换热器原理与设计复习重点

1、名师精编优秀资料绪论:1填空：1 按传递热量的方式，换热器可以分为间壁 , 混合式， 蓄热式2. 对于沉浸式换热器，传热系数低，_ 体积大 金属耗量大。3. 相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数较低，喷淋式换热器冷却水过少时，冷却器下部不能 被润湿.4. 在沉浸式换热器、喷淋式换热器和套管式换热器中，套管式换热器中适用于高温高压流体的传热。5. 换热器设计计算内容主要包括热计算、结构计算流动阻力计算和强度计算6. 按温度状况来分，稳定工况的和非稳定工况的换热器7. 对于套管式换热器和管壳式换热器来说，套管式换热器金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。2简

2、答：答：如上图，热力发电厂各设备名称如下：1 锅炉（蒸发器）* ；2 .过热器* ;3 .省煤器*4 .空气预热器* ;热器* ;11.气轮机；1. 说出以下任意五个 换热器，并说明换热器 两侧的工质及换热方 式5.引风机；6.烟囱；7.送风机；8.油箱 9.油泵 1 0.油加12.冷凝器* ； 13.循环水冷却培* 14.循环水泵；15.凝结水泵；16.低压加热器* ;17.除氧（加热）器* ; 18.给水泵19 .高压加热器柱!凡有者均为换热器_ J s - - a 亠_ - j" T-'WV 亠 f i j « dd M名称 i 咿式.件 坯 帆 理iiWMH

3、! -i v -n w IV aH- jf J i J-rJ钳胪（戯輩器）I厨鑿式I辐射-尋热-两相传撫 _ - _ 11 - M过撫器I何嘩式I辐射+对就-导热-对施省煤器!间壁式:对施（HI射分颔少）-导站亠对流空吒预热隔'间壁式或菩热式xr滾-导務-对流油M热器制璧真羅蜻亠导證-对證. “-间除式薔环水冷却塔直接接越罠按触传斡，传质T ""低压加热髀!间墅式r 除加热龄直接接竝式接*t传热、祷质髙压加热器周壁式擬蜡-导扬对流热力发电厂中换热器的形式与传热机理2 比较沉浸式换热器、喷淋式换热器、套管式换热器和管壳式换热器的优缺点沉浸式换热器 缺点：自然对流，传热

4、系数低，体积大，金属耗量大。优点：结构简单，制作、修理方便，容易清洗，可用于有腐蚀性流体喷淋式换热器：优 点：结构简单，易于制造和检修。换热系数和传热系数比沉浸式换热器要大，可 以用来冷却腐蚀性流体；缺点：冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿，金属耗量大，但比沉浸式要小 套管式换热器：优点：结构简单，适用于高温高压流体的传热。特别是小流量流体的传热，改变套管 的根数，可以方便增减热负荷。方便清除污垢，适用于易生污垢的流体；缺点：流动阻力大，金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。管壳式换热器：优点：结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还可以适应高温高压的流体。 可靠性

5、程度高；缺点：与新型高效换热器相比，其传热系数低，壳程由于横向冲刷，振动和噪音大 第一章1填空:1传热的三种基本方式是_导热、 对流_、和 辐射_。2.两种流体热交换的基本方式是直接接触式、_间壁式_、和 蓄热式。3采用短管换热，由于有入口效应，边界层变薄，换热得到强化4采用螺旋管或者弯管。由于拐弯处截面上二次环流的产生，边界层遭到破坏，因而换热得到强化,需要引入大于1修正系数。5 通常对于气体来说，温度升高，其黏度增大，对于液体来说，温度升高，其黏度减小6热计算的两种基本方程式是传热方程式和热平衡式。7. 对于传热温差，采用顺流和逆流传热方式中，顺 传热平均温差小，逆流时传热平均温差大。8.

