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第三章 传热一、 单项选择题（每小题1分）1. 多层平壁定态热传导时，各层的温度降与各相应层的热阻 ( ) A.成正比 B.成反比 C.没关系 D.不确定 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因次分析法的目的在于( )。 A得到各变量间的确切定量关系；B得到各无因次数群间的确切定量关系；C用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠；D用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。4流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比，其中n的值为( )。 A0.5； B0.8； C1； D2。5在蒸汽冷凝传热中，不凝气的存在对的影响是( )。 A使降低； B使升高； C没有影响； D无法确定。6下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是( )。 空气流速为30 ms-1时的；水的流速为1.5 ms-1时的；蒸汽滴状冷凝时的；水沸腾时的。A； B； C； D。7一定质量的流体在f252.5 mm的直管内，作强制的湍流流动，其对流传热系数ai1000 Wm-2K-1，如果流量和物性不变，改在f192 mm的直管内流动，其ai为( )。 A1259 Wm-2K-1； B1496 Wm-2K-1；C1585 Wm-2K-1； D1678 Wm-2K-1。8圆直管内流体在强制湍流流动时对管壁的对流传热系数为1，若流量不变，将管径增加一倍，则2值为( )。 A0.2871 ； B21 ； C1.741 ； D0.871。9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，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )。 A5%； B6%； C7%； D8%。10关于传热系数K下述说法中错误的是( )。 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可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；C总传热系数K随着所取的传热面不同而异；D要提高K值，应从降低最大热阻着手。11套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，总传热系数应( )。 A减小； B增大； C不变； D无法确定。12利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的进出口温度及流量不变。今因冷却水进口温度升高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，其结果使K( )。 A不变； B下降； C增大； D不确定。13利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的进出口温度及流量不变。今因冷却水进口温度升高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，其结果使tm( )。 A增大； B下降； C不变； D不确定。14冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若i远小于o，则列管的壁温接近于( )的温度 A热流体 B冷流体 C冷流体和热流体的平均温度 D无法确定15. 在两灰体间进行辐射传热，两灰体间的温度差为50C，现因某种原因，两者的温度均升高50C，则此时的辐射传热量与原来的相比，应该 ( ) A. 增大 B. 减小 C. 相等 D. 不确定16. 在两灰体间进行辐射传热，两灰体间的温度差为50C，现因某种原因，两者的温度均降低50C，则此时的辐射传热量与原来的相比，应该 ( ) A. 增大 B. 减小 C. 相等 D. 不确定17. 两个大的黑体平行放置与任意放置，辐射传热的量（ ） A. 相等 B. 平行放置传热量小大于任意放置的传热量C. 均等于零 D. 平行放置传热量大于任意放置的传热量18. 下列表述正确的是（ ） A. 发生在流体各部分之间的热传递过程均为对流传热过程B. 热传导仅发生固体物质的各个部分或固体之间C. 低温物体只能吸收来自高温物体的辐射D. 对流传热与流体流动状态密切相关二、 填空题（每空1分）1一般而言，气体的导热系数随温度升高而 。 2在钢、水、软木之间，保温效果最佳的是_。 3在钢、水、软木之间，导热效果最佳的是_。 4间壁传热时，各层的温度降与各相应的热阻 。 5多层壁稳定导热中，若某层的热阻最大，则该层两侧的温差最 。 6. 金属的导热系数一般随温度的升高 。 7. 工业上用玻璃棉等作为保温材料，利用的是 的特点。8. 工业上用玻璃棉等作为保温材料，利用的是玻璃棉中气体 的特点。9某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右图中所示，则A _ B (填“”或“”)。 10某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，当AB时，将_层材料放在里层时保温效果更好。 11因次分析法的目的在于 。