流强制对流的近似解（边界层理论，边界层积分）。 4． 实验求解方法： （1） 相似原理 相似性质：彼此相似的现象，其同名准则必定相等。 相似判据：同类现象，单值性条件相似，同名已定准则相等，则现象相似。 相似解：实验关联式（准则方程式）。 （2） 准则确定方法：方程分析法、量纲分析法。 （3） 实验数据处理：误差分析，作图法求系数，数据回归。 （4） 实验关联式应用条件：适用范围，定性温度，特征尺度，特征流速，修 正系数（入口、弯道、特性）。 5． 对流换热中常用准则（Nu 、Re 、Gr 、Pr ）的定义式及其物理涵义。 6.2 重点内容剖析 6.2.1 概述 对流换热——流体与固体壁面之间的热交换。 t h q t hA ?=??=Φ…………（h 的定义式） (6-1) 一、任务 求取 h=f （流体、物性、流态、换热面形状等）的具体表达式 二、思路（对流换热量=附壁薄层导热量） ()t A h t t A h y t A x w x y ?=-=??-=Φ∞=0 λ (6-2) () x y x y t t h 0=???- =?λ (6-3) 式中：h x —— 局部表面传热系数 λ —— 流体导热系数 Δt —— 流体与壁面传热温差 求取表面传热系数的问题←求取附面层温度变化率←求取流体温度场 三、研究方法 1·理论解——建立微分方程组→求解 2·实验解—— 相似原理，量纲分析→实验准则→实验关联式 四、影响对流换热的因素
传热学第六章答案
传热学第六章答案
第六章 复习题 1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？ 答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。 凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。 （1）初始条件。指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。 （2）边界条件。所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。 （3）几何条件。换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。 （4）物理条件。物体的种类与物性。 2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例
子． 3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？ 4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？ 5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。 答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。 6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。 答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。
7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？ 答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。 这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。 8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律． 9．简述数 Nu Pr的物理意义．Bi Nu数与数有 数，Gr 数， 什么区别？ 10．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？ 相似原理与量纲分析
化工规范标准答案第六章传热
第六章传热习题 热传导 6-1. 如图所示，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1100℃，普通砖层厚12cm, 其外表面温度为50℃。通过炉壁的热损失为1200W/m 2, 绝热材料的耐热温度为900℃。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。 解：()()()433 332222111 t t t t t t q -=-=-= δλδλδλ ()5012.093 .012003-=t 1553=t ℃ ()90011003 .112001 -= δ m 22.01=δ ()15590018 .012002 -= δ m 11.02=δ 6-2. 如图所示，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℃, t 3 =50℃。求内壁温度 t 1 。设炉壁由单层均质材料组成。 解：()()322 211t t t t q -=-= δλδλ () () δλδλ3 1503003 23001-= -t 8001=t ℃ 6-3. 某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发，单位面积的蒸发速率为0.048kg/（m 2·s ），与液体交界的金属壁的温度为110℃。