傳熱操作習(xí)題課件

1、傳熱操作習(xí)題及解答,1.工業(yè)換熱方式有三種，在化工生產(chǎn)中經(jīng)常用到的換熱方式是（）。2.用兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)的材質(zhì)保溫，導(dǎo)熱系數(shù)（）的放在內(nèi)有利。3.用蒸汽（只冷凝不冷卻）加熱空氣，則傳熱系數(shù)接近于（）一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)。4.強(qiáng)化傳熱的最有效的途徑是（）。5.兩流體換熱時(shí)，熱流體走殼側(cè)，冷流體走管側(cè)，則熱負(fù)荷Q等于（）。6.對(duì)于U型管換熱器，易結(jié)垢的物質(zhì)應(yīng)該走（）。7.某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內(nèi)空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100，空氣進(jìn)口溫度為20，出口溫度為80，問此換熱器的管壁溫度應(yīng)是接近（）溫度。8.列管換熱器中用水使46無腐蝕性的飽和水蒸汽冷凝，則該飽和水蒸汽應(yīng)該走（）。9.間壁兩

2、側(cè)流體的傳熱過程1、2值相差較大（），K值總是接近（）那側(cè)的。10.傳熱的基本方式有（）、（）和（）三種。,填空題,間壁式,小,空氣,提高傳熱系數(shù)K值,Q冷,管程,飽和蒸汽,殼程,12,1,熱傳導(dǎo),熱對(duì)流,熱輻射,11.在湍流傳熱時(shí)，熱阻主要集中在（），因此，減薄該層的厚度是強(qiáng)化（）的重要途徑。12.在間壁式換熱器中，間壁兩邊流體都變溫時(shí)，兩流體的流動(dòng)方向有（）、（）、（）和（）四種。13.某化工廠，用河水在一間壁式換熱器內(nèi)冷凝有機(jī)蒸汽，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)換熱器的傳熱效果明顯下降，分析主要原因是（）。14.蒸汽冷凝有（）冷凝和（）冷凝兩種方式。15.在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱

3、原油，則原油宜走（）程，而總傳熱系數(shù)K接近于（）的對(duì)流傳熱系數(shù)。,填空題,滯流內(nèi)層,對(duì)流傳熱,并流,逆流,錯(cuò)流,折流,傳熱壁面上形成污垢，產(chǎn)生附加熱阻，使K值下降,膜狀,滴狀,管,原油,1.在多層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，通過各層的傳熱速率分別為Q1、Q2、Q3，通過各層的熱通量分別為q1、q2、q3，各層的溫度差分別為t1、t2、t3，各層的熱阻分別為R1、R2、R3，則（）。A、t1=t2=t3；B、R1=R2=R3；C、q1=q2=q3；D、Q1=Q2=Q32.在冬季，人們喜歡穿棉衣，這是因?yàn)椋ǎ、棉花的導(dǎo)熱系數(shù)大；B、棉花的導(dǎo)熱系數(shù)??；C、棉花的溫度較高；D、棉花較柔軟3.導(dǎo)熱系數(shù)是物

4、質(zhì)的物性系數(shù)，所以，（）。A、其大小只與物質(zhì)的種類有關(guān)，而與其它條件無關(guān)；B、物性系數(shù)不僅與物質(zhì)種類有關(guān)，而且與溫度有關(guān)；C、物性系數(shù)不僅與物質(zhì)的種類有關(guān)，而且與流體的流動(dòng)形態(tài)有關(guān)；D、它與對(duì)流膜系數(shù)性質(zhì)相同。4.流體在壁面一側(cè)湍流流過并與壁面對(duì)流傳熱，若流速增加一倍，其它條件不變，則對(duì)流傳熱系數(shù)為原來的（）倍。A、2；B、1/2；C、0.57；D、1.74,選擇題,D,B,B,D,5.有一套換熱器，在內(nèi)管中空氣從20倍加熱到50，環(huán)隙中用120的水蒸氣冷凝，此換熱器對(duì)數(shù)平均溫度差為（）。A、85.0；B、77.3；C、84.1；D、不能確定6.冷熱流體在間壁換熱器中換熱，熱氣體進(jìn)口溫度T1=

