化工原理第二版答案

1、-第四章练习题2.燃烧炉的内层是460毫米厚的耐火砖，外层是230毫米厚的绝缘砖。如果熔炉的内部表面温度t1为1400 ，则外部表面温度T3为100 。找出热传导的热流和两块砖之间的界面温度。如果两块砖设置得接触良好，已知耐火砖的导热系数为，绝缘砖的导热系数为。每层材料的平均温度分别为c，单位为w/(m c)，可以从两种类型中获得。解决方案：将两块砖之间的界面温度设置如下：热流3.直径，钢管用30毫米厚的软木缠绕后，其外部用100毫米厚的绝缘材料包裹的隔热材料包裹。目前钢管的外墙测量为-110，隔热材料的外表面温度为10。软木和隔热材料的导热系数分别为0.043和0.07 w/(m c)，请试

2、验每米管道长度的冷量损失量。解决方案：通过双层圆柱形墙的传热速度方程可以获得的每半管道长度的热损失：减号表示向系统外部传递的热量是冷量损失。4.蒸汽管外部绷带是热导率不同、厚度相同的两层隔热材料，使外层的平均直径是内层的两倍。导热系数是内层的两倍。假设两层材料相互交换时其他条件不变，那么每米管道长度的热损失会变化多少？在这种情况下，什么材质在里面缠绷带更合适？解决方案：外层的平均直径为，内层的平均直径为。被称为热导率方程：交换两层材料位置后：所以：换句话说：两层绝缘体交换位置后，单位管路长度的热损失增加。这说明，在这种情况下，将热导率小的材料放在里面更合适。在管壳式换热器中用冷水冷却油。水在直

3、径为的热管内流动。据悉，管道内部的水侧对流传热系数为349OW/(m2)，管道外部的油侧对流传热系数为258 W/(m2)。换热器使用一段时间后，管壁两侧形成土，水侧污垢热阻为0.00026 m2/W，油侧污垢热阻为0.000176 m2/W。管壁导热系数为45 W/(m)。查找基于：(1)管道外部面积的总传热系数。(2)产生污垢后热阻的百分比。解决方案：(1)总传热系数(2)犯规后热阻的增加率为：7:在并行换热器中用水冷却油。水的入口，出口温度分别为15 和40 ，油的入口，出口温度分别为150 和100 。如果原始换热器的管长为1m，则假设由于生产操作的要求，油和水的流动、进口温度和物理特

4、性保持不变，油出口温度降低到80 。要求这些换热器的管道长度增加到几米以满足要求。换热器的热损失可以忽略。解决方案：平均温差如下热量可以常量计算：当油的出口温度下降到80时，热量按常量计算。解决方案：通过传热速度方程可以得到。原始热交换器：新热交换器：8.重油和原油在单程套管换热器中一起流动，两种油的初始温度分别为243 和128 。最终温度分别为167 和157 。如果保持两种油的流动和初始温度不变，并把两种流体换成回流，这时求出流体的平均温度差和最终温度。在这两种流动中，假设流体的物理特性和总传热系数都不变，可以忽略换热器的热损失。解决方案：以上显示表示并行流。传热速度方程和热平衡计算：两

5、阶段分割：(1)而且于是：解决方案：也就是说：(2)(1)仪式：(3)可以(2)、(3)格式获得。于是：9 .以下各种管壳式换热器中的特定溶液在管内流动，并从20 加热到50 。加热介质在入口、出口温度分别为100、60 的壳体中流动，并试验以下各种情况下的平均温度差异：(1)壳体和管道是单向换热器。使两种流体回流。(2)壳体和管道为单向和四向换热器。(3)壳体和管分别为双向和四向换热器。解决方案：(1)代数平均温差已知：(2)确认温差修正系数图表：(3) r，p值检验过程温差修正系数图：于是：11在管壳式换热器中，冷水将大气压纯苯蒸汽凝结成饱和液体。苯蒸汽的体积流量为1650m3/h，大气压

6、下苯的沸点为80.1 ，汽化热为394kJ/kg。冷却液的进口温度为20，流速为360000千克/h，水的平均比热容为4.18kJ/(kg)。如果总传热系数K0为450W/(m2)，则寻找热交换器传热区域S0。假设换热器的热损失可以忽略。解决方案：换热器的传热面积其中：冷水出口温度可从热平衡中获得。也就是说：以下选项之一：12.在传热面积为50m2的单程管壳式换热器中，水冷却了某些溶液。两种流体逆流而流。冷水的流速为330kg/h，温度从20 上升到38 。溶液的温度从110 下降到60 。冷水出口温度在换热器清洗后，如果2流体的流动和进口温度恒定，则增加到45 。估算换热器清洗前传热表面两侧

7、的总污垢热阻。(l)在这两种情况下，均可认为流体物性恒定，建议水的平均比热容为4.17 kj/(kg)；(2)可按平面墙处理，两种条件和各不相同。(3)忽略管壁的热阻和热损失解决方案：在清理之前查找总传热系数k。所以：洗涤后求出总传热系数，以热量计算溶液的出口温度.传热表面两侧的总污垢热阻为：由此产生：X05a02004棉花的保暖性好主要是因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。A.棉纤维素的热导率很小。B.棉花含有相当多的油。C.棉花含有很多空气，空气的运动又受到阻碍；D.棉花是白色的，所以黑色小。X05a02016蒸汽冷凝中非冷凝气体的存在对的影响是_ _ _ _ _ _ _ _

8、_ _。a)提高alpha值b)大大降低值c)对值有一定影响d)不影响值X05a02031多层之间的墙传热时，每个层的温度降和每个层的热阻_ _ _ _ _ _ _ _。与a成比例与b成反比c没关系X05a05171恒定流量的液体以热系数a=1000w/(m2)对流在1 F252.5mm直管中流动。流量和质量保持不变，改为1 F192mm直管后，a值变为W/(m2)。A.1059 B. 1496C.1585 D. 1678T05a01177冷水通过中壁换热器传热，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，冷水热水流动相同时热损失为电热的_ _ _ _ _ _%(冷

9、水物性数据相同)T05a01216_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _为物料选择并执行流操作T05a02042流体在对流换热系数为a的圆形直管中应用对流，改变当前操作，将管道内的流速降低一半，如果Re 104已知，则管道内的对流换热系数为原始对流传热系数船。T05a02043如果有机溶液为L，直径为f 101010mm的钢管中强制湍流，则a=310w/(m2k)将替换为F15210mm的钢管，而体积流量仍为湍流(在这两种情况下，L/d大于60)，此时a=W/(m2k)T05a02118两种流体通过中间壁传递热量，冷流体从20 加热到50 ，热流体从100 冷却到70 ，回流时DTM=c。并行流的DTM=CW05b051611.将一杯开水(100)放在20 的静止空气中，询问杯子两侧流体的传热是什么样的。哪一个热阻大？2.杯子能泡在20 的冷水中(两种流体不直接接触)提高传热吗？为什么？3.还放在空气中，但问能不能通过让杯子外的空气流动来改善传热？为什么？4.在1的情况下，有人问，在杯子里搅动液体是否比2，3种方法更有效。全部自然对流，空气侧热阻；由于水的对流换热系数大于空气，因此可以改善传热。强制对流的对流换热系数大于自然对流，可以改善传热4.主要是空气侧有热阻，因此2，3效果更好，4低于2，3W0