6、 当流体比热变化较大时，平均温差常常要进行分段计算。9. 在采用先逆流后顺流1-2型热效方式热交换器时，要特别注意温度交叉问题，避免的方法是增加管外 程数和两台单壳程换热器串联工作。10. 冷凝传热的原理，层流时，相对于横管和竖管，横管传热系数较高。2简答（或名词解释）：1.什么是效能数？什么是单元数？（要用公式表示）=qqmaxWhthth =Wctc-tcWminth - tcWminth - tc答：实际情况的传热量q总是小于可能的最大传热量 qmax，我 们将q/qmax定义为换热器的效能，并用；表示，即 换热器效能公式中的 KA依赖于换热器的设计， Wmin则依赖于换热器的运行条件，

7、因此，KA/Wmin在一定程度上表征了换热器综合技术经济性能，习惯上将这个比值（无量纲数）定义为传热单元数 NTU2. 热交换器计算方法的优缺点比较?1）对于设计性热计算，采用平均温差法可以通过W的大小判定所拟定的流动方式与逆流之间的差距，有利于流动方式的选择；2）而在校核性传热计算时，两种方法都要试算。在某些情况下，K是已知数值或可套用经验数据时，采用传热单元书法更加方便；3）假设的出口温度对传热量 Q的影响不是直接的，而是通过定性温度，影响总传热系数，从而影响NTU，并最终影响Q值。而平均温差法的假设温名师精编_少秀资料度直接用于计算Q值，显然-NTU法对假设温度没有平均温差法敏感，这是该

8、方法的优势。1有一蒸汽加热空气的热交换器，它将流量为5kg/s的空气从10C加热到60C，空气与蒸汽逆流，其比热为1.02KJ/（kg°C）,加热蒸汽系压力为P=0.3Mpa,温度为150C的过热蒸汽，在热交换器中被冷却为该压 力下90C的过冷水，试求其平均温差。（附：饱和压力为0.3MP,饱和蒸汽焓为2725.5KJ/kg，饱和水焓 为561.4KJ/kg.150C时，水的饱和温度为 133C，过热蒸汽焓为 2768 KJ/kg，90时，过冷水的焓为377 KJ/kg）解：由于蒸汽的冷却存在着相变，因此在整个换热过程中，蒸汽的比热不同，在整个换热过程中的平均 温差应该分段计算再求其

9、平均值。将整个换热过程分为三段：过热蒸汽冷却为饱和蒸汽所放出的热量Q1，相变过程的换热量Q2，从饱和水冷却到过冷水所放出的热量Q3Q=M2C2(t；-t2)=5 >1.02255KJ/S；根据热平衡蒸汽耗量 M i=Q/(i 1 -i ；)=255/(2768-377)=0.1066kg/s因为在热交换器换热过程中存在着两个冷却过程和一个冷凝过程，因而将之分为三段计算Q1= M1（i；-i ）=0.1066 >768-2725.5）=4.531 KJ/sQ2= M1(i'i ”=0.1066 (2725.5-561.4)=230.693 KJ/sQ3= M1(i”i； )=

10、0.1066 (561.4-377)=19.657 KJ/s因为 Q3 = M2C2(tb-t2)，可得 tb= 19.567/(5 K02)+10=13.837C因为 Q2+ Q3= M2C2(ta-t2),可得 ta= 250.47/(5 >02)+10=59C t1=(150-60)-(133-59)/ln(150-60)/(133-59)=81.7 C t2=(133-13.837)-(133-59) /ln(133-13.837)/(133-59)=94.725 CII t3=(90-10)-(133-13.837)/ ln(90-10)/ (133-13.837)=98.21

11、2 C总的平均温差为： tm=Q/(Q1/ t1+ Q2/ t2+ Q3/A t3)=255/(4.531/81.7+230.693/94.725+19.657/98.212)C=94.8C沿换热器流程温度示意图如下：22在一传热面积为15.8m ,逆流套管式换热器中，用油加热冷水，油的流量为2.85kg/s进口温度为110C, 水的流量为0.667kg/s,进口温度为35C，油和水的平均比热分别为1.9KJ/kg?C和4.18KJ/kg ?C，换热器 的总传热系数为320W/m2?C ,求水的出口温度？解：W1=2.85X1900=5415W/ CW2=0.667X4180=2788W/ C

12、因此冷水为最小热容值流体RcWmin2788二 0.525Wmax5415名师精编优秀资料单元数为NTU = WKI320俠十 2788效能数为I!t2t1 卜074所以:f；二 0.74x(110-35)+35 = 90.5'C1-exp-NTU(1-RJ"A1 - exp-NTU(1 - Rc)'3、一换热器用100C的水蒸汽将一定流量的油从 20C加热到80C。现将油的流量增大一倍，其它条件 不变，问油的出口温度变为多少？. = i _ e-NTU解：根据题意，相比较水蒸气换热为相变换热的流体，油为热容值小的流体Wc tc -tc tc -tcWmin 百-仏(