5、400，出口溫度T2=200，冷氣體進(jìn)口溫度t1=50，兩股氣體的質(zhì)量流量相同，物料數(shù)據(jù)可視為相同，若不計(jì)熱損失，冷氣體出口溫度為（）。A、250；B、150；C、200；D.不能確定7.以下可以強(qiáng)化傳熱的方法是（）。A、增加傳熱面的厚度；B、提高流體的流速；C、采用順流操作；D.增大流量8.為減少室外設(shè)備的熱損失，保溫層外包一層金屬皮，一般說來應(yīng)該是（）。A、表面光滑，顏色較淺；B、表面粗糙，顏色較深；C、表面粗糙，顏色較淺；D、表面光滑，顏色較深9.翅片式換熱器一般用于（）。A、兩側(cè)均為液體；B、兩側(cè)均為氣體；C、一側(cè)為氣體，一側(cè)為蒸汽冷凝；D、一側(cè)沸騰，一側(cè)冷凝,選擇題,C,A,B,A,

6、C,10.下列關(guān)于傳熱與溫度的討論中正確的是（）。A、絕熱物系溫度不發(fā)生變化；B、恒溫物體與外界（環(huán)境）無熱能交換；C、溫度變化物體的焓值一定改變；D、物體的焓值改變，其溫度一定發(fā)生了變化11.下列關(guān)于溫度梯度的論斷中的錯(cuò)誤是（）。A、溫度梯度取決于溫度場(chǎng)中的溫度分布；B、溫度場(chǎng)中存在溫度梯度就一定存在熱量的傳遞；C、熱量傳遞會(huì)引起溫度梯度的變化；D、熱量是沿溫度梯度的方向傳遞的12.氣體的導(dǎo)熱系數(shù)值隨溫度的變化趨勢(shì)為（）。A、溫度升高，導(dǎo)熱系數(shù)增大；B、溫度升高，導(dǎo)熱系數(shù)減小；C、溫度升高，導(dǎo)熱系數(shù)可能增大或減?。籇、溫度變化，導(dǎo)熱系數(shù)不變13.空氣、水、金屬固體的導(dǎo)熱系數(shù)分別為1、2、3，

7、其大小順序?yàn)椋ǎ、123；B、131；D、231,選擇題,C,D,A,A,14.水銀、水、軟木的導(dǎo)熱系數(shù)分別為1、2、3，其大小順序?yàn)椋ǎ?。A、123；B、132；D、3t2t3，則三層平壁的熱阻力R1、R2、R3之間的關(guān)系為（）。A、R1R2R3；B、R1R3R2；D、R2R1R318.雙層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)，壁厚相同，各層的導(dǎo)熱系數(shù)分別為1、2，其對(duì)應(yīng)的溫度差為t1和t2，若t1t2，則1和2的關(guān)系為（）。A、12；C、12；D、無法確定,選擇題,A,A,A,A,A,19.由厚度都相同的平壁組成的三層平壁而言，若123，則三層平壁的熱阻力R1、R2、R3之間的關(guān)系為（）。A、R1R2R3；

8、B、R1R3R2；D、R2R1R320.對(duì)于多層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)而言，若Q1、Q2、Q3為從內(nèi)到外各層的導(dǎo)熱量，則它們之間的關(guān)系為（）。A、Q1Q2Q3；B、Q3Q2Q1；C、Q1Q2Q3；D、無法比較21.某燃燒爐爐壁內(nèi)外表面溫度分別為t1、t2，今在爐壁外表面加一層保溫層，爐壁內(nèi)外表面的溫度變化為T1、T2。下列的判斷中正確的是（）。A、T1=T2，T1-T2t1-t2；B、T1T2，T1-T2t1-t2；C、T1t1-t2；D、上面三個(gè)以外的判斷22.對(duì)由外管直徑為d1，內(nèi)管為d2組成的套管而言，按潤濕周邊計(jì)算而得的當(dāng)量直徑為（）。A、（d1+d2）/2；B、d1+d2；C、d1-d2

