化工原理复习题(上册)

分离器的直径为400mm,估算气体的阻力。

解: 标准型旋风分离器的结构尺寸为 B?D0.4D0.4??0.1,A???0.2m 4422 标准型旋风分离器??16AB16?0.2?0.1??8 22D1?0.4/2? 阻力:?P???121?u?8??0.674?13.92?521N/m2?53.1mmH2O 223 3-20 用一板框压滤机在恒压下过滤某一悬浮液,要求经过三个小时能获得4m滤液,

若已知过滤常数K?1.48?10m/h,滤布阻力略不计,(1)若滤框尺寸为

?321000mm?1000mm?30mm,则需要滤框和滤板各几块。(2)过滤终了用水进行

洗涤,洗涤水黏度与滤液相同,洗涤压力与过滤压力相同,若洗涤水量为0.4m,

求洗涤时间。

解:滤布阻力忽略不计时恒压过滤方程 V?KA? 故过滤面积A?223VK??41.48?10?3?3?60.0m2

A60??30 2ab2?1?1 板数n?1?31

框数n? (2)因洗涤水黏度与滤液相同,洗涤压力与过滤压力相同,介质阻力可忽略,则

洗涤时间为: ?w?8aw??8?0.4?3?2.4h 4第四章 传热

一、选择题

1. 对双层平壁的稳态导热过程,壁厚相同,各层的导热系数分别为?1和?2,其对应的温差分别为?t1和?t2,若?t1> ?t2,则?1和?2的关系为( )。 A. ?1?2。 D. 不确定。 2. 冷、热流体进、出口温度均不变时,并流推动力( )逆流推动力。 A.大于 B.小于 C.等于 D.不确定

3. 黑体的辐射能力与表面绝对温度的( )成正比。

A.一次方 B.二次方 C.三次方 D.四次方 4. 同一温度下,( )的辐射能力最大。

A.黑体 B.镜体 C.灰体 D.透热体

5. 傅立叶定律是描述( )的基本定律。

A.热传导 B.热对流 C.热辐射 D.对流传热 6. 多层平壁导热时,各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是( ) A.没关系,B.反比,C.正比,D.不确定

7. 在套管换热器中用冷却水冷却热流体,热流体质量流量和出入口温度T1、T2一定,冷却水入口温度t1一定,如果增加冷却水用量,则Q( ),K( ),t2( ) A:增大 B:不变 C:减小

8. 一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于( )。

A:35℃ B:120℃ C:77.5℃ D:50℃ 9. 流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比,其中n的值为( )

A.0.5 B.0.8 C.1 D.2

10. 在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否合理。甲:传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙:换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数( ) A.甲、乙均合理 B.甲、乙均不合理 C.甲合理,乙不合理 D.乙合理,甲不合理

11. 冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动,若аi远小于аo,则列管的壁温接近于( )的温度。

A:冷流体 B:热流体 C:无法确定

12. 自然对流的对流传热系数比强制对流的相比( )。 A.大 B.小 C.相等 D.不确定

13. 在多层平壁的稳定热传导中,各层厚度及面积相同,即b1=b2=b3,S1=S2=S3其温度变化如图所示,则三种材料的导热系数的大小为( ) A.λ1>λ2>λ3 B.λ1>λ2=λ3 C.λ1<λ2=λ3 D.λ1<λ2<λ3

14. 在列管换热器中,用常压水蒸汽加热空气,空气的进、出口温度分别为20℃和80℃,则管壁温度约为( )。

A.20℃ B.80℃ C.50℃ D.100℃

15. 单层平壁定态热传导时,若壁厚增加,则温差( ),若导热系数增加,则温差( ),若热阻增加,则温差( )

A 变大 B变小 C不变 D不确定

16. 下列各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是( )。 ①空气流速为30m/s时的α ②水的流速为1.5m/s时的α ③蒸气滴状冷凝时的α ④水沸腾时的α

A.③>④>①>② B.④>③>②>① C.③>④>②>① D.③>②>④>①

17. 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 B.克希霍夫定律 C.折射定律 D.普朗克定律

18. 计算下列四种“数”时,其数值大小与单位制选择有关的是( )。

A、普兰德准数; B、传热单元数NTU; C、离心分离因数K; D、过滤常数K 19. 有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度降到最低应采用的流程为( )。 A、气体走管外,气体并联逆流操作; B、气体走管内,气体并联逆流操作; C、气体走管内,气体串联逆流操作; D、气体走管外,气体串联逆流操作。

20. 同一物体在同一温度下的反射率与吸收率的关系是( )。 A.反射率大于吸收率 B. 反射率小于吸收率 C.反射率等于吸收率 D. 不确定

21. 若换热器两侧对流传热系数αi>αo 时,总传热系数K接近于( )。

A.αo B.αi C.αi +αo

22. 多层平壁的定态热传导中,通过各层的传热速率、通过各层的热通量( )。

A.相同、相同 B.相同、不同 C.不同、不同

23. 某灰体的黑度为0.6,该灰体的吸收率为( )。

A. 1 B. 0.6 C. 0.4 24. 牛顿冷却定律是描述( )的基本定律。

A.热传导 B.对流传热 C.热辐射 25. 以下换热器属于列管换热器的是( )。

A.螺旋板式换热器 B.蛇管式换热器 C.U型管式换热器

26. 传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气(空气走内管,蒸汽走环隙),为强化传热决定加装翅片,翅片应装在( )侧更为有效。 A、外管外 B、外管内 C、内管外 D、内管内