13、80 -20) C(100-20)C0.75因此根据效能数和单元数的关系；=- eNTU可得：eTU = 0.25现将油的流量增大一倍，其它条件不变，单元数减小为原来的0.5倍，因此-NTUe=0.250.5 = 0.5 可得_ tc-tcth-tc(t；-20) C(100-20) C解得tc = 60 C4某换热器用100C的饱和水蒸汽加热冷水。单台使用时，冷水的进口温度为10C，出口温度为30E若保持水流量不变，将此种换热器五台串联使用，水的出口温度变为多少？总换热量提高多少倍？解:根据题意，将换热器增加为5台串联使用，将使得传热面积增大为原来的5倍，相比较水蒸气换热为相变换热的流体，水

14、为热容值小的流体，因此= 0.22W tctc _ tc-tc _(30-10)CWmin th 7cth -tc(100 T0)C因此根据效能数和单元数的关系；=1 eNTU可得：eNTU = 0.78现将传热面积增大为原来的5倍，单元数增大为原来的5倍，由于eNTU二0.785二0.29效能数为c；tc =( tc10 Cr_0.29th-tc (10 0 10 C水的出口温度为tc 二 73.9 C根据热平衡式，对于冷水，热容值不变，温差增大的倍数为换热量增加的倍数:(73.9-10) C(30 -10) C= 3.1955用13C水冷却从分馏器得到的80C的饱和苯蒸气。水流量为5kg/

15、s,苯汽化潜热为395 kJ/kg，比热 为1.758 kJ/kg?C，传热系数为1140 W/m2?C。试求使1 kg/s苯蒸气凝结并过冷却到 47C所需的传热面 积顺流；(2)逆流。解:根据题意(1)顺流时：由于有相变传热，因此比热不同，需要分段计算平均传热温差。1)在苯相变冷凝段：根据热平衡式，苯的放热量：Qm = M* = 1 395二395kJ / s在相变段，水吸收热为 Qin Q| n = M C (pt)2 5 4. 1 8 6t8-/ C 13 kJ S3 9 5可得tr -31.87 C :平均温差为m in(80-13) C-(80 - 31.87) Cin (80 T3

16、) n (80 -31.87)二 57.04 C2)在苯冷却段 QiM1C1(t1S-tJ =仆 1.758汉(809-47°C) = 58.014kJ/s在苯冷却段，水吸收热为Q|qIIeIIQiq 二 M2c2(t2-t；) = 5 4.1868 (t2-31.87 C 58.014kJ/s 可得： t2 " 3 4. 6C平均温差为tumi q(80 -31.87) C - (47 -34.64) Ci (80-31.87) in(47 - 34.64)26.31 C总的平均温差为Qin395 58.01439558.0初C = 49.61 CVtminVtmiq57

17、.0426.31名师精编_少秀资料 根据传热方程式：Q二K V mt可得KVtm395 58.0141140 10 49.62 2m 二 8.01m沿换热器流程温度示意图如下：逆流时：由于有相变传热，因此比热不同，需要分段计算平均传热温差。s"1)在苯冷却段 Qg = M Gd - E) = 1 1.758 (80 C 47 C) = 58.014kJ / s在苯冷却段，水吸收热为QlqQ| M2C2(tm -t2 5 4.1868 (t：-13 C) = 58.014kJ/s可得：tm -15.77 C平均温差为tLml q(80 -15.77) C- (47-13) CIn(80

18、-15.77)(47 -13)二 47.52 C2）在苯相变冷凝段：根据热平衡式，苯的放热量：Ql n二MJ = 1 395二395kJ / s在相变段，水吸收热为 Qin Q|n = M2C2（t； -1：） = 5 4.1868 （t2 - 15.77 C） = 395kJ /s 可得：t；二 34.63 C平均温差为丄tumln(80-15.77) C -(80- 34.63) ClnZZ)(80 - 34.63)二 54.25 C总的平均温差为QAt =mQlnVtmln395 58.014.QlqVtmlq39558.01454.2547.52C = 53.29 C根据传热方程式:Q

19、可得A =-KVtmQ = KAVtm395 58.0141140 10_3 53.29：7.457m沿换热器流程温度示意图如下:名师精编优秀资料第二章1. 填空:1根据管壳式换热器类型和标准按其结构的不同一般可分为：固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器、和填料函式换热器等。2. 对于固定管板式换热器和U型管式换热器，固定管板式换热器适于管程走易于结垢的流体3相对于各种类型的管壳式换热器固定管板式换热器不适于管程和壳程流体温差较大的场合。4. 相对于各种类型的管壳式换热器，填料函式换热器不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质， 使用温度受填料的物性限制。5管子在管板的固定，通常采

