化工原理传热习题及答案.docx

化工原理 化工原理 化工原理习题及答案第五章 传热 姓名 班级 学号 成绩 一、填空题： 1.（6 分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为 500℃, 而环境温度为 20℃, 采用某隔热材料,其厚度为 240mm,λ=0.57w.m 视为平壁)***答案*** 1140w .K ,此时单位面积的热损失为 。(注:大型容器可 2.（6 分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为 500℃, 而环境温度为 20℃, 采用某隔热材料,其厚度为 120mm, λ=0.25w.m 可视为平壁)***答案*** 1000w .K ,此时单位面积的热损失为 。(注:大型容器 3.（6 分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为 150℃, 而环境温度为 20℃, 要求每平方米热损失不大于 500w, 采用某隔热材料 ,其导热系数λ =0.35w.m 。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm .K ,则其厚度不低于 4.（6 分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为 .当 管内水的流速为 0.5m.s 时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m .K ).若水的其它物性不变, 仅改变水在管内的流速,当流速为 0.8m.s ***答案*** α=0.023(λ/d)Re 时,此时传热系数α= . Pr α=3.81(kw.m .K ) 5.（6 分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为 .当 管内水的流速为 0.5m.s 时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m ).若水的其它物性不变, 仅改变水在管内的流速,当流速为 1.2m.s 时,此时传热系数 α= . ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=5.26(kw.m .K ) 6.（3 分）牛顿冷却定律 的表达式为 ，给热系数（或对流传热系数）α的单位是 。 ***答案*** q=αA△t w.m .K 7.（4 分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为 90℃和 50℃,冷流体的进出口温度为 30℃ 和 40℃,此时传热平均温度差△t = . ***答案*** 27.9K 8.（4 分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为 90℃和 50℃,冷流体的进出口温度为 15℃ 和 30℃,此时传热平均温度差△t = . ***答案*** 41.6K 9.（2 分）热量传递的方式主要有三种: 、 ***答案*** 热传导 热对流 热辐射 10.（6 分）圆筒壁总传热系数 K 与间壁两侧对流传热系数α .α 以及间壁导热系数λ的关系为 . 当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m .K )时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m .K )和 1200(w.m .K )时,总传热系数K . ***答案*** 1/K =1/α +bd/λd +1d /α d ； 946(w.m .K ) 11.（4 分）某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为 80℃和 50℃,冷流体的进出.口温度为 20℃和 45℃,此时传热平均温度差△t = . ***答案*** 32.5℃ 12.（3 分）对流传热中的努塞特准数式是＿＿＿＿＿＿, 它反映了＿＿ ＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿ ***答案*** N ＝αｌ/λ,对流传热过程几何尺寸对α的影响。 13.（4 分）稳定热传导是指 不随时间而改变 ***答案*** 传热系统中各点的温度仅随位置变 14.（2 分）两流体的间壁换热过程中，计算式Q＝α.A.△ｔ，A 表示为 *** α一侧的换热壁面 15.（2 分）在两流体通过圆筒间壁换热过程中，计算式Q=K.A.△t 中,A 表示为 。 ***答案*** A 泛指传热面, 与K 相对应 16.（3 分）两流体进行传热,冷流体从 10℃升到 30℃,热流体从 80℃降到 60℃，当它们逆流流动时, 平均传热温差△tm= ,当并流时,△tm= 。 ***答案*** 50℃ 47.2℃ 17.（4 分）冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T ＝400℃，出口温度T 为 200℃，冷气 体进口温度ｔ ＝50℃，两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时，冷气体出口温 度为＿_＿℃；若热损失为 5％时，冷气体出口温度为＿＿＿℃ ***答案*** 250℃， 240℃ 18.（3 分）一列管换热器，列管规格为φ38×3, 管长 4m,管数 127 根，则外表面积 F = ， 而以内表面积计的传热