时间久后，液体一侧的壁面上形成一层2mm 厚的污垢，污垢导热系数λ=0.65W/(m ·K)。 设垢层与液面交界处的温度仍为110℃，且蒸发速率需维持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。液体的汽化热r =2000kJ/kg 。 解：2 kW/m 962000048.0=?=q ()21t t q -= δλ ()11010 265.09600013-?=-t 38.4051=t ℃ 6-4. 为减少热损失，在外径Φ150mm 的饱和蒸汽管道外复盖保温层。已知保温材料的导热系数 λ=0.103+0.000198t (式中t 为℃)，蒸汽管外壁温度为 180℃，要求保温层外壁温度不超过 50℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在 1×10-4kg/(m ·s)以下，问保温层厚度应为多少？ 解：查180℃水蒸汽kJ/kg 3.2019=r W/m 93.20110003.20191014=???=-q 126.0250180000198.0103.0=?? ? ??+?+=λW/(m ﹒℃)
传热学第六章答案
第六章 复习题 1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？ 答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。 凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。 （1） 初始条件。指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。 （2） 边界条件。所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。 （3） 几何条件。换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。 （4） 物理条件。物体的种类与物性。 2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子． 3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？ 4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？ 5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。 答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。 6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。 答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。 7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？ 答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。 这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。 8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律． 9．简述数数，数， Gr Nu Pr 的物理意义．Bi Nu 数与数有什么区别？ 10．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？
传热系数K值
传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，℃），1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此处K可用℃代替）。 导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,℃），在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度（W/m?K，此处为K可用℃代替）。 中文词条名：电缆地面辐射采暖系统设计中户间传热计算公式 英文词条名： 式中: Q——户间传热量，W； N——户间楼板及隔墙同时发生传热的概率系数，当有一面可能发生传热的楼板或隔墙时，N=0.8，当有两面可能发生传热的楼板或隔墙时，N=0.7，当有三面可能发生传热的楼板和隔墙时，N=0.6，当有四面可能发生传热的楼板和隔墙时，N=0.5； K——户间隔墙（楼板）传热系数，W/（`M^2`·℃）； F——户间隔墙（楼板）传热面积，`M^2`； ?Ｔ——户间传热计算温差，散热器采暖?Ｔ＝５℃，辐射采暖?Ｔ＝８℃。实际计算结果显示，户间传热占基本负荷的比例大致在10%～30%左右。另外由于电缆地面辐射采暖是由温控器控制供热启停的间歇运行方式,应附加20%的运行系数。再考虑家具遮挡等不利因素。由于无法确定用户的家具布置，不能用躲避铺设的方法，应附加5%～10%（小房间或卧室取大值，大房间取小值）。综合以上三点，建议住宅中电缆地面辐射采暖铺装负荷值附加方法如下：当户间传热不大于20%时，按20%附加,再加5%～10%的遮挡附加；当户间传热大于20%时，按计算值附加，再加5%～10%的遮挡附加，但总附加不能超过50%；即把户间传热、间歇附加和遮挡附加一并考虑，而不应重复叠加，造成铺装容量过大，提高成本。
