化工原理传热部分模拟试题及答案

化工原理传热部分模拟试题及答案
一填空
(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于  空气    侧的对流传热系数,而壁温接近于  饱和水蒸汽  第一语音侧流体的温度
(2) 热传导的基本定律是  傅立叶定律  。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻  大 (大活性氟化钾小)一侧的 值。间壁换热器管壁温度tW接近于   大  (大小)一侧的流体温度。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小,则该壁面的热阻愈  大  (大小),其两侧的温差愈  大  (小)。
(3)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,则该壁面的热阻愈  小  ,其两侧的温差愈  小   
(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在      滞离层内(或热边界层内)  ,减少热阻的最有效措施是  提高流体湍动程度   
(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加  膨胀节    采用浮头式    U管式结构  ;翅片管换热器安装翅片的目的是  增加面积,增强流体的湍动程度以提高传热系数 
(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1多分力传感器>b2>b3,导热系数 1< 2< 3,在稳定传热过程中,各层的热阻R1  > R2R3,各层导热速率Q1Q2Q3
(7) 物体辐射能力的大小与 黑度  成正比,还与  温度的四次方  成正比。
(8) 写出三种循环型蒸发器的名称   中央循环管式    悬筐式    外加热式 
(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括  自然对流      泡核沸腾      膜状沸腾            三个阶段。实际操作应控制在    泡核沸腾    。在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而  增加 
(10) 传热的基本方式有 传导  对流  辐射 三种。热传导的基本定律是  傅立叶定律 其表达式为  dQ= - 
(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的  1.74  倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的  3.48    倍。(设条件改变后仍在湍流范围)
(12) 导热系数的单位为  W/(m·      ,对流传热系数的单位为新功率    W/(m2·      ,总传热系数的单位为    W/(m2·     
二、选择
1  已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度_D_耐火砖的黑度。
A  大于          B  等于        C  不能确定        D  小于
2  某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的    A    倍。
A  1.149        B  1.74        C  2          D  不定
3 一定流量的液体在一 25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数 i=1000W/m2·℃;如流量与物性都不变,改用一 19×2mm的直管,则其 将变为   D   
A  1259        B  1496        C  1585          D  1678
4  对流传热系数关联式中普兰特准数是表示  C  的准数。
A  对流传热    B  流动状态      C  物性影响    D  自然对流影响
5 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的_B_在工程上可行。
A  提高蒸气流速  B  提高空气流速  C  采用过热蒸气以提高蒸气温度  D  在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积
6  在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比,应该_B_。
A  减小          B  增大        C  不变
7  在单效蒸发器中,将某水溶液从14%连续浓缩至30%,原料液沸点进料,加热蒸汽的温度为96.2℃,有效传热温差为11.2℃,二次蒸气的温度为75.4℃,则溶液的沸点升高为  D  ℃。
A  11.2        B  20.8        C  85          D  9.6
8  为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液,应采用_B_流程。
A  并流加料      B  逆流加料    C  平流加料      D  双效三体并流加料
三、计算
1试推导出表示具有内部热源的实心球体的温度分布公式。已知:    球体半径,m;    球体表面的恒定温度,      每单位球体体积在单位时间内所产生热量,      球体材料的导热系数,
解:    球体积  ,  球表面积   
根据傅立叶热传导公式:导电泡棉的作用
         
所以       
积分上式得:   
                 
         
2 一卧式列管冷凝器,钢质换热管长为3m,直径为 25×2mm。水以0.7m/s的流速在管内流过,并从17℃被加热到37℃。流量为1.25kg/s、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得:蒸气冷凝传热系数 0=800W/(m2·℃),管内侧热阻为外侧的40%,污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算:(1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准);(2)换热管的总根数;(3)换热器的管程数。[计算时可忽略管壁热阻及热损失,水的比热为4.18kJ/(kg·℃)]
解:  (1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准),S1
由题意知,水以0.7m/s的流速在管内流过,欲求S1,需先知道每程的管子数,每程的管子数等于所需冷却水的总流量与单管内水的流量之比。
>泡泡溶液

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