9、；D、d2-d123.換熱器中任一截面上的對(duì)流傳熱的推動(dòng)力是指（）。A、兩流體的濕度差；B、冷流體進(jìn)、出口溫度差；C、熱流體進(jìn)、出口溫度差；D、液體溫度和管壁溫度差,選擇題,B,C,B,C,D,24.工業(yè)生產(chǎn)中，沸騰傳熱操作應(yīng)高潮保持在（）。A、自然對(duì)流區(qū)；B、泡核沸騰區(qū)；C、膜狀沸騰；D、過渡區(qū)25.從傳熱角度來看，工業(yè)鍋爐與工業(yè)冷凝器的設(shè)計(jì)是依據(jù)（）現(xiàn)象來考慮的。A、核狀沸騰及膜狀冷凝；B、膜狀沸騰及膜狀冷凝；C、核狀沸騰及滴狀冷凝；D、膜狀沸騰及滴狀冷凝26.在通常操作條件下的同類換熱器中，設(shè)空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)為1，水的對(duì)流傳熱系數(shù)為2，蒸氣冷凝的傳熱系數(shù)為3，則（）。A、123；B、2

10、31；C、321；D、21327.下列關(guān)于換熱設(shè)備的熱負(fù)荷及傳熱速率說法中錯(cuò)誤的是（）。A、熱負(fù)荷取決于化工工藝的熱量衡算；B、傳熱速率取決于換熱設(shè)備、操作條件及換熱介質(zhì)；C、熱負(fù)荷是選擇換熱設(shè)備應(yīng)有的生產(chǎn)能力的依據(jù)；D、換熱設(shè)備應(yīng)有的生產(chǎn)能力由傳熱速率確定,選擇題,B,A,D,C,28.在列管換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，下面兩項(xiàng)判斷中正確的是（）。甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸氣溫度。乙：換熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)。A、甲、乙均合理；B、甲、乙均不合理；C、甲合理，乙不合理；D、乙合理，甲不合理29.下列關(guān)于流體在換熱器中走管程或走殼程的安排中不一定妥當(dāng)?shù)氖牵ǎ?。A、流量較

11、小的流體宜安排走殼程；B、飽和蒸氣宜安排走殼程；C、腐蝕性流體以及易結(jié)垢的流體宜安排走管程；D、壓強(qiáng)高的流體宜安排走管程30.工業(yè)上殼管換熱器用于：I、水-水換熱；II、氣-水換熱；III、飽和蒸氣-水換熱三種情況。有關(guān)總傳熱系數(shù)K正確的是（）。A、I最大，II其次；B、II最大，III其次；C、II最大，I其次；D、I最大，III其次,選擇題,A,A,C,1.保溫材料應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制作。（）2.在對(duì)流傳熱時(shí)，熱阻主要集中在緩沖層。（）3.導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)K都是表征物質(zhì)性能的參數(shù)。（）4.換熱器應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料來制造。（）5.管殼式換熱器設(shè)計(jì)時(shí)，腐蝕性的流體宜走

12、管程，而飽和水蒸氣冷凝時(shí)宜走殼程。（）6.在穩(wěn)定的多層平壁導(dǎo)熱中，若某層的熱阻較大，則這層的導(dǎo)熱溫度差就較小。（）7.在對(duì)流傳熱中，傳熱管壁的溫度接近值小的哪一側(cè)流體的溫度。（）8.對(duì)于間壁兩側(cè)流體穩(wěn)定變溫傳熱來說，載熱體的消耗量逆流時(shí)大于并流時(shí)的用量。（）9.列管式熱交換器內(nèi)用飽和水蒸汽加熱管程的空氣，為提高換熱器的K值，在管外裝設(shè)折流擋板。（）10.蛇管換熱器是屬于間壁式換熱器的一種。（）,判斷題,11.列管換熱器采用多管程的目的是提高管內(nèi)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)。（）12.為了提高間壁式換熱器的傳熱系數(shù)K值，必須設(shè)法提高值大的那一側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)。（）13.強(qiáng)化傳熱的途徑主要是增大傳熱面積

13、。（）14.傅立葉定律適用于流體與壁面間的傳熱計(jì)算。（）15.在恒溫傳熱中，兩流體在間壁每一處的溫度相等。（）16.在同一種流體中，不可能同時(shí)發(fā)生自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。（）17.在穩(wěn)態(tài)傳熱過程中，時(shí)間變化，傳熱速率不變，系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度不變。（）18.在列管式換熱器中，在殼體內(nèi)安裝折流擋板的目的是為了提高流體的對(duì)流傳熱系數(shù)。（）19.固定管板式換熱器中，不清潔和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，飽和蒸汽宜走管間。（）20.多管程換熱器的目的是強(qiáng)化傳熱。（）,判斷題,1.強(qiáng)化傳熱速率的途徑有哪些？其主要途徑和采取措施是什么？答：提高傳熱速率的途徑有：(1)提高傳熱溫度差；(2)增加傳熱面積；(3)提高傳熱系數(shù)