传热系数K值
1、传热系数K值： 是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，℃），1小时内通过1平方米面积传递的热量， 单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此处K可用℃代替）。 2、遮阳系数Sc： 一般指玻璃的遮阳系数,如表征窗玻璃在无其他遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热的减弱程度。其数值为透过窗玻璃的太阳辐射得热与透过3mm厚普通透明窗玻璃的太阳辐射得热之比值 遮阳系数越小，阻挡阳光直接辐射的性能越好。
2、建筑节能性能现场检验包括围护结构节能性能检验和系统功能检验两大部分： a、围护结构节能性能检测的主要项目包括：墙体、屋面的传热系数、隔热性能的测定；幕墙气密性能的测定；外窗气密性和传热系数的测定及工程合同约定的项目。 b、采暖、空调、设备、配电、照明、监测与控制系统功能检验的主要项目包括：换热器效率；供热系统室外管网水力平衡率；冷、热管网输送效率或损耗；供冷、热水系统的补水率；循环水泵的单位输冷、热耗电量；冷水机组的能效比；风机单位风量耗电量；保温风管和冷、热水管道的外表面温度；平均照度与照明功率密度等项目。 根据实际检测的数据，结合建筑节能设计标准，评价建筑是否达到节能要求。即评价该建筑现阶段综合性指标是否达到了国家或地区要求的节能设计标准。
夹胶玻璃一般用在银行里面，您可以去银行仔细留意一下看看。您说的夹胶玻璃隔热效果差而且不具备吸收紫外线的功能，也不尽然。关键看里面夹胶层的功能，银行里面一般是防爆、防弹作用的。相对于来说夹胶玻璃工艺复杂，技术要求高。相应的成本也就高点。贴膜玻璃易于施工，价格相对于夹胶玻璃来讲也低一些。而且好的产品隔热率、透光率、防紫外线等效果都不错。不知对您有没有帮助。 一些公共建筑门窗面积占建筑面积比例超过20%，而透过门窗的能耗约占整个建筑的50%。通过玻璃的能量损失约占门窗能耗的75%，占窗户面积80%左右的玻璃能耗占第一位。 建筑节能改造的重点是公共建筑，门窗及幕墙改造是建筑节能的关键，而其中的玻璃改造则是节能工作的重中之重。 对既有建筑中的玻璃节能改造的办法只有二种选择：一是砸烂原有的玻璃换上节能玻璃，二是给原有玻璃贴上建筑用的隔热安全膜。 节能玻璃的种类和功能 1、镀膜玻璃：镀膜玻璃是在玻璃表面镀一层或多层金属，合金或金属化合物，以改变玻璃的性能。按特性不同可分为热反射玻璃和低辐射玻璃。 热反射（阳光控制）玻璃，一般是在玻璃表面镀一层或多层如铬，钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜，使产品呈丰富颜色，对可见光有适当的透射率，对近红外线有较高的反射率，对紫外线有很低的
化工基础第6章传热试题含答案
1 第6 章传热 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 接近于空气侧的对流传热系数而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。 2 热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻大大、小一侧的值。间壁换热器管壁温度tW 接近于值大（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大、小其两侧的温差愈大（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小其两侧的温差愈小。 4 在无相变的对流传热过程中热阻主要集中在滞离层内或热边 界层内减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。 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bl > b2 > b3导热系数X1
腾三个阶段。实际操作应控制在泡核沸腾。在这一阶段内传热系数随着温度差的增加而增加。 10 传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。热传导的基本定律是傅立叶定律。 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1.74 倍管径改为原来的1/2 而流量相同则其对流传热系数约2 为原来的3.48 倍。设条件改变后仍在湍流范围12导热系数的单位为W/m-C对流传热系数的单位为 W/m2「C总传热系数的单位为W/m2?C。 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 D 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 C升至80 C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A 倍。 A 1.149 B 1.74 C 2 D 不定 3 一定流量的液体在一25 x 2.5mm的直管内作湍流流动其对流 传热系数i1000W/m2如流量与物性都不变改用一19X 2mm的直管则其将变为D 。
