传热习题集.doc

一、填空题1、按热量传递的途径不同，我们一般把传热分为 、 、 三种方式。2、按冷热流体接触的方式不同，我们一般把传热分为 、 、 三种方式。3、常见的加热介质有 、 、 、 、 等。4、按传热管的结构形式可分为 、 、 、 换热器等。5、列管换热器是由 、 、 、 和封头等部分组成。6、设置列管式换热器折流挡板的目的是 。7、列管式换热器热补偿的方式有 、 、 。8、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。9、采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度t1/、加热蒸汽压力p不变，现冷体流量增加，则冷流体出口温度t2/_，传热速率f_，总传热系数k_ ,传热平均温度差tm_。10、某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料a和b，温度分布线如右上图（b）中所示，则a_b(填“”或 “”)，将_层材料放在里层时保温效果更好。11、若间壁侧流体的传热过程1，2相差较大（1b2b3，导热系数l1l2 r2 r3，各层导热速率q1 = q2 = q3。30、在钢、水、软木之间，导热效果最佳的是 ，保温效果最佳的是 。26、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。27、传热推动力为 ，在稳定的串联传热中，某一步的热阻愈小，其对应的推动力愈 。28、将列管换热器做成多管程的目的是 ；在壳程设置折流挡板的目的是 。29、在列管式换热器中，用水冷凝乙醇蒸气，乙醇蒸汽宜安排走 。30、导致列管式换热器传热效率下降的原因有 、 、 等。 二、选择题1、温度升高，固体金属的热导率（ ）a、升高 b、降低 c、不变 d、不确定2、工业上，凉水塔的换热方式是 （ ）a、混合式 b、间壁式 c、蓄热式 d、辐射式3、下面不是工业上常用的冷却剂是（ ）a、水 b、空气 c、熔盐 d、盐水4、工业上某流体需冷却至-2，我们可以选择（ ）冷却介质。a、水 b、空气 c、熔盐 d、盐水5、用于加热冷凝的液体，使其再受热汽化，且为蒸馏过程的专用设备（ ）。a、冷却器 b、预热器 c、过热器 d、再沸器6、下面不是沉浸式蛇管换热器的优点的是（ ）a、结构简单 b、能承受高压 c、传热面积大而且可以改变 d、价格低廉7、下面不是喷淋式蛇管换热器的缺点的是（ ）a、喷淋不均匀 b、不适用周围环境要求干燥的场所 c、占地面积大 d、管外给热系数小8、固定管板式换热器热补偿的方式为 （ ）a、膨胀节 b、内浮头 c、u形管 d、无特别的补偿方式9、下面不是固定管板式换热器缺点为 （ ）a、壳程清洗困难 b、检修困难 c、管程清洗困难 d、热补偿较困难10、下面对换热介质清洁度要求较高的场合是 （ ）a、固定管板式换热器壳程 b、固定管板式换热器管程 c、浮头式换热器壳程 d、u形管式换热器壳程11、下列列管式换热器操作程序哪一种操作不正确（ ）。a.开车时，应先进冷物料，后进热物料b.停车时，应先停热物料，后停冷物料 c.开车时要排出不凝气d.发生管堵或严重结垢时，应分别加大冷、热物料流量，以保持传热量12、导致列管式换热器传热效率下降的原因可能是（ ）。a.列管结垢或堵塞 b.不凝气或冷凝液增多 c.管道或阀门堵塞 d.以上三种情况13、对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是( )。 a. 改变工艺条件 b. 改变传热面积 c. 改变流体性质 d. 改变流体的流动状态14、在蒸气空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的（ ）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15、用120的饱和水蒸汽加热常温空气。蒸汽的冷凝膜系数约为2000w/(m2k),空气的膜系数约为60w/(m2k)，其过程的传热系数k及传热面壁温接近于（ ）。a、2000w/(m2k)，120；b、2000w/(m2k)，40；c、60w/(m2k)，120；d、60w/(m2k)，4016、列管换热器的传热效率下降可能是由于（ ）。a、壳体内不凝汽或冷凝液增多； b、壳体介质流动过快；c、管束与折流板的结构不合理；d、壳体和管束温差过大17、对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时dtm的大小为（ ）。