发布时间 : 星期四 文章2011化工原理练习题-总更新完毕开始阅读
12. 设水在一圆直管内呈漏流流动, 在稳定段处, 其对流传热系数为α1; 若将水的质量流量加倍, 而保持其他条件不变, 此时的对流传热系数α2与α1的关系为③
①α2=α1； ②α2=2α1；③α2=20.8 α1；④α2=20.4α1
13. 液体在圆形直管内作强制端流时, 其对流传热系数α与雷诺准数 Re的n次方成正比, 其中n 的值为②
① 0.5；② 0.8；③ 1；④ 2
14.下列关于换热设备的热负荷及传热速率说法中错误的是④ ①热负荷决定于化工工艺的热量衡算
②传热速率决定于换热设备、操作条件及换热介质 ③热负荷是选择换热设备应有的生产能力的依据 ④换热设备应有的生产能力由传热速率确定
15. 下列准数中反映的物体物性对对流传热影响的是③
① Nu；② Re；③ Pr；④Gr
16. 间壁二侧流体的传热过程α1、α2值相差较大(α1<<α2),K值总是接近 ① 那侧的。
①α1； ②α2； ③难以确定；
17. 下列准数中反映流动状态和揣流程度对对流传热影响的是②
① Nu、② Re、③ Pr、④Gr
18. 下列关于流体在换热器中走管程或走壳程的安排中不一定妥当的 ① ①流量较小的流体宜安排走壳程；②饱和蒸气宜安排走壳程； ③腐蚀性流体及易结垢的流体宜安排走管程； ④压强高的流体宜安排走管程；
19. 对由外管直径d1, 内管直径为d2组成的套管而言, 其传热当量直径为①
①(d12-d22)/d2；②(d12-d22)/d1；③(d12-d22)/2；④(d12-d22)/（d1＋d2）
20. 对由外管直径为d1, 内管直径为d2组成的套管而言, 按润湿周边计算而得的当量直径为③
①(d1+d2)/2；②d1+d2；③d1-d2；④d2-d1
21. 换热器中任一截面上的对流传热速率=系数×推动力, 其中推动力是指④
①两流体温差度(T-t) ；②冷流体进、出口温度差(t2-tl)
③热流体进、出口温度差(T2-T1)；④液体温度和管壁温度差(T-Tw)或(tw-t)
22. 工业上列管式换热器用于:I、水一水换热;II、气一水换热 ; III、饱和蒸气一水换热三种
情况。有关总传热系数K正确的是 ③ 。
① I 最大 ,II其次；②II 最大 ,III其次 ③ III最大 ,I 其次；④I 最大 ,III其次
23. 对列管式换热器, 当管束和壳体温差超过 ② 时，应采取适当的温差补偿措施。
① 60 ℃；② 50 ℃；③ 40 ℃；④ 30 ℃
24. 冷热流体进行对流传热，冷流体一侧的给热系数为α1=100 W/(m2.K)，热流体一侧的给
热系数为α2=1000 W/(m2.K)，总传热系数K接近哪一侧的给热系数α，要提高K，应着重提高哪一侧的给热系数α：③ 。
① 接近α1，提高α2；②接近α2，提高α1；③接近α1，提高α1；④接近α2，提高α2。
25. 一定流量的液体在一?25mm?2.5mm的直管内做湍流流动，其给热系数αi=1000
W/(m2.K)，如流量和物性都不变，改用一?19mm?2mm的直管，则其将变为④ W/(m2.K)。
①1259； ②1496； ③1585； ④1678。 二、填空
1. 间壁式换热器的传热过程是 对流 、 传导 、 对流 。 2. 金属的导热系数λ大约为 几十 λ大约为 10-2kcal/(m·h·℃ )
3. 平壁稳定热传导过程, 通过三层厚度相同的材料, 每层间温度变化Δt1>Δt2>Δt3, 则λ1，λ2，λ3的大小顺序为λ1<λ2<λ3, 每层热阻的大小顺序为 R1>R2>R3 。
4. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B, ΔtA>ΔtB, 则A层导热系数 < B 层导热系数, 将 A 层材料放在里层时保温效果较好
5. 下面各组传热系数α的数值大小(饱和蒸气的压力相同)为: (1) α空气 < α水
kcal/(m·h·℃ ), 液体的λ大约为10-1 kcal/(m·h·℃ ),气体的
(2) α水蒸气冷凝 > α水加热或冷却 (3) α弯管 > α直管
6. 套管换热器的总传热速率方程的表达式为 ; 以外表面积为基准的总传系数 Ko 的计算式为 (忽略垢层热阻) 。
7. 写出两种带有热补偿的列管式换热器的名称 U型管式 、 浮头式 ，带补偿圈的固定管板式（任意2种）。 ④换封头
8. 多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板 (简称挡板), 其目的是 提高对流传热系数
