传热复习题(二)参考答案

《传热技术》复习题(一)参考答案一、填空题1、对流传热的热阻主要集中在滞流内层，因此，强化对流传热的重要途径是减薄滞流内层的厚度。2、传热的三种基本形式分别是热传导、热对流和热辐射。3、构成列管式换热器的主要零部件有管板、管束、外壳、折流板等。4、物体的黑度越高，则其发射能力越大；而其吸收能力越强。5、逆流传热时，热流体的出口温度T2可以降低至接近冷流体的进口温度_；而并流传热时，T2只能降低至接近冷流体的出口温度。6、金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大。（T）7、稳定传热即恒温传热。（F）8、传热效率随传热单元数的增加而增加，但最后趋于一定值。9、单层平壁热传导的计算公式为)(21ttbSQ，其中推动力为21tt，热阻为b/S。10、二、选择题1、下列准数中表示物性对对流传热系数的影响的是(C)。A.雷诺数B.努塞尔数C.普兰特数D.伽利略数2、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（D）。A.管壁热阻；B管外对流传热热阻；C管内对流传热热阻；D污垢热阻3、对于传热系数K下述说法中错误的是（C）。A．传热过程中总传热系数K实际是个平均值；B．总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C．总传热系数K用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D．要提高K值，应从降低最大热阻着手4、关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（A）。A．除真空和大多数固体外，热射线可完全透过；B．热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围；C．热射线和可见光一样，都服从折射定律；D．物体的温度不变，其发射的辐射能也不变5、下列准数中表示对流传热系数的准数是__A__。A.普朗特数；B.努塞尔数；C.雷诺数；D.欧拉数6、冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90C，出口温度为50C，冷水进口温度为15C，出口温度为53C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的A。A、5%；B、6%；C、7%；D、8%；7、热油和水在一套管换热器中换热，水由20oC升至75oC，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AoC。A．104；B．94；C．159；D．218。三、判断题1、对于同一种流体，一般无相变时的α值比有相变时要大。（F）2、在套管式换热器中，增大管内流体的扰动不仅对管内传热起促进作用，而且对整个传热过程都起显著的强化作用。（T）3、蒸汽冷凝时，膜状冷凝对流传热系数小于滴状冷凝对流体热系数。（T）4、导热系数是物质的一种物理性质。（T）5、金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大。（T）6、四、简答题1、怎样才能有效的提高总传热系数K值？答：欲提高传热系数，因设法减小热阻，通常必须减小起主要作用的热阻，才能有效的提高K值。总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制。当管壁热阻和污垢热阻均可忽略时，提高K值，关键在于提高对流传热系数较小一侧的α。若两侧的α相差不大时，则必须同时提高两侧的α，才能提高K值。若污垢热阻为控制因素时，则必须设法减慢污垢形成速率或及时清除污垢。2、试说明对流传热系数、总传热系数的物理意义和单位。答：对流传热系数在数值上等于单位温度差下，单位传热面积的对流传热速率，反映对流传热的快慢，对流传热系数越大表示对流传热越快，单位为W/（m2·K）。它不是流体的物理性质，受多个因素的影响，总传热系数在数值上等于单位传热面积、单位传热温差下的传热速率，它反映了传热过程的强度，总传热系数必须与所选择的传热面积相对应是换热器性能的重要参数。单位为W/（m2·K）。3、五、计算题1、在一套管换热器中，苯在管内流动，流量为3000kg/h，进、出口温度分别为80℃和30℃，在平均温度下苯的比热容为1.9kJ/(kg.℃)。水在环隙中流动，进出口温度分别为15℃和30℃。逆流操作，若换热器的传热面积为2.5m2，试求总传热系数。解：由热量衡算式计算换热量：123000()1.91000(8030)791673600hphQWcTTW(4分)逆流操作：热流体温度80℃30℃冷流体温度30℃15℃∴501t℃，152t℃，(2分)07.291550ln1550ln2121tttttm(3分)∵S=2.52m，∴2791671089.3W/m2.529.07mQKSt℃(4分)2、某车间有一台运转中的单程列管式换热器，热空气走管程，由120℃降至80℃，其对流传热系数α1=50W/m2.℃.壳程的水被加热，水进口温度为15℃，出口升至90℃，其对流传热系数α2=2000W/m2.℃.管壁热阻及污垢热阻皆可不计，换热器逆流操作，试计算换热面积。（已知水流量5000kg/h,水的平均比热为4.18kJ/kg.℃）解：∵78.4820001501111121KW/m2℃5.43901201580ln901201580mt℃，435400751018.4360050003tmCQPW∵mtKSQ，∴21197578.48435400mtKQSm3、有一套管换热器，内管为54mm×2mm的钢管，管中苯被加热，苯进口温度为50℃，出口温度为80℃，流量为4000kg/h。环隙为120℃的饱和水蒸气冷凝，其冷凝传热膜系数为11630W/m2℃。苯在50～80℃之间的物性参数平均值为密度＝880kg/m3，比热cp=1.86kJ/kg℃，粘度=0.39cP，导热系数=0.134W/m℃，管壁及污垢热阻忽略不计。试求所需套管的有效长度。解：内管中苯的流速：)(141.5134.01039.01086.1Pr)(110245.71039.0880643.005.0Re)s(1/m643.005.0785.08803600/4000334322分＝分湍流＝分＝－－picudAwu)(1m/W93741.5)10254.7(05.0134.0023.0)(1PrRe023.024.08.044.08.0分℃＝）（分iid则以内管外表面计的传热系数为：)(1m/W807)(150937541163011120分℃分KddKiio)(26.538012050120ln)80120()50120(ln1212分℃＝tttttm)W(21062kW62)5080(86.136004000)(312分＝＝ttcwQpcc)m(145.8054.014.341.1)(2m43.16.53807106223分＝分＝omdSLtKQS4、