化工原理 题库3传热题.docx

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化工原理题库3传热题

题库3传热题及答案

一.填空题

1.（6分）题号:

2002第2章知识点:

100难度:

容易

某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃,而环境温度为20℃,采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=

1.05w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。

（注:

大型容器可视为平壁）

*****答案*****

2100w

2.（6分）题号:

2003第2章知识点:

100难度:

容易

某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃,而环境温度为20℃,采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=

0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。

（注:

大型容器可视为平壁）

*****答案*****

500w

3.（6分）题号:

2006第2章知识点:

100难度:

容易

某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w,采用某隔热材料,其导热系数λ=1.05w.m.K,则其厚度不低于_______。

（注:

大型容器可视为平壁）

*****答案*****

273mm

4.（6分）题号:

2008第2章知识点:

100难度:

容易

某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃,而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w,采用某隔热材料,其导热系数λ=0.25w.m.K,则其厚度不低于_______。

（注:

大型容器可视为平壁）

*****答案*****

65mm

5.（6分）题号:

2009第2章知识点:

200难度:

容易

某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为

__________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61（kw.m.K）.若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=________________.

*****答案*****

α=0.023（λ/d）RePr

α=3.81（kw.m.K）

6.（6分）题号:

2011第2章知识点:

200难度:

容易

某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61（kw.m.K）.若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=__________________.

*****答案*****

α=0.023（λ/d）RePr

α=5.26（kw.m.K）

7.（3分）题号:

2013第2章知识点:

200难度:

容易

牛顿冷却定律的数学表达式为____________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_____________。

*****答案*****

q=αA△tw.m.K

8.（4分）题号:

2015第2章知识点:

300难度:

容易

某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差△t=_________.

*****答案*****

27.9K

9.（4分）题号:

2017第2章知识点:

300难度:

容易

某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为15℃和30℃,此时传热平均温度差△t=_________.

*****答案*****

41.6K

10.（4分）题号:

2018第2章知识点:

300难度:

容易

在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近________流体的温度,总传热系数K接近______流体的对流给热系数.

*****答案*****

蒸气空气

11.（3分）题号:

2019第2章知识点:

400难度:

容易

实现传热过程的设备主要有如下三种类型______._______.___________.

*****答案*****

间壁式蓄热式直接混合式

12.（2分）题号:

2020第2章知识点:

400难度:

容易

热量传递的方式主要有三种________.________._________.

*****答案*****

热传导热对流热辐射

13.（4分）题号:

2021第2章知识点:

300难度:

中等

强化传热的方法之一是提高K值.而提高K值需从两个方面进行:

一是_______________;二是_______________________.

*****答案*****

提高间壁两侧的给热系数α.α；提高给热系数较小一侧的α。

14.（6分）题号:

2022第2章知识点:

300难度:

中等

平均总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α.α以及间壁导热系数λ的关系简化式为____________________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45（w.m.K）时,两侧给热系数分别为8000（w.m.K）和600（w.m.K）时,总传热系数=__________.

*****答案*****

（1/K）=（1/α+δ/λ+1/α）；532（w.m.K）

15.（6分）题号:

2024第2章知识点:

300难度:

中等

平均总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α.α以及间壁导热系数λ的关系简化式为____________________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45（w.m.K）时,两侧给热系数分别为8000（w.m.K）和1000（w.m.K）时,总传热系数=_________.

*****答案*****

（1/K）=（1/α+δ/λ+1/α）；824（w.m.K）

16.（4分）题号:

2027第2章知识点:

300难度:

容易

间壁传热的总传热速率方程为__________.某换热过程中,要求q=30kw,K=555（w.m.K）,△t=30K,则传热面积为______.

*****答案*****

q=K.A.△t1.80m

17.（4分）题号:

2029第2章知识点:

300难度:

容易

间壁传热的总传热速率方程为__________.某换热过程中,要求q=30kw,K=555（w.m.K）,△t=20K,则传热面积为______.

*****答案*****

q=K.A.△t2.70m

18.（4分）题号:

2030第2章知识点:

300难度:

容易

某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃,冷流体的进出.口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差△t=_______.

*****答案*****

35℃

19.（4分）题号:

2033第2章知识点:

300难度:

容易

某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃,冷流体的进出.口温度为25℃和45℃,此时传热平均温度差△t=_______.

*****答案*****

30℃

20.（3分）题号:

2034第2章知识点:

100难度:

容易

热量传递的基本方式有＿＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

传导传热、对流传热和辐射传热。

21.（3分）题号:

2035第2章知识点:

100难度:

容易

化工生产中加热和冷却的换热方法有＿＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

*****答案*****

直接换热、间壁换热和蓄热换热。

22.（3分）题号:

2036第2章知识点:

100难度:

容易

化工生产中常用三种换热方法,其特征是

＿＿＿＿＿_＿＿＿______________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_______＿＿。

*****答案*****

冷热两种流体直接混合、冷热两种流体不允许直接接触和流体通过炉内吸走热量。

23.（3分）题号:

2037第2章知识点:

100难度:

中等

传导传热的傅立叶定律数学表达式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿其各项表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