化工答案第六章传热
第 六章传热习题 热传导 6-1. 如图所示，某工业炉的炉壁由耐火砖λ1= (m ·K)、绝热层λ2 = (m ·K)及普通砖λ3= (m ·K)三层组成。炉膛壁内壁温度1100℃，普通砖层厚12cm, 其外表面温度为50℃。通过炉壁的热损失为1200W/m 2, 绝热材料的耐热温度为900℃。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。 解：()()()433 332222111 t t t t t t q -=-=-= δλδλδλ ()5012 .093 .012003-= t 1553=t ℃ 6-2. 如图所示，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℃, t 3 =50℃。求内壁温度 t 1 。设炉壁由单层均质材料组成。 解：()()322 211t t t t q -=-= δλδλ 8001=t ℃ 6-3. 某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发，单位面积的蒸发速率为（m 2·s ），与液体交界的金属壁的温度为110℃。时间久后，液体一侧的壁面上形成一层2mm 厚的污垢，污垢导热系数λ=(m ·K)。 设垢层与液面交界处的温度仍为110℃，且蒸发速率需维持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。液体的汽化热r =2000kJ/kg 。 解：2 kW/m 962000048.0=?=q 38.4051=t ℃ 6-4. 为减少热损失，在外径Φ150mm 的饱和蒸汽管道外复盖保温层。已知保温材料的导热系数λ=+(式中t 为℃)，蒸汽管外壁温度为 180℃，要求保温层外壁温度不超过 50℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在 1×10-4kg/(m ·s)以下，问保温层厚度应为多少？ 解：查180℃水蒸汽kJ/kg 3.2019=r 126.0250180000198.0103.0=?? ? ??+?+=λW/(m ﹒℃) *6-5. 如图所示，用定态平壁导热以测定材料的导热系数。将待测材料制成厚δ、直径120mm 的圆形平板，置于冷、热两表面之间。热侧表面用电热器维持表面温度t 1=200℃。冷侧表面用水夹套冷却，使表面温度维持在t 2 =80℃。电加热器的功率为。 由于安装不当，待测材料的两边各有一层的静止气2层λ气= (m ·K)，使测得的材料热导率λ′与真实值λ不同。不计热损失，求测量的相对误差，即(λ′-λ)/ λ。 解：()21t t A Q -'= δ λ ()Q t t A 21-='λδ
化工原理 第六章 传热
第六章 传热 一、填空题 1. 按冷热流体的接触状况，传热过程有 、 、 。 2. 传热按机理分为 、 、 。 3. 导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。 4. 各种物体的导热系数大小顺序为 。 5. 对流传热速率方程的表达式为 ，其中温度差代表 。 6.对流给热系数的主要影响因素有（1） （2） （3） ____________________（4） （5） 。 7.无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n 公式中，n 是为校正 的影响。当流体被加热时，n 取 ，被冷却时n 取 。 8.努塞尔特准数Nu 表示 的准数，其表达式为 ，普兰特准数Pr 表示 的准数，其表达式为 。 9.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） 10.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 ____________________________ 。 11.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____________。 12.蒸汽冷凝有 和 两种方式。 二、选择题 1. 对于三层圆筒壁的定态热传导，若 Q 1、Q 2、Q 3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为____。 A. Q 1=Q 2=Q 3 B.Q 3>Q 2>Q 1 C.Q 1>Q 2>Q 3 D. Q 1、Q 2、Q 3之间无法比较 2. 双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ?和2t ?，若1t ?>2t ?，则1λ和2λ的关系为 。 A 1λ<2λ B 1λ>2λ C 1λ=2λ D 无法确定
6.传热