a、dtm逆dtm慕； b、dtm逆 b、c、. d、29、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。为强化传热过程，可采取的措施中（ ）是最有效，最实用的。a、提高烟道气流速 b、提高水的流速c、在水侧加翅片 d、换一台传热面积更大的设备30、在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为（ ）。a、传导和对流 b、传导和辐射c、传导、对流和辐射，但对流和辐射是主要的。31、对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是( )。a. 改变工艺条件 b. 改变传热面积 c. 改变流体性质 d. 改变流体的流动状态32、对流传热膜系数的单位是（ ）。a 、w/(m2) b、j/(m2) c、w/(m) d、j/(sm)33、金属的纯度对导热系数的影响很大，一般合金的导热系数比纯金属的导热系数会 a、增大 b、减小 c、相等 d、不同金属不一样34、对流传热时流体处于湍动状态，在滞流内层中，热量传递的主要方式是（ ） a、传导 b、 对流 c、 辐射 d、传导和对流同时35、稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（ ）。a. 愈大 b. 愈小 c. 不变 d.无法确定36、在列管式换热器中，用水冷凝乙醇蒸气，乙醇蒸汽宜安排走 （ ）。a. 管程 b. 壳程 c. 管、壳程均可 d.无法确定37、列管换热器中下列流体宜走壳程的是（ ）。a、不洁净或易结垢的流体b、腐蚀性的流体c、压力高的流体 d、被冷却的流体38、多层串联平壁稳定导热，各层平壁的导热速率（ ）。a、不相等；b、不能确定；c、相等；d、下降。39、空气、水、金属固体的导热系数分别为1、2、3，其大小顺序正确的是（ ）。a、123 ； b、1231 ；d、23bc，则包覆的的顺序从内到外依次为（ ）a、a、b、c； b、b、a、c； c、c、a、b； d、c 、b、a41、水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液,水蒸气走壳程。为强化传热,下列措施中最为经济有效的是( )。a、增大换热器尺寸以增大传热面积；b、在壳程设置折流挡板；c、改单管程为双管程；d、减小传热壁面厚度42、下列不能提高对流传热膜系数的是（ ）。a、利用多管程结构b、增大管径；c、在壳程内装折流挡板；d、冷凝时在管壁上开一些纵槽三、判断题1、工业上传热一般是单个热量的传递形式完成的。 （ ）2、金属的热导率大多随其纯度的增高而增大。 （ ）3、气体的热导率随温度升高而增大。 （ ）4、加热炉辐射室的作用是回收烟气余热。 （ ）5、混合式换热器是实际生产中应用最为广泛的一种形式 （ ） 6、夹套式换热器主要应用于反应过程的加热。 （ ）7、夹套式换热器蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水则由下部接管流出。 （ ）8、喷淋式蛇管换热器与沉浸式蛇管换热器相比，具有便于检修和清洗、传热效果也较好等优点 （ ）9、套管式换热器适用于所需传热面积小，小容积流量的流体的场合。 （ ）10、列管换热器是一种传统的，应用最广泛的热交换设备，在高温高压以及大型装置中得到普遍应用。 （ ） 11、u形管换热器采用补偿圈（膨胀节）来抵消热应力。 （ ） 12、浮头式换热器适用于壳体与管束温差较大或壳程流体容易结垢的场合。 （ ）13、饱和蒸汽一般宜走壳程。 （ ）14、黏度大、流量小的流体宜选管程。 （ ）15、换热器生产过程中，物料的流动速度越大，换热效果越好，故流速越大越好。（ ）16、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t流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。 （ ） 17、换热器冷凝操作应定期排放蒸汽侧的不凝气体。 （ ）18、列管式换热器中设置补偿圈的目的主要是便于换热器的清洗和强化传热。 （ ）19、当流量一定时，管程或壳程越多，给热系数越大。因此应尽可能采用多管程或多壳程换热器。 （ ）20、冷热流体进行热交换时，流体的流动速度越快，传热热阻越大； （ ） 21、层流内层影响传热、传质，其厚度越大，传热、传质的阻力越大。 （ ）22、用饱和水蒸汽加热某反应物料。让水蒸汽走管程，以减少热量损失。 （ ）23、某反应为放热反应，但反应在75时才开始进行，最佳的反应温度为115，最合适的传热介质热水。 （ ）24、管壳式换热器启动时，首先通入的流体是冷介质。 （ ）25、在稳定的串联传热中，某一步的热阻愈小，其对应的推动力愈大。 （ ）26、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。（ ）27、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。 （ ）28、减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。 （ ）四、计算题1、在内管为18910mm的套管换热器中，将流量为 3500kg/h的某液态烃从 100冷却到60，其平均比热 cp烃=2.38kj/kg.， 环隙走冷却水，其进出口温度分别为40和50，平均比热p水4.17kj/kg.，基于传热外面积的总传热系数k0=2000w/m2, 设其值恒定, 忽略热损失。试求： a)冷却水用量；b)分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。 2、一单程列管式换热器, 由直径为252.5 mm的钢管束组成。苯在换热器的管内流动, 流量为1.25 kg/s，由80冷却到30，冷却水在管间和苯呈逆流流动, 进口水温为20, 出口不超过50。已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为1.70和0.85 kw(2)，污垢热阻和换热器的热损失可忽略，求换热器的传热面积。苯的平均比热为1.9 kj/(kg), 管壁材料的导热系数为45 w/(m)。3、 一单壳程单管程列管换热器, 由多根252.5mm 的钢管组成管束, 管程走某有机溶液, 流速为0.5m/s，流量为15t/h,比热为1.76kj/kg.k,密度为858kg/m3,温度由20加热至50。壳程为130的饱和水蒸汽冷凝。管程、壳程的对流传热系数分别为700w/m2k和10000w/m2k。钢导热系数为45w/m.k。垢层热阻忽略不计。 求:a)此换热器的总传热系数; (以外表面积为基准) b)此换热器的管子根数及管长; c)在冷流体温度不变的情况下，若要提高此设备的传热速率，你认为要采取什么措施？ 4、90的正丁醇，在逆流操作的换热器中被冷却到50，正丁醇的流量为1930kg/h，冷却介质为18水，换热器的传热面积为6m2，总传热系数k=230w/m2.，热损失不计。求： 冷却水出口温度； 冷却水消耗量。 正丁醇p.kj/kg. 水 p.kj/kg. 6、在一逆流操作的列管换热器中，用初温为30的比热容为2.2kj/(kg）的原油，将流量3kg/s的比热容为1.9kj/（kg）的重油由180冷却到120，原油的出口温度为80。换热器的总传热系数k0=120w/(m2），试求：（1）原油的用量（2）换热器所需的传热面积。7、在一列管式换热器中，将某种油品由25加热到60，油在换热器管内流动，其流量为4kg/s，油的平均比热容为1.8kj/(kg)。加热剂为100的饱和水蒸汽，在其换热管外冷凝，已知总传热系数为720w/(m2)。换热器的列管为25mm2.5mm，管长3m，试求该换热器所需的管子数。8、有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为89mm3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管中从80冷却到50。冷却水在环隙从15升到35。苯的比热容1.86103j/（kgk）换热器的总传热系数为400w/（m2k），试求：冷却水消耗量；逆流操作时所需的管长。9、在一列管式换热器中，将某种油品由25加热泪盈眶到60，油在换热器管内流动，其流量为4kg/s，油的平均比热容为1.8kj/(kg)。加热剂为100的饱和水蒸汽，在其换热管外冷凝，已知总传热系数为720w/(m2)。换热器的列管为25mm2.5mm，管长3m，试求该换热器所需的管子数。一、 填空题1、 热传导、热辐射、热对流2、 混合式、间壁式、蓄热式3、 蒸汽、热水、烟道气、溶盐、矿物油4、 蛇管式、夹套式、套管式、列管式5、 壳体、管束、管板、折流挡板6、 提高管外流体的对流传热系数7、 膨胀节、u型管、内浮头8、 对流、热传导、对流9、 降低、提高、提高、提高10、 r2 r3 ；q1 = q2 = q3 ；钢、软木26、提高管外流体的对流传热系数；生产能力、压降27、温差、小28、提高管外流体的对