ｄQ/ｄτ＝－λA.ｄt/ｄδ,ｄQ/ｄτ表示单位时间传递的热量,－表示温度向降低方向传递,A表示传热面积,λ表示导然系数和ｄt/ｄδ表示温度梯度。

24.（3分）题号:

2038第2章知识点:

100难度:

容易

影响传导传热系数的因素有

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_______________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

物质种类和组成,物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等。

25.（3分）题号:

2039第2章知识点:

200难度:

容易

对流传热牛顿冷却定律的数学表达式为＿＿＿＿____＿＿＿,其各项表示为＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿__＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

Q＝αA（T－t）,Q表示传热速度、α表示传热系数、A表示对流传热面积、T表示热流体主体平均温度和t表示为低温流体壁面温度。

26.（3分）题号:

2040第2章知识点:

200难度:

容易

影响给热系数α的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁面的几何尺寸

27.（3分）题号:

2041第2章知识点:

200难度:

容易

给热系数α的单位是＿＿＿＿＿＿及其影响因素有

＿＿＿＿＿______________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

w.m.K;流体的流态、流体种类、流体性质和传热壁面的几何尺寸。

28.（3分）题号:

2042第2章知识点:

200难度:

中等

对流传热中的努塞特准数式是＿＿＿＿＿＿,它反映了

＿_＿______________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

N＝αｌ/λ,对流传热过程几何尺寸对α的影响。

29.（3分）题号:

2043第2章知识点:

200难度:

中等

对流体传热中普兰德准数式为＿＿＿＿＿＿＿,它反映了

＿_______________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

Pｒ＝μCｐ/λ,流体的物理性质对α的影响。

30.（3分）题号:

2044第2章知识点:

200难度:

较难

对流传热中格拉斯霍夫准数式为＿＿＿＿＿＿______＿＿＿,它反映了____＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

Gｒ＝ｇｌρβ△t/μ,流体受热时,流体自然对流对给热系数的影响。

31.（3分）题号:

2045第2章知识点:

400难度:

容易

热交换器按结构分为两大类1、＿＿＿＿＿,如：

＿＿＿,＿＿＿,＿＿＿,＿＿＿＿；2、＿＿＿＿＿,如＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。

*****答案*****

管式换热器,列管式、套管式、蛇管式、翅片式；板式换热器,平板式、螺旋式、板翅式。

32.（3分）题号:

2046第2章知识点:

200难度:

容易

在下图热交换器中,管内为热气体,套管用冷水冷却,请在下图标明逆流和并流时,冷热流体的流向。

*****答案*****

略

本题目有题图titu081

33.（2分）题号:

2047第2章知识点:

100难度:

容易

两流体的间壁换热过程，计算式Q=（λ/b）A△t中,A表示为____________。

*****答案*****

平均壁面面积

34.（2分）题号:

2048第2章知识点:

300难度:

中等

总传热系数K的单位,工程单位制为____________,SI制为____________。

*****答案*****

kCal.h.K.m;w.K.m

35.（2分）题号:

2049第2章知识点:

120难度:

中等

下面说法是否妥当?

如不妥当，予以更正或补充：

导热系数和对流传热系数都是物质的一种物理性质。

___________________________________________

_______________________________________________________.

*****答案*****

导热系数是物质的物性，而对流传热膜系数既与物性有关，也与流动状况有关。

36.（4分）题号:

2050第2章知识点:

120难度:

容易

由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻就愈________,其两侧的温度差愈______。

*****答案*****

小小

37.（4分）题号:

2051第2章知识点:

100难度:

中等

稳定热传导是指______________________________，不随时间而改变。

*****答案*****

传热系统中各点的温度仅随位置变

38.（3分）题号:

2052第2章知识点:

100难度:

中等

在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上，应该将_______________材料包在内层，其原因是______________，_______________________。

*****答案*****

导热系数小的减少热损失降低壁面温度

39.（2分）题号:

2053第2章知识点:

100难度:

较难

单层间壁热阻的表达式为_________，用SI制表示的单位是___________。

*****答案*****

b/λAK.w

40.（2分）题号:

2054第2章知识点:

100难度:

中等

平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断λ、λ、λ的大小顺序_________,以及每层热阻的大小顺序____________________。

*****答案*****

λ〉λ〉λ

δ/λ〈δ/λ〈δ/λ

本题目有题图titu082

41.（2分）题号:

2055第2章知识点:

100难度:

中等

厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b>b>b;导热系数λ<λ<λ。

在稳定传热过程中，各层的热阻R______R______R;各层导热速率Q____Q____Q。

*****答案*****

R>R>RQ=Q=Q

42.（3分）题号:

2056第2章知识点:

100难度:

中等

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＿＿＿__＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_________________＿＿。

*****答案*****

降低；

因水的导热系数大于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增大，保温效果降低。

43.（2分）题号:

2057第2章知识点:

100难度:

容易

已知导热系数λ=2.388×10Cal.cm.s.K,此值在SI制中为

___________w.m.K。

*****答案*****

1

44.（2分）题号:

2058第2章知识点:

100难度:

容易

写出比热Cp的单位，工程制为______________，SI制为____________。

*****答案*****

kCal.kg.K,J.kg.K

45.（2分）题号:

2059第2章知识点:

200难度:

容易

两流体的间壁换热过程中，计算式Q＝α.A.△ｔ，A表示为_____________。

*****答案*****

α一侧的换热壁面

46.（2分）题号:

2060第2章知识点:

200难度:

容易

对流传热膜系数α，工程制单位为____________________，SI制单位为________________。

*****答案*****

kCal.h.K.m;w.K.m

47.（2分）题号:

2061第2章知识点:

200难度:

容易

在两流体的间壁换热过程，计算式Q=α.A.△t中，△t表示为__________。

*****答案*****

△t=t-t或T-T

48.（3分）题号:

2062第2章知识点:

400难度:

较难

将单程列管式换热器改为双程的作用是__________，但这将使________减小，________增大。

*****答案*****

提高管内α△t阻力

49.（1分）题号:

2063第2章知识点:

200难度:

容易

对流传热过程是__________和__________之间的传热过程。

*****答案*****

流体壁面

50.（2分）题号:

2064第2章知识点:

200难度:

较难

下列各种情况下的对流传热系数:

空气流速为6m.s时的α;空气流速为25m.s时的α;水的流速为1.2m.s时的α;水的流速为2.5m.s时的α;蒸汽膜状冷凝时的α之间的数值按自大而小的顺序为________＞________＞________＞________＞________。

*****答案*****

α>α>α>α>α

51.（2分）题号:

2065第2章知识点:

300难度:

容易

在两流体的间壁换热过程，计算式Q=K.A.△t中，A表示______________。

*****答案*****

A泛指传热面,与K相对应

52.（1分）题号:

2066第2章知识点:

100难度:

容易

在多层平壁稳定热传导中，通过各层的传热速率＿＿＿＿。

*****答案*****

相等。

53.（2分）题号:

2067第2章知识点:

300难度:

中等

列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。

空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近＿＿＿＿的温度，总传热系数接近＿＿＿＿＿的对流传热系数。

*****答案*****

水蒸汽；空气。

54.（2分）题号:

2068第2章知识点:

300难度:

中等

冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90℃，出口温度为50℃，冷水进口温度为15℃，出口温度为53℃，冷热水的流量相同，则热损失占传热量的＿＿＿％（冷热水物性数据视为相同）

*****答案*****

5％

55.（2分）题号:

2069第2章知识点:

300难度:

容易

在两流体的间壁换热过程，计算式Q=K.A.△t中，△t表示为__________。

*****答案*****

△t为两流体温度差的平均值

56.（3分）题号:

2070第2章知识点:

300难度:

容易

两流体进行传热,冷流体从10℃升到30℃,热流体从80℃降到60℃，当它们逆流流动时,平均传热温差△tm=__________,当并流时,△tm=____________。

*****答案*****

50℃47.2℃

57.（4分）题号:

2071第2章知识点:

300难度:

较难

冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T＝400℃，出口温度T为200℃，冷气体进口温度ｔ＝50℃，两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时，冷气体出口温度为＿＿＿＿℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为＿＿＿＿℃。

*****答案*****

250℃，240℃

58.（2分）题号:

2072第2章知识点:

300难度:

中等

间壁换热器管壁温度t接近α_________一侧的流体温度；总传热系数Ｋ的数值接近________________一侧的α值。

*****答案*****

大热阻大

59.（2分）题号:

2073第2章知识点:

300难度:

较难

对于间壁式换热器：

m'Cp（T-T）=m'Cp（t-t）=K.A.△t，等式成立的条件是__________________________________________。

*****答案*****

稳定传热无热损失无相变化

60.（2分）题号:

2074第2章知识点:

300难度:

较难

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W＿＿W，所需传热面积

A＿＿＿A（大于、小于、等于）。

*****答案*****

大于，小于

61.（3分）题号:

2075第2章知识点:

300难度:

较难

如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由__________、_________和________三个串联的热传递环节组成，由图分析可知:

α___α，控制热阻应在________侧，因此若强化该传热过程，应从________侧着手。

*****答案*****

对流热传导对流,α<α,AA

本题目有题图titu083

62.（3分）题号:

2076第2章知识点:

400难度:

中等

一列管换热器，列管规格为φ38×3,管长4m,管数127根，则外表面积

F=______________，而以内表面积计的传热面积F=_______________。

*****答案*****

F1=127×4π×0.038=61m，F2=127×4π×0.032=51m。

63.（4分）题号:

2077第2章知识点:

400难度:

较难

举出五种间壁式换热器＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿:

＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿；。

提高间壁式换热器传热系数的主要方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

夹套式，蛇管式，套管式，列管式，板式，螺旋板式，板翅式等任选五种。

提高传热系数的主要途径是提高流体流速，增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。

64.（3分）题号:

2078第2章知识点:

400难度:

较难

列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于

_____________________________________________________，折流挡板的形状有_________________，____________________等。

*****答案*****

提高壳程流体的流速,使壳程对流传热系数提高,园缺形（弓形）,园盘和环形

65.（5分）题号:

2079第2章知识点:

400难度:

较难

在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管