第6章 传 热（选讲） 例6-1 加热炉的平壁用耐火砖砌成，壁厚0.32m ，测得壁的内表面温度为700℃，外表面温度为100℃，耐火砖的导热系数λ=1.05W/m·K ，求每小时每平方米壁面所传递的热量。 解：这是一个平面壁稳定热传导的问题 hr m kJ t q ?=-=?=2/708805 .1/32.0100 700/λδ 例 6-2 管路热损失的计算 为了减少热损失，在外径150mm 的饱和蒸汽管处覆盖厚度为100mm 的保温层，保温材料的导热系数λ=0.103+0.000198t （式中t 单位为℃）。已知饱和蒸汽的温度为180℃，并测得保温层中央厚度为50mm 处的温度为100℃，试求：（1）单位长度管子的蒸汽冷凝时。（2）保温层外侧的温度。 解：由于钢管的导热热阻较小，则保温层的平均温度为 t m =（180+100）/2=140℃ λm =0.103+0.000198t=0.103+0.000198×140=0.13 W/m·K 单位长度的热损失为 m W d d t l Q m /6.12815.025.0ln )100180(13.02ln 21 2 =-?=?=ππλ 180℃饱和蒸汽的汽化潜热为2019kJ/kg ，单位长度的冷凝量为 s m kg r l Q ??=?=-/1034.610 20196 .128/53 （2）设保温层外侧的温度为t3=41，则 t m =（180+41）/2= λm =0.103+0.000198×110.5=0.125 W/m·K 1.41125.0215.035 .0ln 6.1281803=?- =π t ℃ 计算结果与假设相等。
第六版传热学知识点数理一天背完
绪论 1.热能传递的基本方式：热传导热对流热辐射 2.热传导当物体内有温度差或两个不同物体接触时，在各部分之间不发生相对位移的情况下，依靠物质微粒分子原子或自由电子的热运动产生的热传递现象，导热是物质的属性，可以在固体液体及气体中发生。在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中，液体和气体中可能出现对流。 3.热对流由于流体宏观运动引起的流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺杂引起的热量传递。工程上研究流体通过一个物体表面时流体对物体表面间热量传递的过程，称对流传热。流动起因分类为自然对流与强制对流，另有沸腾传热与凝结传热。 4.热辐射依靠物体表面发射可见和不可见射线电磁波又称光子传递热量。辐射与吸收的过程造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递。 5.热流量单位时间内通过某一定面积的热量成为热流量 6.热流密度单位时间通过单位面积的热量 7.傅里叶定律牛顿冷却公式斯蒂芬玻尔兹曼定律 导热理论基础 1.温度场某一时刻物体的温度在空间上的分布，温度是三维坐标与时间的函数。温度不随时间变化的温度场为稳态温度场。 2.等温面与等温线温度场中所有温度相同的点连接构成等温面，不同的等温面与同一平面相交称为等温线。同一时刻同一地点不能具有一个以上的温度值，等温面线不会彼此相交。疏密反映区域导热热流密度的大小。 3.温度梯度沿不同方向单位距离的温度变化称为温度的变化率。以等温面上一点的法线方向为方向，数值等于这个最大温度变化率的矢量称为温度梯度。 4.热流矢量等温面上某点以通过该点的最大热流密度方向为方向，数值上等于沿该方向热流密度的矢量称为热流密度矢量。 5.傅里叶定律把热流矢量与温度梯度联系起来，热流矢量和温度梯度位于等温面的同一法线上，但指向温度降低的方向。 6.热导率热导率的数值就是物体中单位温度降低单位时间通过单位面积的到热量。热导率表征物质导热能力的大小。一般而言金属比非金属具有较高的热导率，物质的固相比它们的液相热导率高，液相比气相高，晶体又比无定形态具有较好的导热性能，晶体中的化学杂志会降低其热导率，纯金属比对应的合金具有高得多的热导率。许多工程材料在一定温度范围内可以认为是温度的线性函数。 7.气体气体热导率在0.006~0.6W/(mK）范围内。当气体压力升高时气体的密度增大，自由行程减小，乘积为常数。因而除非压力很低或者压力很高，可以认为气体的热导率不随压力发生变化。气体的热导率随温度的升高而增大，因为气体的分子运动平均速度和比定容热容均随温度升高而增大。气体中氢和氦的热导率远高于其他气体，4~9倍，因为分子质量很小，具有较高的平均速度。空气的热导率约为0.024W/(mK），双层玻璃窗中的玻璃夹层。混合气体的热导率不能像比热容那样用简单的部分求和确定，需要用实验方法测定。 8.液体液体的热导率在0.07~0.7W/(mK）范围内。液体的导热主要依靠晶体振动实现。温度升高时，非缔合液体或弱缔合液体，分子量是不变的，密度减小热导率下降。对于强缔合液体，水和甘油等，它们的分子量是变化的而且随温度变化，目前没有可解释的理论233。主要靠实验。水和甘油在一定范围内热导率随温度上升。 9.金属金属的热导率在12~428W/(mK）范围内。大多数纯金属的热导率随着温度的增大而减小。金属的导热主要依靠自由电子的迁移，其次晶格的振动。温度升高晶格振动的加强干扰了自由电子的运动使热导率下降。金属导热率和导热率互成比例。掺入杂质会破坏晶格的
化工原理 第六章 传热设备.doc
第六章传热设备 6-1传热设备类型 一. 按用途分： 1)热量输入设备：●加热器 ●蒸发器 ●再沸器 2)热量输出设备：●冷凝器 ●冷却器 二. 按接触状态分： 1)间接接触式，应用最广泛 2)直接接触式 3)蓄热式参见图6-1 图6-1蓄热式换热器图6-2 夹套式换热器 三. 按传热特征分： 1. 间壁式 传热的冷热流体用金属、石墨等壁面隔开，通过壁面导热和流体对流进行热量传递，用得最多。按结构的不同，间壁式换热器又可分为 1)夹套式 其结构如图6-2所示。广泛应用于反应器的加热或冷却。其优点是：结构简单，特别适合于釜式反应器的热交换。其缺点是传热面积小，不耐高压，作冷却器用时通冷却水，对流传热系数较小。 2）蛇管式换热器 a 沉浸式 沉浸式换热器沉浸于热交换的流体中，如图6-3所示。某些电加热器即做成蛇管沉浸式