20、用胀管法和焊接法6. 在管壳式换热器中，管子的排列方式常有等边三角形排列（正六角形排列）法、同心圆排列法和正方 形排列法排列法。7. 如果需要增强换热常采用等边三角形排列（正六角形排列）法、，为了便于清洗污垢，多采用正方形排 列。同心圆排列法使得管板的划线、制造和装配比较困难。8为了增加单位体积的换热面积，常采用小管径的换热管9. 为了提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板和折流板。10. 折流板的安装和固定通过拉杆和定距管11. 壳程换热公式 Jo=jHjcjljbjsjr，其中jb表示管束旁通影响的校正因子，jl表示折流板泄漏影响的校正因子。 jc 表示折流

21、板缺口的校正因子12. 管壳式换热器理想壳程管束阻力包括理想错流段阻力？ Pbk和理想缺口段阻力？ Pwk。13. 管壳式换热器的实际阻力要考虑考虑折流板泄漏造成的影响R!，旁路所造成的影响Rb.和讲出口段折 流板间距不同对阻力影响 R s14. 在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为 B股流体.D股流体折流板与壳体内壁存在间隙而形成的漏流 .设置旁路挡板可以改善 C流路对传热的不利影 响15若两流体温差较大，宜使传热系数大的流体走壳程，使管壁和壳壁温差减小。16. 在流程的选择上，不洁净和易结垢的流体宜走管程因管内清洗方便。被冷却的流体宜走壳程， 于散热，腐蚀性流体宜

22、走管程,流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数（Re > 100）下即可达到湍流。17. 采用小管径换热器，单位体积传热面积增大、结构紧凑、金属耗量减少、传热系数提高18. 流体诱发振动的原因是涡流脱落，湍流抖振和流19. 减小管子的支撑跨距能增加管子固有频率，在弓形折流板缺口处不排管，将减小管子的支撑跨距20蒸发器的三种温降分别为物 ，静压温'降？ 和流动阻力温'降？2.名词解释:(1).卡路里温度：对于油类或其他高粘度流体，对于加热或冷却过程中粘度发生很大变化，若采用流体进 出口温度的算术平均温度作为定性温度，往往会使换热系数的数值有很大误差，虽

23、然可以分段计算，但 是工作量较大，工业上常采用卡路里温度作为定性温度。热流体的平均温度"FJtl -1；)冷流体的平均温度也沁2 Fc(t2 - t2)壳侧流体被管侧的水冷却时Fc=0.3壳侧流体被管程的水蒸气加热时Fc=0.55壳侧和管侧均为油时Fc=0.45粘度在10-3Pa?s以下的低粘性液体Fc=0.5布管限定圆：热交换器的管束外缘受壳体内径的限制，因此在设计时要将管束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径Di大小为浮头式：Dl =Di -2(b； b2 b3)固定板或U型管式 Dl二Dj -2Q3.简答：(1).试分析廷克流动模型各个流路及其意义答：(1)流路A，由于管子与

24、折流板上的管孔间存在间隙，而折流板前后又存在压差所造成的泄漏，它 随着外管壁的结垢而减少。(2)流路B,这是真正横向流过管束的流路，它是对传热和阻力影响最大的 一项。(3)流路C,管束最外层管子与壳体间存在间隙而产生的旁路，此旁路流量可达相当大的数值。 设置旁路挡板，可改善此流路对传热的不利影响。(4) 流路D，由于折流板和壳体内壁间存在一定间隙所形成的漏流，它不但对传热不利，而且会使温度发生相当大的畸变，特别在层流流动时，此流路可 达相当大的数值。(5) 流路E，对于多管程，因为安置分程隔板，而使壳程形成了不为管子所占据的通 道，若用来形成多管程的隔板设置在主横向流的方向上，他将会造成一股(