12为了在某固定空间造成充分的自然对流，加热器应置于该空间的 。 13. 流体流经弯管时，给热系数 。对于高黏度流体, 当液体、气体被加热时, 黏度校正系数可分别取为 。14圆直管内流体在强制湍流流动时对管壁的对流传热系数为1，若流体流速增加一倍，则2值为_1。 15. 当小直径的圆管外包裹性能不良的保温材料时，若保温层的外径为d，保温层的临界直径为dc，则当d dc时，d增大热损 。16. 大容器液体沸腾传热分为 三个阶段。 17冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若i远大于o，则列管的壁温接近于 的温度。 18. 在管壳式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，则传热管壁的温度接近 的温度。19换热器管程内流体流速的选取，对一般液体取 ，气体取 。 20在设计列管式换热器中，设置隔板以提高 程流速，以达到强化传热的目的。 21在设计列管式换热器中，设置折流挡板，以提高 程流速。 22管程内流体流速的选取，对一般液体取 。 23在列管式换热器中用水蒸汽冷凝来加热原油，水蒸汽应在 程流动。 24化工生产中最常用的载热体(加热剂)为_。 25化工生产中最常用的冷却剂为_。 26套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，空气出口温度 。 27. 一单程列管换热器，列管管径为383mm,管长为6m，管数为120根，该换热器以内表面积计的传热面积为 m2。28物体黑度在数值上它与同一温度下物体的_相等。29. 两个大的黑体平行放置与任意放置，辐射传热的量 （比较大小）。30. 冷热流体通过间壁两侧进行传热时，过程包括 三个步骤。31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 。32. 当总传热系数K随温度呈非线性变化时,换热器的换热面积可使用 法计算得到。33套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，总传热系数应_。三、 简答题（每小题5分，共25分）1气体、液体、固体的导热系数各有什么特点？2流体在圆形直管中作强制湍流时对流传热系数的计算式的使用条件。3傅立叶定律的物理意义。4热传导、热对流和热辐射。5. 试述膜状冷凝和滴状冷凝，提出冷凝给热强化措施。垂直短管 水平细管6. 试述影响冷凝给热的影响因素。 书258页。7根据，当i较大或较小时，如何估算壁温？8. 什么是黑体、白体和透热体？试分别举1个黑体、白体和透热体的实例。黑煤 金属 H29. 灰体与黑体的共同点和不同点是？A110. 试述黑体、白体、灰体之间的区别和联系。理想物体A1 R1 D111总传热系数K的倒数的物理意义，它包含了哪几个分热阻？12根据热补偿方式的不同，列管换热器有哪几种形式？各有什么特点？书273页四、 计算题（每小题8分，共40分）1在外径为140 mm的蒸气管道外包扎保温材料，以减少热损失。蒸气管外壁温度为390，保温层外表面温度不大于40 。保温材料的可视为常数，为0.143Wm-1K-1。若要求每米管长的热损失Q/L不大于450 Wm-1，试求保温层的厚度。2外径为50 mm的不锈钢管，外包6 mm厚的玻璃纤维保温层，其外再包20 mm厚的石棉保温层，管外壁温为300 ，保温层外壁温为35 ，已知玻璃纤维和石棉的导热系数分别为0.07 Wm-1K-1和0.3 Wm-1K-1，试求每米管长的热损失。3某液体在一直管内(忽略进口段的影响)稳定强制湍流流动，该管内径为20 mm，测得其对流传热系数为a，现将管内径改为27 mm，并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。若液体的质量流量保持不变，试问管内对流传热系数有何变化？已知。4. 某炉壁由200mm厚的耐火砖，100mm厚的绝热砖和6mm厚的钢板组成。耐火砖火层侧的温度为1150，钢板的外侧为30。对炉子作精确的热量衡算得出从炉壁向外的热损失为900W/m2,已知在耐火砖与绝热砖之间以及绝热砖与钢板之间可能存在薄的空气层，试问这些空气层相当于多少mm厚的绝热砖。已知耐火砖、绝热砖和钢板的导热系数分别为1.52、 0.138和50.6W/(mK)。5一列管式换热器，由252.5 mm的钢管组成。管内为热空气，管外为冷却水。热空气与冷却水逆流流动。已知水侧的对流传热系数为1000 Wm-2K-1，热空气侧的对流传热系数为50 Wm-2K-1。试求总传热系数K，分别用内表面积Ai，外表面积Ao表示。已知钢的导热系数45 Wm-1K-1，热空气侧污垢热阻Rai0.510-3 m2KW-1，水侧污垢热阻Rao0.210-3 m2KW-1。6. 一列管式换热器，用饱和水蒸气来预热加入蒸发器的料液，料液的定压比热容为4.0kJ(kgk),密度为1100kg/m3 。料液走管内，饱和水蒸气在管外冷凝，其冷凝温度为395K。料液初始温度为295K。当料液流量为1.7610-4m3/s时，料液在换热器出口的温度为375K，而当料液流量为3.2510-4m3/s时的出口温度为370K。求该换热器的传热面积以及流量为1.7610-4m3/s时的传热系数。假设管内液体的对流传热系数与流速的0.8次方成正比，蒸气冷凝传热系数为3.4kw/(m2K),并保持不变，管壁与污垢的热阻均可忽略不计。7. 生产过程中应用列管式换热器，用0.3MPa(表压)温度为144的蒸汽加热某种气体，使气体温度从30加热到70，现根据增加生产的要求需将气体的流量提高20%，试问在加热蒸汽压力保持不变的情况下，加热后气体的温度为多