传热习题答案

填空题1．三层圆筒壁热传导过程中，最外层的导热系数不大于第二层的导热系数，两层厚度相似。在其它条件不变时，若将第二层和第三层的材料交换，则导热量变（），第二层与第三层的界面温度变（）。答：变小，变小。2．在垂直冷凝器中，蒸汽在管内冷凝，若减少冷却水的温度，冷却水的流量不变，则冷凝传热系数（），冷凝传热量（）。答：减小，增加。冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热系数减小；冷凝传热量与温差的3/4次方成正比，故温差增加，冷凝传热量增加。3．在管壳式换热器中，热流体与冷流体进行换热，若将壳程由单程该为双程，则传热温度差（）。答：下降4．在高温炉外设立隔热档板，挡板材料的黑度越低，则热损失越（）。答：越小5．黑体的表面温度提高一倍，则黑体的辐射能力提高（）倍。答：156．沸腾传热设备壁面越粗糙，汽化核心越（），沸腾传热系数α越（）。答：多，大7．苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（m2．℃）。如果流量和物性不变，改用内径为30mm的圆管，其对流传热系数变为（）W/（m2．℃）。答：612=0.023=0.023∝===0.482=0.482=0.4821270=612W/(·℃)8．热油和水在一套管换热器中换热，水由20℃升至75℃。若冷流体为最小值流体，传热效率为0.65，则油的入口温度为（答：104℃ε==0.65=104℃二、选择题1．某一套管换热器，由管间的饱和蒸汽加热管内的空气，设饱和蒸汽温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃A靠近空气平均温度B靠近饱和蒸汽和空气的平均温度C靠近饱和蒸汽温度答：C2．测定套管换热器传热管内对流传热系数αi，冷流体走传热管内，热流体走套管环隙，冷热流体均无相变。冷流体的流量及进、出口温度均可测量,且测量的精确度基本上相似。用公式αi=Q/si△ti求αi时，式中的Q用下面（）公式计算。AQ=WcCp,c(t2-t1)BQ=WhCp,h(T1-T2)CQ=WcCp,c(t2-t1)和Q=WhCp,h(T1-T2)均能够。答：A3．在卧式列管换热器中，用常压饱和蒸汽对空气进行加热。（冷凝液在饱和温度下排出），饱和蒸汽应走（）A壳程B管程C壳程和管程都能够两流体在换热器中必须（）流动。A逆流B并流C逆流和并流都能够答：A，C4．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管外对流传热热阻答：B5．下述方法中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（）。A设立折流板；B增大板间距C换热器采用三角形排列；D增加管程数答：A，C6．在拟定换热介质的流程时，普通走管程的有（），走壳程的有（）。A高压流体；B蒸汽；C易结垢的流体；D腐蚀性流体E粘度大的流体F被冷却的流体答：A，C，D；B，E，F7．采用多管程换热器，即使能提高管内流体的流速，增大其对流传热系数，但同时也造成（）。A．管内易结垢；B壳程流体流速过低C平均温差下降D管内流动阻力增大答：C，D8．下面有关辐射的说法中对的的是（）。A同一温度下，物体的辐射能力相似；B任何物体的辐射能力和吸取率的比值仅和物体的绝对温度有关；C角系数的大小与两表面的形状、大小、互相位置及距离有关；D只要物体与周边环境的温度相似，就不存在辐射和吸取过程答：B，C三、计算题有一列管式换热器，用120℃的饱和水蒸气加热某种气体，冷凝水在饱和温度下排出，气体由20℃升高到80℃解：（1）（2）而℃现有一列管换热器，内有φ25×2.5mm的钢管300根，管的有效长度为2m。规定将8000kg/h的空气于管程有20℃加热到85℃，采用108℃的饱和蒸汽于壳程冷凝加热之，冷凝液在饱和温度下排出。蒸汽冷凝的传热系数为1×104w/m2℃，空气的对流传热系数为90w/m2换热器的总传热系数K。通过计算阐明该换热器能否满足规定。通过计算阐明管壁温度靠近那一侧流体的温度？解：1）总传热系数℃）2）℃，该换热器能满足规定。3)℃靠近蒸汽的温度。有一管程为单程的列管换热器，由φ25×2.5mm，长2.5m的20根钢管构成。用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体（冷凝液在饱和温度下排出），该冷液体走管内，进口温度为25℃，比热为1.58kJ/kg℃，流量为15000kg/h，管外蒸汽的冷凝传热系数为1.0×104w/m2℃基于管外表面积的总传热系数K0冷液体的出口温度。（换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可无视不计）解：1）总传热系数.℃2）℃有一列管式换热器由φ25×2.5mm，长3m的100根钢管构成。饱和水蒸气将一定量的空气加热。空气在管内作湍流流动，饱和蒸汽在壳方冷凝为同温度的水。今因生产任务增大一倍，除用原换热器外，尚需加一台新换热器。换热器为φ19×2mm的120根钢管构成。如果新旧两台换热器并联使用，且使两台换热器在空气流量、进出口温度及饱和水蒸气温度都相似的条件下操作，求新换热器管长为多少米？解：因两台并联操作的换热器在空气流量，近、出口温度及饱和水蒸气温度都相似的条件下操作，则由看，及均相似，从而两台换热器的，核心是要找出的关系，才干求出，进一步求出新换热器管长。因饱和蒸汽与空气换热，，而空气在管内湍流流动，则，即：，又新旧换热器空气流量相等，即，根据以上关系，找出与的关系，从而可求出。原换热器：新换热器：因在新、旧换热器中，、、及T均相似，故，则：因饱和蒸汽与空气换热，，而空气在管内湍流流动，则，，又新旧换热器空气流量相等，，即，则有则：原换热器：新换热器：则新换热器管长5．在一单程列管换热器中，用饱和蒸气加热原料油，温度为160℃的饱和蒸汽在壳程冷凝为同温度的水。原料油在管程湍流流动，并由20℃加热到106℃。列管换热器的管长为4m，内有φ19×2mm的列管25根。若换热器的传热负荷为125kw，蒸汽冷凝传热系数为7000w/m2℃管内油侧对流传热系数油的流速增加一倍，保持饱和蒸汽温度及油入口温度，假设油的物性不变，求油的出口温度。油的流速增加一倍，保持油进出口温度不变，求饱和蒸汽温度。解：1）管内油侧对流传热系数℃.℃）℃）2、油的出口温度油的流速增加一倍，则：℃）解出：℃）列热量衡算与传热速率方