单元练习：传热与蒸发(讲解版).doc

单元练习：传热与蒸发一填空题，选择题1蒸汽冷凝分 滴状 状冷凝和 膜状 状冷凝，工业设计时按 膜状 状冷凝考虑；大容积饱和沸腾分 核状和膜状 沸腾，操作应控制在 核状 状沸腾下进行。（核状、膜状、滴状） 2在电气设备的表面涂上黑度很大的油漆是为了 增大辐射散热 ，若在表面镀以黑度很小的银、铝等，则可以 减小辐射传热 。黑度有关的问题3单壳程无相变换热器冷、热流体的质量流量均一定，流动均处于高度湍流区，若只将单管程改为双管程，其余不变，则管程给热系数值是原来的 1.74 倍；管程阻力损失为原来的 8 倍。4、下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是 C A、雷诺数； B、努塞尔数； C、普兰特数； D、格拉斯霍夫数5、在列管式换热器中用蒸汽冷凝加热空气，欲提高传热速率采取 C 方法最合理。A、提高蒸汽速率； B、同时提高蒸汽和空气流率；C、提高空气的流速； D、过热蒸汽以提高蒸汽的温度6、比较下列不同给热过程的值大小：水强制对流（u=3m/s）、水蒸气冷凝、空气强制对流（u=3m/s），最大为 ，最小为 。7、某换热器用工业水冷却热油，若热油不变，在夏季因水温上升，增大冷却水以保持不变，结果 不变 ，K 增大 ， 减小 。8、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，其原因是 产生污垢，污垢热阻较大不可忽略。9、如图所示换热器，饱和蒸汽的温度=120，=40，=80，则对数平均温差为 57.7 。10、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是 （ A ） A. 克希荷夫定律； B. 普朗克定律； C. 傅立叶定律； D. 斯蒂芬-波尔兹曼定律11、某单效蒸发器进料为1200kg/h，进料溶液从2%浓缩到4%（质量%，下同）需蒸发的水量与从20% 浓缩到40% 需蒸发的水量二者比较应为（ B ）A. W1 W2 B. W1 = W2 C. W1 W2 D. 判据不足二简答题1、各种与蒸汽冷凝有关的传热过程为什么要定期排放换热器中不凝性气体？答：不凝性气体的积聚使可凝性蒸汽抵达液膜表面进行冷凝之前，必须以扩散方式穿过不凝性气体层，这相当于附加了一个额外热阻，使冷凝给热系数大为降低，对给热过程带来不利影响，因此要定期排放换热器中不凝性气体。2、蒸发操作的节能措施有哪些？答：多效蒸发、额外蒸汽引出使用、二次蒸汽再压缩、冷凝水热量的利用。三计算题1、某换热器由120根251.5的管子组成，A=40m2，壳程为135蒸汽，管程料液可由200加热到100，现欲从20 加热到115，仓库中有一换热器，由201.0的管子140根组成，A=50m2，试计算说明此设备适用否？（蒸汽给热热阻、壁阻、垢阻均不计，忽略传热面积对传热系数K的影响）1、（18分）解：流量相等，则2、每小时15000kg的某种水溶液在一个蒸汽加热的换热器内从20加热到50, 水溶液在直径为25mm2mm的钢管内流动，流速为2.5m/s，水溶液的平均比热为3.35kJ/（kg），平均密度为1100kg/m3，粘度为210-3Pa.s，钢的导热系数为45W/（m.）。133的饱和蒸汽在管外冷凝，换热器的传热面积为5m2，试求：（1）此换热器的传热系数K；（2）若蒸汽冷凝的给热系数为11600 W/（m2.）污垢热阻忽略不计，水溶液的给热系数为多少？（忽略传热面积对传热系数K的影响）（3）因某种原因，水溶液的质量流量减少为10000kg/h，现要保持水溶液的进出口温度不变，蒸汽温度应下降为多少度？（忽略管壁及蒸汽侧热阻）2、解：（1）求K：，Q = qm2Cp2（t2-t1）=15000/36003.35103（50-20）=4.19105 W，（2）求水：，（3）Q， = qm2，Cp2（t2-t1）=10000/36003.35103（50-20）=2.79105W换热器面积不变，忽略管壁及蒸汽热阻，则K=水四传热计算（20分）有一单管程单壳程列管换热器，传热面积为40m2(按列管的外表面积计)，共有的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、出口温度分别为90和50，冷却水的进、出口温度分别是25和40。已知石油产品的比热容为2.8kJ/kg，水的有关物性分别为：密度，黏度，比热，导热系数试求：（1）、冷却水用量 （2分） （2）、该换热器总传热系数 （4分）（3）、管程和壳程的对流给热系数（可忽略两侧的污垢热阻）（8分）（4）、由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50，需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35时，此时石油产品出口温度仍为50，估算两侧污垢热阻之和为多少？（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。（6分）解：（1）、由题意：解得 （2）、由（1）得， 解得：（3）、流速 由 ，得： （4）、 由得： 五传热计算（20分）有一套管换热器，内管为，外管为的钢管，内管中苯被加热，苯进口温度为50，出口温度为80，流量为。环隙为133.3的饱和水蒸气冷凝，其汽化热为，冷凝给热系数为。苯在5080之间的物性参数平均值为密度，比热，粘度，导热系数，管内壁垢阻为0.000265(m2.K)/W，管壁及管外侧热阻不计。试求：（1）加热蒸汽消耗量；（4分）（2）所需的传热面积（以内管的外表面计）。（8分）（3）当苯流量增加50%，要求苯的进出口温度不变，加热蒸汽的温度应为多少？设冷凝给热系数不变。（8分）解：