换热器。 优点：可做成任意形状，结构简单，耐高压，便于防腐。 缺点：传热面积小，控制热阻为管外流体的对流传热系数，较小。通过管外搅拌可提高传热系数。 b 喷淋式 喷淋式换热器如图6-3所示。常用于冷却或冷凝管内流体，管外用自来水喷淋，化肥厂 图6-3 沉浸式换热器图6-4 沉浸式换热器 中可见使用。 优点：结构简单，造价低，耐高压， 装在室外便于检修和清洗。 缺点：喷淋不均匀造成传热不均匀。 3．套管式换热器 各程可串联成一组使用，如图6-5 所示。还可将若干组并联使用。 优点：传热系数K较大，且为严格 逆流，△t m较大。 缺点：接头多，易泄漏，占地较大， 材料消耗量大。 适合流量不大，所需传热面积不大的场合。图6-5 套管式换热器 4．列管式换热器 由壳体、管束、管板（又称花板，固定管子用）、顶盖（又称封头）等组成，如图6-6所示。 图6-6 列管式换热器 列管式换热器是目前应用最广泛得一种换热器。
传热学6第六章
第六章单相流体对流传热 第一节管内受迫对流传热 一、一般分析 图6-1 管内局部表面传热系数及平均h的变化 图6-2 管断面平均流速及平均温度的计算 图6-3管内传热热平衡 图6-4 管内传热时流体温度变化 （a）常热流（b）常壁温
图6-5 黏度变化对速度场的影响 1-等温流；2-冷却液体或加热气体；3-加热液体或冷却气体 1.进口段与充分发展段 Re <2300 层流 2300 f p m d 2d t q x c u R ρ= （6） 或 x w f x f p m 2()d d h t t t x c u R ρ-= （7） 常热流边界条件(q ＝const)： f t =（f t ' +f t ''）/2 （6-3a ） d d w t x = d d f t x （8） 2/)(t t t ''?+'?=? （6-3b ） 式中，进口端流体与管壁温差f w t t t '-'='?；出口端 f w t t t ''-''=''?； 常壁温边界条件(w t ＝const)： d()()w f x w f x t t t t -- - = 2d x p m h x c u R ρ （9） p m 2exp -t h x t c u R ρ??''?= ? ?'??? （10） m t ?= w f w f w f w f ()()(t )ln ln () t t t t t t t t t t t ????'''''' ----='' -''''- （6-3c ） m t ?称对数平均温差. t f =t w ±m t ? （6-3d ） 3. 物性场不均匀 4.管子的几何特征 二、管内受迫对流传热 1.紊流传热 Nu = C m n Pr Re 迪图斯-贝尔特(Dittus －Boelter)公式： 加热流体 4.08.0Pr Re 023.0f f f Nu = (w t >f t ) (6- 4a ) 冷却流体 3.08.0Pr Re 023.0f f f Nu = (w t 班级: ; 姓名： ；学号： 传热 概述 1. 按冷热流体的接触状况，传热过程有哪三种基本方式？ 2. 传热按机理分为哪几种？ 3. 若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几个过程？ 热传导 1. 对于三层圆筒壁的定态热传导，若 Q 1、Q 2、Q 3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为____。 A. Q 1=Q 2=Q 3 B.Q 3>Q 2>Q 1 C.Q 1>Q 2>Q 3 D. Q 1、Q 2、Q 3之间无法比较 2. 导热系数的物理意义是 ，它的单位是 。 3. 各种物体的导热系数大小顺序为 。 4. 双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ?和2t ?，若1t ?>2t ?，则1λ和2λ的关系为 。 A 1λ<2λ B 1λ>2λ C 1λ=2λ D 无法确定 5.圆筒壁的定态热传导与平壁的定态热传导有何区别？ 平壁的热传导 6.平壁炉的炉壁由三种材料所组成，内层是耐火砖，()℃./0 7.11m W =λ，mm b 2001=；中间是绝缘砖，()℃./14.02m W =λ，mm b 1002=；最外层是钢板，()℃./453m W =λ，mm b 63=。若耐火砖层内表面温度℃11501=t ，钢板外表面温度℃304=t 。求（1）导热的热通量q 。（2）实验测得热损失为300W/m 2，试分析原因并计算附加热阻附R 。 多层圆筒壁的热传导 7. 外径为100mm 的蒸汽管，外面包有一层50mm 厚的绝缘材料A,λA=0.05W/(m.℃)，其外再包一层50mm 厚的绝缘材料B,λB=0.075W/(m.℃)，若绝缘A 的内表面及绝缘BB 的外表面温度各为170℃及38℃,试求：（1）每米管长的热损失；（2）A 、B 两种材料的界面温度；（3）若将两种材料保持各自厚度，但对调位置，比较其保温效果。假设传热推动力保持不变。 第六章传热 一、填空题 1. 按冷热流体的接触状况，传热过程有、、。 