傳熱習(xí)題答案

填空題1．三層圓筒壁熱傳導(dǎo)過程中，最外層的導(dǎo)熱系數(shù)不不小于第二層的導(dǎo)熱系數(shù)，兩層厚度相似。在其他條件不變時(shí)，若將第二層和第三層的材料互換，則導(dǎo)熱量變（），第二層與第三層的界面溫度變（）。答：變小，變小。2．在垂直冷凝器中，蒸汽在管內(nèi)冷凝，若減少冷卻水的溫度，冷卻水的流量不變，則冷凝傳熱系數(shù)（），冷凝傳熱量（）。答：減小，增長(zhǎng)。冷凝傳熱系數(shù)與溫差的-1/4次方成正比，故溫差增長(zhǎng)，冷凝傳熱系數(shù)減??；冷凝傳熱量與溫差的3/4次方成正比，故溫差增長(zhǎng)，冷凝傳熱量增長(zhǎng)。3．在管殼式換熱器中，熱流體與冷流體進(jìn)行換熱，若將殼程由單程該為雙程，則傳熱溫度差（）。答：下降4．在高溫爐外設(shè)置隔熱檔板，擋板材料的黑度越低，則熱損失越（）。答：越小5．黑體的表面溫度提高一倍，則黑體的輻射能力提高（）倍。答：156．沸騰傳熱設(shè)備壁面越粗糙，汽化關(guān)鍵越（），沸騰傳熱系數(shù)α越（）。答：多，大7．苯在內(nèi)徑為20mm的圓形直管中作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為1270W/（m2．℃）。假如流量和物性不變，改用內(nèi)徑為30mm的圓管，其對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)椋ǎ￤/（m2．℃）。答：612=0.023=0.023∝===0.482=0.482=0.4821270=612W/(·℃)8．熱油和水在一套管換熱器中換熱，水由20℃升至75℃。若冷流體為最小值流體，傳熱效率為0.65，則油的入口溫度為（答：104℃ε==0.65=104℃二、選擇題1．某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內(nèi)的空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100℃，空氣進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為80℃A靠近空氣平均溫度B靠近飽和蒸汽和空氣的平均溫度C靠近飽和蒸汽溫度答：C2．測(cè)定套管換熱器傳熱管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)αi，冷流體走傳熱管內(nèi)，熱流體走套管環(huán)隙，冷熱流體均無(wú)相變。冷流體的流量及進(jìn)、出口溫度均可測(cè)量,且測(cè)量的精確度基本上相似。用公式αi=Q/si△ti求αi時(shí)，式中的Q用下面（）公式計(jì)算。AQ=WcCp,c(t2-t1)BQ=WhCp,h(T1-T2)CQ=WcCp,c(t2-t1)和Q=WhCp,h(T1-T2)均可以。答：A3．在臥式列管換熱器中，用常壓飽和蒸汽對(duì)空氣進(jìn)行加熱。（冷凝液在飽和溫度下排出），飽和蒸汽應(yīng)走（）A殼程B管程C殼程和管程都可以兩流體在換熱器中必須（）流動(dòng)。A逆流B并流C逆流和并流都可以答：A，C4．傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過程的將是（）。A管壁熱阻B污垢熱阻C管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻D管外對(duì)流傳熱熱阻答：B5．下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的是（）。A設(shè)置折流板；B增大板間距C換熱器采用三角形排列；D增長(zhǎng)管程數(shù)答：A，C6．在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，一般走管程的有（），走殼程的有（）。A高壓流體；B蒸汽；C易結(jié)垢的流體；D腐蝕性流體E粘度大的流體F被冷卻的流體答：A，C，D；B，E，F(xiàn)7．采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對(duì)流傳熱系數(shù)，但同步也導(dǎo)致（）。A．