09热量传递过程练习题1.pdf

2012年化工基础练习题2

一、填空(28小题,共48.0分)

[1]用饱和水蒸气加热空气，换热器壁面的温度更接近饱和水蒸气的温度，总传热系数近似等于空

气的传热膜系数。若要提高传热效率，应当改善空气一侧的传热条件。

[2]导热系数（）是物质的物理性质之一。若要提高导热速率，应选用导热系数大的材料；保温时

则要选用导热系数小的材料。

[3]平壁炉炉膛温度为1300K，炉壁由内向外由耐火砖，保温砖和装饰层组成，保温砖外侧温度为353K，

装饰层外侧温度为333K。若在保温砖与装饰层之间再加一层保温材料，则温度变化情况为：保温砖外侧

温度升高；装饰层外侧温度下降。

[4]导热系数是物质导热能力大小的标志，其SI单位是W·m‐1·K‐1。

[5]传热的基本形式除对流外，还有传导和辐射。对流传热有强制对流传热和自然对流传热。

[6]将厚10mm某种材料平板，置于冷热两个表面之间，热面以100W·m‐2的速度加热，维持此平板热

侧表面温度573K，冷侧表面温度373K。这种材料的导热系数=0.005W·m‐1·K‐1

[7]水蒸气冷凝的传热膜系数，水沸腾传热膜系数，液体对流传热膜系数和气体对流传热膜系数

123

。四者中最小的是。

44

[8]某水蒸气管道拟用同样厚度的石棉泥（=0.15W·m‐1·K‐1）和矿渣棉（=0.07W·m‐1·K‐1）作

保温材料，为了减少热损失，石棉泥应包扎在外层。

[9]流体的湍流程度越大，则滞流内层的厚度越小，传热过程的传热膜系数越大。

[10]流体与固体壁面间的对流传热（给热），其热阻主要是集中于层流底层。

[11]有一列管式热交换器，热流体进、出口温度分别为280℃和80℃，冷流体进、出口温度分别为40℃

和190℃。对这种换热，必须采用逆流操作进行，其传热平均温度差为61.7℃。

[12]在列管换热器中，用饱和水蒸气加热气体反应物，通常让气体反应物走管程，饱和水蒸气走壳

程；提高总传热系数的措施是提高气体反应物的流速。

[13]热传导是在物体内部或者物体与物体接触中，由于自由电子的运动、分子的振动或分子扩散传递

热能；而对流传热是由于流体质点的相对位移传递热能。

[14]两种流体通过间壁进行换热的过程，包括间壁的导热和间壁两侧的对流传热的过程。

[15]在夹套式、套管式和列管式三种热交换器中，单位体积的传热面积最小的是夹套式热交换器，

最大的是列管式热交换器。

[16]进行热交换时，参与热交换的两流体的流动方向可分为并流、逆流、错流和折流四种类型。

[17]用常压蒸馏塔的塔底重油加热原油。重油的初始温度为300℃，最终温度为220℃；原油的初始

温度为25℃，最终温度为180℃。若采用并流操作，其平均温差：=121.9℃℃；若采用逆流操

作，其平均温差：=157.5℃℃。由上述计算结果可以看出：当热交换双方流体无相变，且进、出

口温度不变时，采用逆流操作的传热平均温差比并流操作的传热平均温差大，对热交换有利。

[18]生产中用水蒸气对夹套式反应釜加热时，水蒸气进口应在夹套上部，而冷凝水则由其下部排出；

当用冷却水冷却时，冷却水进口应在夹套下部，而冷却水出口应在夹套上部。

[19]在加热或冷却时，若单位时间传递的热量一定，则在同一换热设备中，采用逆流操作比并流操作，

加热剂或冷却剂的用量要少。若单位时间传递的热量一定，加热剂或冷却剂的用量也一定，则逆流操

作所需换热设备的传热面积要比并流操作的小。

[20]在规定条件下，新的换热器用饱和水蒸气可将流体从323K加热至338K。使用一段时间后，管壁

出现污垢，在完全相同的操作条