2. 传热按机理分为、、。 3. 导热系数的物理意义是，它的单位是。 4. 各种物体的导热系数大小顺序为。 5. 对流传热速率方程的表达式为，其中温度差代表。 6.对流给热系数的主要影响因素有（1）（2）（3）____________________（4）（5）。 7.无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe0.8Pr n 公式中，n是为校正的影响。当流体被加热时，n 取，被冷却时n取。 8.努塞尔特准数Nu表示的准数，其表达式为，普兰特准数Pr表示的准数，其表达式为。 9.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） 10.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 ____________________________ 。 11.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____________。 12.蒸汽冷凝有和两种方式。 二、选择题 1. 对于三层圆筒壁的定态热传导，若 Q 1、Q 2 、Q 3 为从内向外各层的导热量，则 它们之间的关系为____。 A. Q 1=Q 2 =Q 3 B.Q 3 >Q 2 >Q 1 C.Q 1 >Q 2 >Q 3 D. Q 1 、Q 2 、Q 3 之间无法比较 化工答案--第六章传热 第六章传热习题 热传导 6-1. 如图所示，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1100℃，普通砖层厚12cm, 其外表面温度为50℃。通过炉壁的热损失为1200W/m 2, 绝热材料的耐热温度为900℃。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。 解：()()()433 3322 2211 1 t t t t t t q -=-=-=δλδλδ λ ()5012.093 .012003-= t 155 3=t ℃ ()90011003 .112001 -= δ m 22.01=δ ()15590018 .012002 -= δ m 11.02=δ 6-2. 如图所示，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℃, t 3 =50℃。求内壁温度 t 1 。设炉壁由单层均质材料组成。 解：()() 32 2 2 1 1 t t t t q -=-=δ λδ λ () () δλδλ3 1503003 23001-= -t 800 1=t ℃ 6-3. 某火炉通过金属平壁传热使另一侧的液体蒸发，单位面积的蒸发速率为0.048kg/（m 2·s ），与液体交界的金属 壁的温度为110℃。时间久后，液体一侧的壁面上形成一层2mm 厚的污垢，污垢导热系数λ=0.65W/(m ·K)。 设垢层与液面交界处的温度仍为110℃，且蒸发速率需维持不变，求与垢层交界处的金属壁面的温度。液体的汽化热r =2000kJ/kg 。 解：2 kW/m 962000048.0=?=q ()2 1t t q -=δ λ ()11010265 .09600013 -?= -t 38 .4051=t ℃ 6-4. 为减少热损失，在外径Φ150mm 的饱和蒸汽管道外复盖保温层。已知保温材料的导热系数λ=0.103+0.000198t (式中t 为℃)，蒸汽管外壁温度为 180℃，要求保温层外壁温度不超过 50℃,每米管道由于热损失而造成蒸汽冷凝的量控制在 1×10-4kg/(m ·s)以下，问保温层厚度应为多少？ 解：查180℃水蒸汽kJ/kg 3.2019=r W/m 93.20110003.20191014 =???=-q 126.0250180000198.0103.0=?? ? ??+?+=λW/(m ﹒℃) ()()1 1 211221ln 2ln 2r r t t l r r t t l Q δπλπλ+-= -= ()l Q t t r r 211 12ln -= +πλδ ()93.20150180126.014.327575ln -???= +δ mm 82.49=δ *6-5. 如图所示，用定态平壁导热以测定材料的导热系数。将待测材料制成厚δ、直径120mm 的圆形平板，置于冷、热两表面之间。热侧表面用电热器维持表面温度t 1=200℃。冷侧表面用水夹套冷却，使表面温度维持在t 2 =80℃。电加热 读书破万卷下笔如有神 第六章 复习题 1、什么叫做两个现象相似，它们有什么共性？ 答：指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描述的现象，如果在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对于成比例，则称为两个现象相似。 凡相似的现象，都有一个十分重要的特性，即描述该现象的同名特征数（准则）对应相等。（1）初始条件。指非稳态问题中初始时刻的物理量分布。 （2）边界条件。所研究系统边界上的温度（或热六密度）、速度分布等条件。 （3）几何条件。换热表面的几何形状、位置、以及表面的粗糙度等。 （4）物理条件。物体的种类与物性。 2．试举出工程技术中应用相似原理的两个例子． 3．