管內(nèi)易結(jié)垢；B殼程流體流速過低C平均溫差下降D管內(nèi)流動(dòng)阻力增大答：C，D8．下面有關(guān)輻射的說(shuō)法中對(duì)的的是（）。A同一溫度下，物體的輻射能力相似；B任何物體的輻射能力和吸取率的比值僅和物體的絕對(duì)溫度有關(guān)；C角系數(shù)的大小與兩表面的形狀、大小、互相位置及距離有關(guān)；D只要物體與周圍環(huán)境的溫度相似，就不存在輻射和吸取過程答：B，C三、計(jì)算題有一列管式換熱器，用120℃的飽和水蒸氣加熱某種氣體，冷凝水在飽和溫度下排出，氣體由20℃升高到80℃解：（1）（2）而℃既有一列管換熱器，內(nèi)有φ25×2.5mm的鋼管300根，管的有效長(zhǎng)度為2m。規(guī)定將8000kg/h的空氣于管程有20℃加熱到85℃，采用108℃的飽和蒸汽于殼程冷凝加熱之，冷凝液在飽和溫度下排出。蒸汽冷凝的傳熱系數(shù)為1×104w/m2℃，空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)為90w/m2換熱器的總傳熱系數(shù)K。通過計(jì)算闡明該換熱器能否滿足規(guī)定。通過計(jì)算闡明管壁溫度靠近那一側(cè)流體的溫度？解：1）總傳熱系數(shù)℃）2）℃，該換熱器能滿足規(guī)定。3)℃靠近蒸汽的溫度。有一管程為單程的列管換熱器，由φ25×2.5mm，長(zhǎng)2.5m的20根鋼管構(gòu)成。用120℃飽和水蒸汽加熱某冷液體（冷凝液在飽和溫度下排出），該冷液體走管內(nèi)，進(jìn)口溫度為25℃，比熱為1.58kJ/kg℃，流量為15000kg/h，管外蒸汽的冷凝傳熱系數(shù)為1.0×104w/m2℃基于管外表面積的總傳熱系數(shù)K0冷液體的出口溫度。（換熱器的熱損失、管壁及兩側(cè)污垢熱阻均可忽視不計(jì)）解：1）總傳熱系數(shù).℃2）℃有一列管式換熱器由φ25×2.5mm，長(zhǎng)3m的100根鋼管構(gòu)成。飽和水蒸氣將一定量的空氣加熱。空氣在管內(nèi)作湍流流動(dòng)，飽和蒸汽在殼方冷凝為同溫度的水。今因生產(chǎn)任務(wù)增大一倍，除用原換熱器外，尚需加一臺(tái)新?lián)Q熱器。換熱器為φ19×2mm的120根鋼管構(gòu)成。假如新舊兩臺(tái)換熱器并聯(lián)使用，且使兩臺(tái)換熱器在空氣流量、進(jìn)出口溫度及飽和水蒸氣溫度都相似的條件下操作，求新?lián)Q熱器管長(zhǎng)為多少米？解：因兩臺(tái)并聯(lián)操作的換熱器在空氣流量，近、出口溫度及飽和水蒸氣溫度都相似的條件下操作，則由看，及均相似，從而兩臺(tái)換熱器的，關(guān)鍵是要找出的關(guān)系，才能求出，深入求出新?lián)Q熱器管長(zhǎng)。因飽和蒸汽與空氣換熱，，而空氣在管內(nèi)湍流流動(dòng)，則，即：，又新舊換熱器空氣流量相等，即，根據(jù)以上關(guān)系，找出與的關(guān)系，從而可求出。原換熱器：新?lián)Q熱器：因在新、舊換熱器中，、、及T均相似，故，則：因飽和蒸汽與空氣換熱，，而空氣在管內(nèi)湍流流動(dòng)，則，，又新舊換熱器空氣流量相等，，即，則有則：原換熱器：新?lián)Q熱器：則新?lián)Q熱器管長(zhǎng)5．在一單程列管換熱器中，用飽和蒸氣加熱原料油，溫度為160℃的飽和蒸汽在殼程冷凝為同溫度的水。原料油在管程湍流流動(dòng)，并由20℃加熱到106℃。列管換熱器的管長(zhǎng)為4m，內(nèi)有φ19×2mm的列管25根。若換熱器的傳熱負(fù)荷為125kw，蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為7000w/m2℃管內(nèi)油側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)油的流速增長(zhǎng)一倍，保持飽和蒸汽溫度及油入口溫度，假設(shè)油的物性不變，求油的出口溫度。油的流速增長(zhǎng)一倍，保持油進(jìn)出口溫度不變，求飽和蒸汽溫度。解：1）管內(nèi)油側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)℃.℃）℃）2、油的出口溫度油的流速增長(zhǎng)一倍，則：℃）解出：℃）列熱量衡算與傳熱速率方