25、或多股)旁路。此时，若在 旁通走廊中设置一定量的挡管，可以得到一定的改善。.说明下列换热器的型号1) BEM600-2.0/1.5-250-5/19-4 I :固定管板式换热器：前端管箱为封头管箱，壳体型式为单壳 程，后端管箱为封头管箱，公称直径600mm管程压力为2.0Mpa,壳程压力为1.5Mpa,公称换热面积250吊, 管长为5m管外径为19mm 4管程，I级管束，较高级冷拔钢管。BEM 800 - 2.0 - 254 - 6 Cu - 4 1.0192) 固定管板式换热器：前端管箱为封头管箱，壳体型式为 单壳程，后端管箱为封头管箱，公称直径800mm管程压力为2.0Mpa,壳程压力为1

26、.0Mpa，公称换热面积254m,管 长为6m,管外径为19mm 4管程，铜管。3) BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2 I : U型管式换热器：前端管箱为封头管箱，中间壳体为 U型管式， 后端为U型管束。公称直径500mm，管程压力为4.0Mpa,壳程压力为1.6Mpa,公称换热面积75m2,管长 为6m，管外径为19mm, 2管程I级管束，较高级冷拔钢管。6500mm,管程和壳程的设计压力均为1.6MPa,4) AES500 -出- 54 - 25 一 4:平盖管箱，公称直径公称换热面积为54m2,碳素钢较高级冷拔换热管外径 25mm,管长6m, 4管程，单壳程的浮头式热交换

27、器。I级管束，较高级冷拔钢管。找出下列图中，换热器的名称及各零部件名称和及作用1）固定管板式换热器1折流板-使壳程流体折返流动，提高传热系数。支撑管束，防止弯曲2. 膨胀节-补偿管壳式式换热器的温差应力3. 放气嘴-释放不凝结气体2）浮头式换热器31管程隔板-增大管程流体的流速2. 纵向隔板-提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板3. 浮头-补偿管壳式式换热器的温差应力3）U形管式换热器1. U形管-使流体通过及换热2. 纵向隔板-提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板3管程隔板-增大管程流体的流速4）请说出序号2、6 7、8、1

28、8各代表什么零件，起什么作用?1 234567 g9 1011122-管程接管法兰，与换热器管程外流路管路连接；6- -拉杆，安装与固定折流板；7- -膨胀节，补偿管子与壳体热应力不同；8- -壳体，用来封装壳程流体，并承受壳程流体压力，18-折流板-使壳程流体折返流动，提高传热系数。支撑管束，防止弯曲 第三章第一节：1.填空:1. 热交换器单位体积中所含的传热面积的大小大于等于700m2/m3,为紧凑式换热器2. 通常采用二次表面来增加传热表面积，或把管状的换热器改为板状表面,3. 螺旋板式热交换器的构造包括螺旋型传热板、隔板、头盖和连接管4. 螺旋板式换热器的螺旋板一侧表面上有定距柱，它的

29、作用主要是保持流道的间距、加强湍流、和增加 螺旋板刚度。5. 在川型螺旋板式热交换器中：一侧流体螺旋流动，流体由周边转到中心，然后再转到另一周边流出。 另一侧流体只作（轴向流动），适用于有相变流体换热2.简答1）说明下列换热器的型号1.014BLC1.6-80G :换热面积为80m2,碳钢不可拆螺旋板式换热器，其两螺旋通道的举例 1600 18分别为14mm和18mm,螺旋板的板的板宽为1000mm,公称压力为1.6MPa，公称直径为1600mm.贯通型（1）.设螺旋板的板厚为4mm两通道宽b1和b2为10mn和20mm内侧有效圈数为3，d 1名师精编_少秀资料为100mm以di为基准半圆直径

30、绕出的螺旋板作为内侧板时，d2为基准半圆直径绕出的螺 旋板作为外侧板时试作图绘制螺旋体，并计算中心隔板宽B,基准半圆直径d2,内侧螺旋板总长度Li,外侧螺旋办总长度Lo，螺旋板最大外径D等参数解：(1) B=d1-b1+ 8 =100-10+4=94mm因为 B=di-bi+ 8 = d2-b2+8，可推导 d2= d1-b1+ b2=110mm, c= bi+ b?+2 8 =10+20+8=38t i=10+4=14,t2=20+4=24因为ne= n=3，以di为基准半圆直径绕出的，所以Li=二/2n (d1+2b1+48 +d2) +2 (n2-n ) c=二/23(100+20+16

