第三部分传热。
一、填空题:
1、换热器在使用一段时间后,传热效率会下降很多,这往往是由于。
的缘故。2、黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的。
3、流体横向流过管束作湍流流动时,在管外加有折流板的情况下:
可见,对流传热系数与当量直径的成正比。
4、流体在圆形直管内作强制湍流流动,若传热推动力增大一倍,则对流传热速率增大。
倍。5、对于定态一维热传导,通过多层平壁传热时是可以加和的。
6、对大空间的自然对流,通常取加热(或冷却)表面的为特征尺寸。
7、间壁式换热器的传热过程为。
8、气体的导热系数随温度的变化趋势为。
二、判断题:
1、多层圆筒壁稳定导热时,通过各层的热通量相等。
2、辐射能力强的物体其吸收能力也强。
3、在同一种流体中,不可能同时发生自然对流和强制对流。
4、在冷却器中降低冷却水的温度或增大冷却水的流量均可以使传热推动力增大。
5、在传热理论中,能反映自然对流对传热过程影响的准数是gr
三、单选题:
1、关于传热系数k,下述说法错误的是。
a.传热过程中总传热系数k实际是个平均值;
b.总传热系数k随着所取的传热面不同而不同;
c.总传热系数k可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;
d.要提高k值,应从降低最大热阻着手。
2、传热过程中,当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是。
a.管壁热阻b.污垢热阻;
c.管内对流传热热阻; d.管外对流传热热阻。
3、对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言,若三层的传热推动力△t1>△t2>△t3,则三层平壁的热传阻力r1、r2、r3之间的关系为。
a.r1>r2>r3b.r1 c.r1>r3>r2 ; d.r2>r1>r3。
4、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。
a.两流体温度差(t-tb.冷流体进、出口温度差(t2-t1);
c.热流体进、出口温度差(t2-t1);
d.液体温度和管壁温度差(t2-tw)或(tw-t)。
5、下列关于换热设备的热负荷及传热速率说法中错误的是( )
a.热负荷决定于过程工艺的热量衡算;
b.传热速率决定于换热设备、操作条件及换热介质;
c.热负荷是选择换热设备应有的生产能力的依据;
d.换热设备应有的生产能力由传热速率确定。
6、空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2、λ3,其大小顺序。
a.λ1 < 2 < 3b.λ1 > 2 > 3;
c.λ2 > 3 > 1d.λ2 < 3 < 1。
7、对于通过多层壁的定态导热过程而言,下列论断中不正确的是。
a.传热推动力和热阻是可以加和的;
b.通过每层壁面的热通量均相等;
c.哪层热阻大,哪层温差就大;反之,亦然;
d.温差确定后减少阻力就可以强化传热。
8、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。
a.( d1 + d2)/2b.d1 + d2;
c.d2 – d1d.d1 - d2。
9、在列管换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断中正确的是( )
甲:传热管的壁温将接近于加热蒸汽温度。
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、乙均不合理b.甲、乙均合理 ;
c.甲合理、乙不合理; d.甲不合理、乙合理。
四、计算题:
1、一换热器采用逆流操作,管内走热机油,管外走**,进口温度分别为℃。已知逆流操作时,机油出口温度降至150℃,**被加热到160℃。现因工艺变动将逆流操作改为并流操作,则传热速率q有什么变化?
(定量计算)
设两流体的物性不变,流量和入口温度也不变。
2、某炉壁由下列三种材料组成,参见计算用图2。
耐火砖 λ1 = 1.4 w/(m℃) 1 = 225 mm
保温砖 λ2 = 0.15 w/(m℃) 2 = 125 mm
建筑砖 λ3 = 0.8 w/(m℃) 3 = 225 mm
已测得内、外表面温度分别为 930 ℃ 和 55 ℃,求单位面积的热损失和各层间接触面的温度。
3、两湍流流体在逆流换热器中换热,两流体的α值均为500w/(m2·℃)密度平均为1000kg/m3,比热平均为4000j/(kg·℃)换热面积为20 m2。热流体初温为120℃,冷流体初温为20℃,冷、热流体的流量均为0.001 m3/s,设管壁热阻可以忽略,试求冷、热流体的出口温度。
若两流体的流量都增大一倍,试求冷、热流体的出口温度。假设两流体的物性不变,对流传热系数α与流速的0.8次方成正比,即α∝u0.8。
4、某合成洗涤剂厂一反应器内有单根冷却蛇管,内通循环冷却水。冷却水进、出口温度分别为280k和320k,蛇管外的流体借搅拌器的作用均匀为360k,如果冷却蛇管的长度增大到原来的5倍,问出口水的温度将为多少?
设水的流量不变,总传热系数在管长范围内保持不变,且不随水温而变。
水的比热为4.187 kj/(kg·k)。
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