14、K。其主要途徑是提高傳熱系數(shù)K，可采取提高那個(gè)小的對(duì)流傳熱膜系數(shù)，即增大其流速和防止結(jié)垢，來達(dá)到及時(shí)除垢得目的。2.若熱流體走管內(nèi)，冷流體走管外，兩流體通過間壁的傳熱包括那幾個(gè)過程？答：（1）熱流體以對(duì)流傳熱方式將熱量傳給管內(nèi)壁；（2）熱量由內(nèi)壁面以熱傳導(dǎo)方式傳給外壁面；（3）熱量由外壁面以對(duì)流傳熱的方式傳給冷流體。3.換熱器為何應(yīng)定期清洗？答：換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，傳熱壁面常有污垢積存，對(duì)傳熱產(chǎn)生附加熱阻，使K值下降。通常污垢熱阻較壁面熱阻要大，因此在設(shè)計(jì)中必須考慮其影響，運(yùn)行中的換熱器應(yīng)定期清洗。4.圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)與平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)有何區(qū)別？答：圓筒壁的傳熱面積不是常量，是隨半徑而變的

15、，且溫度也是沿半徑方向變化的。,簡答題,5.何謂定態(tài)傳熱？有什么特點(diǎn)？答：在傳熱系統(tǒng)（如換熱器）中溫度分布不隨時(shí)間而變的傳熱過程稱為定態(tài)傳熱，它的特點(diǎn)是通過傳熱表面的傳熱速率為常量。6.影響總傳熱系數(shù)K的主要因素有哪些？在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，K值有哪些來源？答：影響K值的主要因素有流體的物性、操作條件和換熱器的類型。在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，K值的來源主要有：（1）選用生產(chǎn)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)值；（2）實(shí)驗(yàn)查定；（3）計(jì)算K值。7.為什么工業(yè)換熱器的冷、熱流體的流向大多采用逆流操作?答：操作可以獲得較大的平均傳熱溫度差，從傳遞相同熱負(fù)荷而言，需較小的傳熱面積，節(jié)省設(shè)備費(fèi)用。此外，逆流熱流體出口溫度可接近冷流流體進(jìn)口溫度

16、，對(duì)相同熱負(fù)荷而言，需加熱劑少；同樣，就冷流體而言，逆流體出口溫度可接近熱流體進(jìn)口溫度，對(duì)相同熱負(fù)荷而言，需要冷卻劑少，故對(duì)逆流就加熱劑或冷卻劑用量考慮，逆流操作費(fèi)小。,簡答題,8.換熱器的散熱損失是如何產(chǎn)生的？應(yīng)如何來減少此熱損失？答：由于換熱器外壁面溫度往往高于周圍外界空氣的溫度，外壁面不斷通過對(duì)流和輻射傳將熱量傳給換熱器周圍的空氣而散失，即產(chǎn)生散熱損失。為了減少散熱損失，一般在換熱器外壁面上包上一層（或兩層）導(dǎo)熱系數(shù)較小的絕熱材料（或不同的兩種導(dǎo)熱系數(shù)較小的絕熱材料），使傳熱熱阻增大，外壁面溫度降低，從而減小了散熱損失。,簡答題,1.在一逆流操作的換熱器中，用冷水將質(zhì)量流量為1.25kg/s的某液體比熱容為1.9kJ/(kgK)從80冷卻到50。水在管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)、出口溫度分別為20和40。換熱器的管子規(guī)格為252.5mm，若已知管內(nèi)、外的分別為1.70kW/(m2K)和0.85kW/(m2K)，試求換熱器的傳熱面積。假設(shè)污垢熱阻、壁面熱阻及換熱器的熱損失均可忽略。解：換熱器的熱負(fù)荷平均傳熱溫度差傳熱系數(shù)傳熱面積,計(jì)