31、+110 +2 (9-3)38=二/2 1194=1876mmLo=：/2n (d1+2b2+48 +d2) +(d2+ 8 )+2n2c=-/23(100+40+16+110)+(110+4)+2 9 38=： /2 1596=2507mmD= d2+2nc+2 8 =110+2 3 38+2 4=346mm分别以t2, t2/2，为内侧螺旋板和外侧螺旋板的圆心，画出螺旋板换热器示意图如下图所 示第二节1.填空:1. 板式换热器按构造可以划分为可拆卸、全焊式和串焊式2. 可拆卸板式换热器结构由传热板片，密封垫片，压紧装置和定位装置组成81x202简答:BRa05_ /2._1 201 200

32、.05m2,设备总的公称换热0.3m2,设计压力为1.6MPa,1).说明下列换热器的型号：人字形波纹板式损热器，单片公称换热面积面积2m2,设计压力8X 105Pa,设计温度120 C组装形式2).BR0.3-1.6-20-F- ?:板式热交换器：人字形波纹，单板公称换热面积为换热面积为2om，氟橡胶垫片密封的双支撑框架结构的板式热交换器3) BPl.0 - 1.0 - 1002- E-H:波纹形式为水平平直波纹，单板公称换热面积为1.0 m,设计压力为1.0 MPa，换热面积为100 m2。用三元乙丙垫片密封的带中间隔板双支撑框架结构的板式换热器，名师精编优秀资料4)板式换热器的流程和通道

33、配合为 倬，其中甲流体为热流体，乙流体为冷流体 2x4甲流体进乙流体出甲流体出乙流体进3名词解释:1)热混合：为了使换热器更好地满足传热和压力降的要求，传热流体流经混合板流道就相当于其单独 流过这两种倾角的板片各自组成的流道后再混合，所以此种组合而成的板式热交换器在性能上体现了一种热混合”采用方法：每两种波纹倾角不同的人字形板片相叠组装成一台板式热交换器各自分段采用波纹倾角 不同的人字形板片组装成一台板式热交换器将流道数分段组装，进一步实现热混合 第三节1.填空：1. 板翅式换热器由隔板、翅片、封条基本单元和导流片和封头组成2简答：1.对于板翅式热交换器，两个热通道之间相隔三个冷通道A、B、C

34、，冷热通道的翅高均为H，求每个冷通道的定性尺寸及翅片效率。1)说明定性尺寸及翅片效率热通道冷通道L1H1冷通道|工冷通道匚工)热通道定型尺寸为b，翅片效率为n =tan(mb)/(mb)对于冷通道A，定性尺寸为H，翅片效率为n A=tan(mH)/(mH)，对于冷通道B，定性尺寸为 1.5H，翅片效率为 n A=tan(1.5mH)/(1.5mH)，对于冷通道C，定性尺寸为H，翅片效率为n c=tan(mH)/(mH)，强化换热方面：1.根据场协同理论，当温度场和速度场夹角为 ，换热器传热系数最大2. 相对于螺旋槽管和光管， 的换热系数高，的防结垢性能好。换热器思考题1. 什么叫顺流？什么叫逆

35、流（P3）?2. 热交换器设计计算的主要内容有那些（P6）？3. 传热基本公式中各量的物理意义是什么（P7）？4. 流体在热交换器内流动，以平行流为例分析其温度变化特征（P9）？5. 热交换器中流体在有横向混合、无横向混合、一次错流时的简化表示（P20）？6. 在换热器热计算中，平均温差法和传热单元法各有什么特点（P25、26）?什么是温度交叉，它有什么危害，如何避免（P38、76）?7 管壳式换热器的主要部件分类与代号（P42）？&管壳式换热器中的折流板的作用是什么，折流板的间距过大或过小有什么不利之处（P4950）？9管壳式换热器中管程与壳程中流体的速度有什么差异（P292）？10

36、.板式换热器有什么优点（P125127 ）？11 .板翅式换热器的一次传热面、二次传热面、翅片效率、翅片壁面总效率（P146 147150）12. 比较干式壳管式蒸发器和满液式壳管式蒸发器，各自的优点是什么？13. 翅片管换热器中的翅片对传热与流体的影响有那些（P160163）？14. 热管换热器的工作原理有什么优点（P178179）？15. 热管换热器中的工质回流方式有那些（P180181）？16 .冷水塔的工作原理（P214216）？17 .举例说明如何强化换热器的换热效率。18. 举例说明制冷空调产品上强化传热采取的措施？19. 强化传热系数的原则是什么 ？20. 什么是有源强化换热（主