当一个由若干个物理量所组成的试验数据转换成数目较少的无量纲以后，这个试验数据的性质起了什么变化？ 4．外掠单管与管内流动这两个流动现象在本质上有什么不同？ 5、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。 答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。 6、试简述充分发展的管内流动与换热这一概念的含义。 答：由于流体由大空间进入管内时，管内形成的边界层由零开始发展直到管子的中心线位置，这种影响才不发生变法，同样在此时对流换热系数才不受局部对流换热系数的影响。 7、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？ 答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。 这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。 8．简述射流冲击传热时被冲击表面上局部表面传热系数的分布规律． Pr数，Gr数Nu数与BiNu数，．简述数有什么区别？的物理意义．910．对于新遇到的一种对流传热现象，在从参考资料中寻找换热的特征数方程时要注意什么？ 读书破万卷下笔如有神 相似原理与量纲分析 6－13、已知：一直管内径为16cm，流体流速为1.5m/s，平均温度为10℃，换热进入充分发展阶段。管壁平均温度与液体平均温度的差值小于10℃，流体被加热。 求：试比较当流体分别为氟利昂134a及水时对流换热表面传热系数的相对大小。 解：由附录10及13，10℃下水及R134a的物性参数各为： ??2?6???0.2018?10m/?K,s,Pr?3.9150?.0888W/m；R134a： ???62??574?0./s,Pr?W/9m?K.,52?1.306?10m水：；对R134a： 1.5?0.01665,Re?.1893??1010?1 1第6xx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接近于空气侧的对流传热系数而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。 2热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻大大、小一侧的值。间壁换热器管壁温度tW接近于值大(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大、小其两侧的温差愈大(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小其两侧的温差愈小。 4在无相变的对流传热过程中热阻主要集中在滞离层内或热边界层内减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。 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b1＞b2＞b3导热系数λ1＜λ2＜λ3在稳定传热过程中各层的热阻R1＞R2＞R3各层导热速率Q1= Q2 =Q3。 7物体辐射能力的大小与黑度成正比还与温度的四次方成正比。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自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。实际操作应控制在泡核沸腾。在这一阶段内传热系数随着温度差的增加而增加。 10传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。热传导的基本定律是傅立叶定律。 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1.74倍管径改为原来的而流量相同则其对流传热系数约2为原来的3.48倍。设条件改变后仍在湍流范围12导热系数的单位为W/m·℃对流传热系数的单位为W/m2·℃总传热系数的单位为W/m2·℃。 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D 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A 倍。 A 1.149 B 1.74 C 2 D 不定 3一定流量的液体在一25×2.5mm的直管内作湍流流动其对流传热系数 i1000W/m2·℃如流量与物性都不变改用一19×2mm的直管则其将变为D 。 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C 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B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 6在两灰体间进行辐射传热两灰体的温度差为50℃现因某种原因两者的温度各升高100℃则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比应该B。 A 减小 B 增大 C 不变 三、简答1热传递有哪几种基本方式6 传热作业
化工原理-第六章-传热
化工答案--第六章传热
传热学第六章答案
化工基础 第6章 传热试题含答案