9. 有相变时的对流传热系数比无相变时 大 ，黏度μ值大，对流给热系数 小 ，热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数 大
10. 当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时 空气 宜在管内流动。
11. 列管式换热器中, 用饱和水蒸气加热空气, 则传热管的壁温接近饱和水蒸气的温度，总传热系数K的值接近空气传热膜系数
13. 固定管板式列管换热器中, 压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 管程。
14．根据冷、热两流体的接触方式的不同, 换热器分为直接混合式、蓄热式、间壁式等类型。 15． 热量传递的基本方式为热传导 ( 简称导热 )、对流传热、热辐射等。
16 间壁式换热器的类型有 ①夹套式②喷淋式蛇管换热器③套管式④列管式⑤沉浸式蛇管换热器等
17. 根据所采取的温差补偿措施的不同, 列管式换热器包括固定管板式、浮头式、U型管式、具有补偿圈的固定管板式等类型
18在通常情况下的同类换热器中，设空气的自然对流的给热系数为α1，空气的强制对流给热系数为α2，水的强制对流给热系数为α3，蒸汽冷凝的强制对流给热系数为α4，则从大到小的顺序为 α4>α3>α2>α1 。对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体宜采用 并流操作（逆流、并流、错流、湍流）。
19对于固定管板式换热器，下列换热介质通常走管程的有A、C、D，走壳程的有B、E、F。 A 高压流体；B 蒸汽；C 易结垢的流体；D 腐蚀性流体；E 黏度大的流体；F 被冷却的流体。
20两流体通过间壁换热，冷流体从20℃升至50℃，热流体从100℃降到70℃则并流时的
?tm= 43.28 ℃，逆流时的?tm=50 ℃。
21在套管式换热器中，热流体进出口温度分别为100℃和60℃，冷流体进口温度为30℃，且已知冷热流体的热容流量mscp相等，则?tm= 30 ℃。 ①30； ②40； ③50； ④70。
22套管式换热器的管隙通入压强一定的饱和蒸汽，使管内的空气温度升高，保持空气的压强不变，流量增大，其他条件不变，则传热速率Q变大，传热系数K变大，空气出口温度t2变小，对数平均温差?tm变大。
23有一并流操作的换热器，已知冷流体进出口温度分别为20℃和50℃，热流体进出口温度分别为90℃和60℃，则其平均传热温差?tm为 30.8 ℃。
某一热流体流经一段直管后，再流入同一管径的弯管段，则弯管的传热系数比直管段的大 。 三、简答题：
1．热水瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？（从传热的角度简析理由） （1）热水瓶胆设计成玻璃夹层结构，夹层内空气被抽出，接近真空，可防止对流热损失；（2）瓶胆夹层内表面均镀有银、铝等低黑度涂层，减低了辐射散热量（3）使用中，瓶盖选用导热系数小的软木塞，而且灌水时还要在瓶口处留一段空气柱，因为空气的导热系数远小于水，从而有效的降低了瓶口处的热损失。 2. 提高给热系数的措施有哪些？
（1）提高流速，增加管程数提高管内流速，增加折流板数提高壳程流速，但此方法是以增大泵耗为代价的。
（2）改变流动状态：增加折流板，加强壳程的湍动程度，管内表面加工螺纹槽，管内安装插入物如麻花纽带等。
（3）有相变的沸腾和冷凝传热的强化：液体沸腾保持核状沸腾，制造人工表面，增加汽化核心数，冷凝保持滴状冷凝，排除不凝气体，保持气液流向一致，合理布置冷凝面，利用表面张力（沟槽、金属丝）
（4）引入机械振动：传热面振动或流体振动，目的是加强层流底层的湍动 3. 传热基本方程中，推导得出对数平均推动力的前提条件是什么？
假设的前提条件：（1）定态换热操作，或略热损失；（2）传热系数K在整个传热面上保持不变；（3）忽略冷、热流体的比热容随温度的变化。 4. 室内暖气片为什么只把外表面制成翅片状？
室内暖气片内部的热流体和片外的冷流体（空气）之间的热传递为对流-导热-对流的过程，因为暖气片外壁与空气的给热系数远小于片内一侧水或水蒸气与内壁的给热系数，即片外一侧的给热热阻为控制热阻，要提高传热速率，改变片外的给热系数更重要，暖气的外表面制成翅片状后，加剧了空气的湍动程度，破坏了层流底层，使总传热系数增大。 5. 气温下降，应添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好还是外面好，为什么？ 因为保暖性好的衣服导热系数小，热阻大，热损失小，所以把保暖性好的衣服穿在外面好