37、动式强化换热）和无源强化换热（被动式强化换热）?21. 怎样使用试验数据，用威尔逊图解法求解传热过程分热阻？换热器计算思考题及参考答案1、对于qm1C1qma，qm1C1<qmC2，和qm1C1=qmc2三种情况，画出顺流与逆流时，冷、热流体温度沿流动方向的变化 曲线，注意曲线的凹向和 qmc的相对大小。解：逆流时：顺流时:qm1C1 =q m2C22、对壳管式换热器来说，两种流体在 （1）清洁与不清洁的；情况下走管外？压力大与小的；（5）流量大与小的；（6）粘度大与小的。答：（1）不清洁流体应在管内,因为壳侧清洗比较困难,而管内可定期折开端盖清洗；（2）腐蚀性大的流体走管内，因为更换管

38、束的代价比更换壳体要低，且如将腐蚀性强的流体置于壳侧，被腐蚀的不仅是壳体，还有管子；（3）温度低的流体置于壳侧，这样可以减小换热器散热损失qm1C1<qm2c（4）压力大的m流体置于管内，因为管侧耐压高，且低压流体置于壳侧 时有利于减小阻力损；（5）流量大的流体放在管外，横向冲刷管束可使表面传热系数增加；（6）粘度大的流体放在管外，可使管外侧表面传热系数增加。3、 为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不显著C试分析原因。答：冷油器中由于油的粘度较大，对流换热表面传热系数较小，占整个传热过程中热阻的主要部分，而冷却水的 对流换热热阻较小，不占主导地位，因而用提高

39、水速的方法，只能减小不占主导地位的水侧热阻，故效果不显著。4、有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。有人提出，为 提高冷却效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。请你评价这一方案的合理性。答：该换热器管内为水的对流换热，管外为空气的对流换热，主要热阻在管外空气侧，因而在管外加装肋片可强名师精编_少秀资料化传热。注意到钢的导热系数虽然小于铜的，但该换热器中管壁导热热阻不是传热过程的主要热阻，因而无需将钢管 换成铜管。4、 为了简化工程计算， 将实际的复合换热突出一个主要矛盾来反映，将其次要因素加以适当考虑或忽略掉，试简 述多孔建筑材料导热、房屋外墙内

40、表面的总换热系数、锅炉炉膛高温烟气与水冷壁之间的换热等三种具体情况的主次矛盾。答：通过多孔建筑物材料的导热，孔隙内虽有对流和辐射，但导热是主要的，所以热量传递按导热过程进行计算，孔 隙中的对流和辐射的因素在导热系数中加以考虑。房屋外墙内表面的总换热系数是考虑了对流和辐射两因素的复合,两者所起作用相当，因对流换热计算简便，将辐射的因素折算在对流换热系数中较方便些。锅炉炉膛高温烟气与水冷壁之间的换热，由于火焰温度高达 1000 C以上，辐射换热量很大，而炉膛烟气流速很小，对流换热相对较小，所以一般忽略对 流换热部分，而把火焰与水冷壁之间的换热按辐射换热计算。5、 试述平均温差法(LMTD法)和效能

41、T专热单元数法(-NTU法)在换热器传热计算中各自的特点 ？答：LMTD法和&NTU法都可用于换热器的设计计算和校核计算。这两种方法的设计计算繁简程度差不多。但采 用LMTD 法可以从求出的温差修正系数血t的大小看出所选用的流动形式接近逆流程度，有助于流动形式的选择，这是&NTU法所做不到的。对于校核计算 ，两法都要试算传热系数，但是由于LMTD法需反复进行对数计算故较&NTU法稍嫌麻烦些，校核计算时如果传热系数已知，则&NTU法可直接求得结果，要比LMTD法简便得多。6、 热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内

42、产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？答：采用水冷时，管道内外均为换热较强的水，两侧流体的换热热阻较小，因而水垢的产生在总热阻中所占的比 例较大。而空气冷却时，气侧热组较大，这时，水垢的产生对总热阻影响不大。故水垢产生对采用水冷的管道的传热 系数影响较大。1. 室内暖气片为什么只把外表面制成翅片状？(增大外表面的传热面积，加剧空气的湍动。因为外表面的对流传热热阻为控制热阻。)2. 保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？(首先，保温瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空，可防止对流散热损失；其次，瓶胆夹层内两表 面均镀有银、铝等低黑度涂层