化工原理第二版答案

第四章练习2.燃烧炉的内层是460毫米厚的耐火砖，外层是230毫米厚的隔热砖。如果炉子的内表面温度t1是1400摄氏度，则外表面温度t3是100摄氏度。试着找出热传导的热通量和两块砖之间的界面温度。假设两层砖接触良好，耐火砖的导热系数称为，隔热砖的导热系数为。这两个公式可分别作为每层材料的平均温度，单位为，单位为W/(m)。解决方案：将两块砖之间的界面温度设置为，从热通量3.直径为，钢管包裹30毫米厚的软木，外包裹100毫米厚的保温灰作为保温层。目前，钢管外壁表面实测温度为-110，保温层外表面温度为10。已知软木和绝缘灰的导热系数分别为0.043和0.07瓦/(米)。试着找出每米管道长度的冷却损失量。解决方案：每半管长度的热损失可从两层圆筒壁的传热速率方程获得：负号表示从外部传递到系统的热量，即冷量损失。4.蒸汽管外包裹有两层导热系数不同、厚度相同的保温层，外层的平均直径是内层的两倍。它的热导率也是内层的两倍。如果两层材料互换，假设其他条件保持不变，每米管道长度的热损失会有多大变化？就本主题而言，哪种材料更适合包裹内层？解决方法：如果外层的平均直径为，内层的平均直径为，则和。从热传导效率方程来看：两层材料交换位置后：因此；即：两层隔热材料互换后，单位管道长度的热损失增加。这表明在本主题的情况下，将导热系数小的材料放在内层更合适。6.在管壳式换热器中用冷水冷却机油。水在直径的管子里流动。已知管内水侧对流换热系数为349 W/(m2)，管外油侧对流换热系数为258 W/(m2)。换热器使用一段时间后，管壁两侧形成污垢，水侧污垢热阻为0.00026m2/w，油侧污垢热阻为0.000176m2/w，管壁导热系数为45 W/(m)。试着找出：(1)基于管子外表面面积的总传热系数；(2)污垢后热阻的百分比增加。解决方案：(1)总传热系数(2)污垢后热阻增加的百分比为：7:在平行流热交换器中，水用来冷却油。水的入口和出口温度分别为15和40，油的入口和出口温度分别为150和100。目前，生产任务要求在原换热器管长为1m的情况下，假设油和水的流量、入口温度和物性不变，油的出口温度降至80。试着发现这个热交换器的管子长度可以增加到几米来满足要求。换热器的热损失可以忽略不计。解决方法：平均温差为从热常数计算可以得出：当机油出口温度降至80时，将通过热量计算：解决方案如下：从传热速率方程中，我们可以分别得到：原始热交换器：新热交换器：8.重油和原油在单程双管换热器中平行流动。两种油的初始温度分别为243和128。最终温度分别为167和157。如果两种油的流速和初始温度保持不变，并且两种流体变成逆流，试着找出流体的平均温差和它们的最终温度。假设流体的物理性质和总传热系数在两种流动条件下不变，hea在管壳式换热器中，常压下的纯苯蒸汽用冷水冷凝成饱和液体。苯蒸气的体积流量为1650m3/h，苯在常压下的沸点为80.1，汽化热为394kJ/kg。冷却水入口温度为20，流量为36000公斤/小时，水的平均比热容为4.18千焦/(公斤)。如果总传热系数K0为450瓦/(平方米)，试着找出换热器的传热面积S0。假设热交换器的热损失可以忽略不计。解决方案：换热器的传热面积其中：冷水的出口温度可以通过热平衡来计算。那就是：然后：12.在传热面积为50m2的单程管壳式换热器中，溶液用水冷却。这两种流体逆流流动。冷水流量为33000公斤/小时，温度从20升至38。溶液的温度从110下降到60。如果清洗热交换器，在两种流体的流量和入口温度不变的情况下，冷水出口温度将升高到45。在清洗热交换器之前，尝试估算传热表面两侧的总污垢热阻。假设：(l)，流体的物理性质可视为不变，水的平均比热容可取为4.17 kJ/(kg)；(2)可视为平墙，在两种工况下相同。(3)忽略管壁热阻和热损失解决方法：首先计算清洗前的总传热系数k。所以：然后计算清洗后的总传热系数，通过热平衡计算溶液的出口温度。如果传热表面两侧的总污垢热阻为：这给出了：x05a02004棉花具有良好的保温性能，主要是由于_ _ _ _ _ _。A.棉花纤维素的低导热性；棉花含有大量的油脂；棉花含有大量的空气，空气的流动受到阻碍；D.棉花是白色的，所以它的黑色很小。x05a02016在蒸汽冷凝中，不凝性气体对的影响是_ _ _ _ _ _。a)增加值b)值大大降低c)使值有一定的影响d)对值没有影响x05a02031多层隔墙传热时，各层的温降和相应各层的热阻_ _ _ _ _。a和b成正比，b和c成反比，没关系。x05a05171一定流量的液体在F252.5mm毫米直管内湍流流动，其对流换热系数A=1000 W/(m2)。如果流量和物理性质不变，而使用F192mm毫米的直管，其a值将变为W/(m2)。A.公元前1059年至1496年C.公元1585年至1678年t05a01177热水和冷水通过隔墙换热器进行热交换。热水入口温度为90，出口温度为50，冷水入口温度为15，出口温度为53。如果冷热水流量相同，热损失占传热的_ _ _ _ _ _%(冷热水物性数据相同)。t05a01216当热流体和冷流体之间没有发生相变时，通常对_ _ _ _ _ _ _ _ _材料采用平行流操作。t05a02042当流体被迫在圆形直管中对流时，其对流传热系数为a。现在任务改变了，管中的流速降低到原来的1/2，如果此时Re 104已知，管中的对流传热系数就是原来的对流传热系数。时代周刊。t05a02043当有机溶液被迫在长度为l、直径为F10810mm的钢管中湍流流动时，其a=310 w/(m2k)。如果体积流量不变，用直径为15210毫米的钢管替换，且流量仍然是紊流的(两种情况下的L/d都大于60)，则a=W/(m2K)t05a02118两种流体通过隔墙换热，冷流体从20加热到50，热流体从100冷却到70，DTM=逆流。平行流中Dtm=。w05b051611.将一杯开水(100)置于20的静止空气中。杯子两侧的流体是什么类型的热传递？哪一侧热阻高？2.如果杯子浸在20的冷水中(这两种流体不直接接触)，传热会增强吗？原因？3.它仍然