化工原理第四章习题及答案 下载本文

以提高对流传热系数。 B

A 管内; B 管间; C 管径; D 管轴。

44、对于刚性结构的换热器,若两流体的温差较大,对流传热系数较大者宜走( ),因壁面温度与 大的流体温度相近,可以减少热应力。 B A 管内; B 管间; C 管径; D 管轴。

45、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的( ),使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数。 C A 黏度; B 密度; C 速度; D 高度。

46、有一套管换热器,环隙中有119.6℃的蒸气冷凝,管内的空气从20℃被加热到50℃,管壁温度应接近( )。 D A 20℃; B 50℃; C 77.3℃; D 119.6℃。 47、已知在温度T时耐火砖的发射能力(辐射能力)大于铜的发射能力,则铜的黑度为( ),耐火砖的黑度为( )。 A B A 0.6; B 0.9; C 1.0; D 1.2。

48、两灰体间进行辐射换热,两者间的温度差为100℃。若将两灰体的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的传热量相比,将( )。 A A 增大; B 减小; C 不变; D 不一定。

49、判断下面的说法哪一种是错误的( )。 B A 在一定的温度下,辐射能力越大的物体,其黑度越大;

B 在同一温度下,物体吸收率A与黑度ε在数值上相等,因此A与ε的物理意义相同; C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强; D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度。

50、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,判断下面的说法哪一个是错误的( )。B A 逆流时,Δtm一定大于并流、错流或折流时的Δtm; B 采用逆流操作时可以节约热流体(或冷流体)的用量; C 采用逆流操作可以减少所需的传热面积;

D 温度差校正系数φΔ t 的大小反映了流体流向接近逆流的程度。

三、 填空题

1、对流给热的热阻主要在____________,此处的__________最大。

滞流内层 温差

2、热损失是_______损失和________损失之和。

热辐射传热引起的 对流给热引起的

3、列管式换热器中,壳程设有折流挡板,当两流体均无相变时,挡板能起强化传热的作用,其原因是

①______________________________________________________________; ②______________________________________________________________; ③_____________________________________________________________ 。

① 流速增大,使壳程?增大;

② 流体大部分横穿流过管束,流道短,边界层薄,比顺着管子纵向流动?高;

③ 流体在折流挡板间穿行时,流向及流速都在不断变化,增加了扰动,强化了传热。 4、水蒸气冷凝时的?比气体无相变时的?大得多,其原因是气体的_____________________ _________________________,而蒸汽冷凝,其凝液的_____________________________;且只有_______________才有热阻。

导热率小、密度小,整个气体都呈现热阻 导热率和密度都比气体大 很薄的液膜

5、在管式间壁换热器中,以外表面为基准的传热系数K的计算式为_________________,与之对应的传热量Q=_______________。

Ko?1dobd1?Rs1??o?Rs2??idi?dm?o K0A0?tm

6、① 已知传热系数K=1250kcaL/(m2?h?℃),在SI制中,K=_____W/(m2?K);汽化潜热r=2200kJ/kg,在工程单位制中r =________________kcaL/kg。

② 普兰德准数的定义式是__________________________。

C?① 1453 525 ② Pr?p

?7、在压强恒定的条件下,空气黏度随温度升高而________________。 增大

8、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,导热率?1? ?2? ?3。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。

>, > ; =, =

9、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果应_____________,主要原因是_______________________________________________________________。

降低 因水的导热率大于保温材料的导热率,受潮后,水占据一定的孔隙空间,使保温层材料导热率增大,保温效果降低。 8、 蒸汽冷凝放热时,要经常注意排放_________________,这是因为 ___________________ ________________________________________________________。

不凝气和冷凝水 不凝气构成附加的气膜传热阻力,而冷凝水的积累减小换热面积。

11、①设置隔热挡板是____________辐射散热的有效方法。挡板材料的黑度愈低,辐射散热量 ____________。

②有一单层平壁如图所示。已知材料的导热率?为常数,从左等温面t1至右等温面t2 的稳定导热热流量为Q,则平壁内的温度分布表达式为__________________________。

① 减少 愈低 ② Q??(t1?t)x?t?t1?Qx?

12、某物体(可近似为灰体)在20℃时,其黑度为ε=0.8,其吸收率为______________。 0.8

13、浮头式或带膨胀节的换热器适用于____________ 与____________流体的温差很大的场合。

管程 壳程

14、① 根据有无热补偿或补偿方法不同,列管式热器的一般结构型式有__________________、 __________________、__________________。

② 换热器中,热流体由200℃ 冷却到140℃,冷流体由20℃升高到35℃,热流体的热容量流率较小, 则传热效率为__________________。

① 膨胀节;浮头式;U型管 ② 33.3%

15、消除列管换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加______________,采用______________结构或采用______________式结构。

膨胀节 浮头式 U型管

16、如图所示,为尽量减少A、B两个温度不同的固体表面间的辐射传热,可以采取的措施 是________________________________________________。

在两固体壁面间,平行放置多块黑度较小的遮热板。

17、① 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃,冷却水初温为15℃,在设计列管式换热器时,采用两种方案比较。方案Ⅰ是令冷却水终温为30℃,方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃,则用水量W1___W2,所需传热面积A1___A2。

② 如图所示,蒸汽在管束外冷凝,(a)、(b)两种排列方式的其它条件均一样,比较它们的冷凝给热系数的大小?a___?b,因为______________________________________。

① 大于, 小于

② 大于,因为冷凝液从上面各排流到下面各排,液膜逐排增厚,沿垂直方向管数愈多,液膜愈厚。

18、两流体的间壁换热过程中Q?WCp?t计算式中,?t表示 。

T1-T2 或t2-t1

19、设备保温层外包一层表面_________、颜色_________的金属,可使设备的热损失减少。

光滑 较浅

20、举出五种间壁式换热器____________、____________、____________、____________、____________。

套管式换热器,列管式换热器,夹套式换热器,板式换热器,螺旋板式换热器,蛇管式换热