2

27. 黑度为0.8,表面温度为27℃的物体其辐射能力是( )W/m。

A、367.4 B、459.3 C、64.8 D、3306.7

28. 列管式换热器根据结构不同主要有( )。

A、套管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器 B、固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器 C、浮头式换热器、U型管式换热器、热管换热器 D、热管换热器、套管式换热器、固定管板式换热器

29. 流体在圆形直管中作滞流流动,若管长及流体的物性不变,而管径增为原来的2倍,则流速为原来的( )倍,流动阻力为原来的( )倍。 A、1/2 B、1/4 C、1/8 D、1/16

30. 传热过程中,当两侧对流传热系数αi<αO时,要提高总传热系数K,关键是提高( )。 A、提高αO B、提高αi C、减小αO D、减小αi

31. 黑度为0.8,表面温度为127℃的物体其吸收率是( )。

A、127 B、27 C、0.8 D、0.2

32. 流体在圆形直管中作强制湍流传热,若管长及流体的物性不变,而管径变为原来的1/2,则对流传热系数为原来的( )倍。

0.8`1.8

A、4 B、1/4 C、2 D、2

二、填空题

1. 热量的传递是由于________引起的。

2. 3. 4. 5.

由傅立叶定律知,热传导速率与温度梯度成________比。

气体的导热系数随温度升高而________,故常用于绝热,保温。 热传导的传热距离愈远,则导热热阻愈________。

圆筒壁的热传导中,通过各层的热传导速率________,热通量________。(填相同、不同)

6. 对流传热的热阻主要集中在__________________。

7. 对流传热系数反映了对流传热的快慢,其值愈大,对流传热愈________。 8. 强化对流传热过程可采用的措施有________、________和________。 9. 辐射传热中,在能量传递的同时伴随着能量的________。 10. 同一温度下,灰体和黑体相比,________的辐射能力大。 11. 物体的吸收率愈大,其辐射能力愈________。

12. 同一温度下,物体的吸收率在数值上等于该物体的________。 13. 热传导存在于________中。

14. 对流传热是指________的传热过程。

15. 沿等温面方向,温度梯度的大小为________。

16. 冷、热流体进、出口温度均不变时,并流推动力比逆流推动力________。

17. 提高传热系数的重点在于______________________________列管式换热器安装折流档

板的目的是_____________________。

18. 提高换热器传热速率的途径有_____________、______________ 、__________________。 19. 黑体的辐射能力与其________的四次方成正比。 20. 傅立叶定律是描述________的基本定律。

21. 自然对流的对流传热系数比强制对流的________。

22. 金属固体、非金属固体、液体和气体四种物质,________的导热系数最大,________

的导热系数最小。

23. 定态多层平壁热传导中,各层平壁的温度差与其导热热阻成________比。 24. 传热的基本方式有 、 、 。

25. 蒸汽冷凝的方式有 和 ,工业上采用 。 26. 能全部吸收辐射能的物体称为 ,能全部反射辐射能的物体称为 。黑体与灰体

相比,发射能力最大的是 ,吸收能力最大的是 。

27. 某灰体的吸收率为0.8,其黑度为 ;某灰体的反射率为0.3,其黑度为 。 28. 写出三种常用的间壁式换热器的名称 、 、 。根据热补偿不同,

列管换热器可分为 、 、 等。

29. 大容积(器)饱和沸腾曲线а~△t可分为 、 、 几个阶段,

工业生产上,一般控制在 阶段。

30. 在钢、水、软木之间,导热效果最佳的是 ,保温效果最佳的是 。 31. 根据斯蒂芬—波尔兹曼定律,黑体的绝对温度增加一倍,其辐射能增加 倍。 32. 斯蒂芬—波尔兹曼定律的表达式为 。

33. 对流传热中,当在________情况下,进行的是恒温传热,在________情况下,进行的是

变温传热。

34. 影响对流传热系数的物性常数有________。

35. 应用准数关联式计算对流传热系数时应注意________、________和________。 36. 冷凝传热中,膜状冷凝的传热效果要比滴状冷凝的________。(填好、差) 37. 能被物体吸收而转变为热能的电磁波的波长在________之间,统称热射线。 38. 在间壁式换热器中,总传热过程由下列步骤所组成:首先是热流体和管外壁间的

__________传热,将热量传给管外壁面;然后,热量由管的外壁面以________方式传给管的内壁面;最后,热量由管的内壁面和冷流体间进行_______ 传热。

39. 对于套管式换热器,要提高传热系数,应提高传热系数较__(大,小)一侧的h;而换

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