【正文】 若水的出口溫度不能高于50 ℃，試求：（1）以列管外表面計的總傳熱系數(shù)；（2）換熱器的傳熱面積。換熱器的列管直徑為φ25 mm mm，水走管方。試求入口50 m處水的溫度為多少？設空氣的溫度為25 ℃。解：解：求總傳熱系數(shù) 2分2．水的出口溫度 （1） 2分 m2 2分代入（1）式，得 解出 ℃ 2分（本題8分）列管試換熱器，傳熱面積為100 m2用作鍋爐給水和原油之間的換熱，已知水的質量流量550 kg/min,進口溫度35 ℃，出口75 ℃ 油的進、出口溫度為150 ℃、65 ℃，計算得出K=250 W/?！??！?；管壁與水的對流傳熱系數(shù)為1000 W/(m2℃)。解： ① 2分其中：，因為蒸汽冷凝的，所以有 2分蒸汽溫度，空氣的進口溫度∴ 2分以上各量代入①式可得：即解出： t2=℃ 2分（本題8分）某單程列管式換熱器，其換熱管為mm的不銹鋼管，管長為3 m，管數(shù)為32根。℃），換熱器熱損失可略。 Kg/s，其進口溫度為30 ℃， KJ/（Kg解:由總傳熱速率方程可知: = 2分 2分℃ 2分 2分（本題8分）有一傳熱面積A0為15 m2的管殼式換熱器中，殼程通入飽和水蒸汽以加熱管內空氣。℃），換熱器的熱損失可忽略。熱水走管內，其進、出口溫度分別為70 ℃和30 ℃；冷水走管間，其進、出口溫度分別為20 ℃和40 ℃， Kg/s。假設熱損失可略，已查出在平均溫度下，(kg℃)。而熱對流是熱量傳遞的一種基本方式，是熱量由于流體質點的相對位移而進行傳遞。（1分）因為流量增大，湍動程度增大，層流底層變薄，從而使熱阻減小，總傳熱系數(shù)增大。（1分）（2）增大傳熱面積A（1分）（3）增大平均溫度差（1分）（本題3分）蒸汽冷凝加熱時，蒸汽中的不凝氣體有何影響？答：不凝氣體的存在會使蒸汽冷凝的傳熱系數(shù)大大降低，使傳熱效率下降。（4分）（本題5分）簡述何謂強化傳熱？有哪三個主要途徑？答：強化傳熱是指提高冷熱流體間的傳熱速率。（2分）（本題3分）若熱流體走管內，冷流體走管外，兩流體通過間壁的傳熱包括那幾個過程？答：包括以下三個過程：1 熱流體以對流傳熱方式將熱量傳給管內壁（1分）2 熱量由內壁面以熱傳導方式傳給外壁面（1分）3 熱量由外壁面以對流傳熱的方式傳給冷流體（1分）（本題4分）換熱器為何應定期清洗？答：換熱器運行一段時間后，傳熱壁面常有污垢積存，對傳熱產(chǎn)生附加熱阻，使K值下降。答：傅立葉定律的表達式為（2分）式中：熱傳導速率，W 溫度梯度，℃/m S等溫表面的面積，m2 λ比例系數(shù)，稱為導熱系數(shù) 負號表示熱流方向總是和溫度梯度的方向相反（2分）（本題6分）對流傳熱系數(shù)的物理意義是什么？它的單位是什么？它與導熱系數(shù)有何不同？答：由可知，對流傳熱系數(shù)表示在單位溫度差下單位傳熱面積的對流傳熱速率，其單位為越大，表示地流傳熱越快。等溫面不相交。這種傳熱方式稱為熱輻射。熱對流僅發(fā)生在流體之中，而且必然伴隨有導熱現(xiàn)象。 （ ）錯四、名詞解釋：導熱若物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為熱傳導（導熱）。 （ ） 對一般固體、液體和氣體相比較，導熱系數(shù)值的大小順序為固體＞氣體＞液體。（ ）對管殼式換熱器設計時，而飽和水蒸氣冷凝時宜走殼程。（ ）錯對于符合情況來說，若時,要提高K值時則主要用提高的值。( )錯在對流傳熱時，熱阻主要集中在緩沖層。 ℃三、判斷保溫材料應采用導熱系數(shù)小的材料制作。C3水與苯通過間壁換熱器進行換熱。則并流時平均溫度差= 。C，出口溫度為175 176。C，出口溫度為160 176。 。對這種換熱，必須采用 操作方式進行，其傳熱平均溫度差為 。 ℃3換熱器在使用一段時間后，傳熱速率會下降很多，這往往是由于 的緣故。C水與苯通過間壁換熱器進行換熱。則逆流時平均溫度差約為 。C，出口溫度為175 176。C，出口溫度為160 176。 滴狀冷凝；膜狀冷凝2液體沸騰有 和 兩種方式。 2某化工廠，用河水在一間壁式換熱器內冷凝有機蒸汽，經(jīng)過一段時間運行后，發(fā)現(xiàn)換熱器的傳熱效果明顯下降，分析主要原因是 。 最大2在臥式列管換熱器中用飽和水蒸氣冷凝加熱原油，則水蒸汽宜在 流動，傳熱壁面的溫度接近于 溫度。（=，） =2流體的湍流程度越大，則傳熱過程的傳熱膜系數(shù)越 。 管；原油若間壁一側流體的傳熱膜系數(shù)遠 遠小于另一側流體的傳熱膜系數(shù)，為了提高熱流量，應著重考慮改善 一側的傳熱條件。 并流；逆流；錯流、折流1總傳熱系數(shù)的倒數(shù)代表 ，提高值的關鍵是 。 1傳熱的基本方式有 、 和 三種。滴狀冷凝的給熱系數(shù) 膜狀冷凝給熱系數(shù)。 相等；不相等；曲1在傳熱實驗中，用飽和水蒸氣加熱空氣，總傳熱系數(shù)Ｋ接近于 側的對流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于 側流體的溫度。冷流體或熱流體進出口溫度差。不凝氣體和冷凝水；不凝氣構成附加的氣膜傳熱阻力，而冷凝水的積累減小換熱面積根據(jù)有無熱補償或補償方法不同，列管式熱器的一般結構型式有 、 、 。 ；；=；=一包有石棉泥保溫層的蒸汽管道,當石棉泥受潮后,其保溫效果應 ,主要原因是 。 1453；525厚度不同的三種材料構成三層平壁，各層接觸良好，已知，導熱率。 b、a在管式間壁換熱器中，以外表面為基準的傳熱系數(shù)K的計算式為 ，與之對應的傳熱量 。 層流底層熱損失是 損失和 損失之和。 C （A）黏度 （B）密度 （C）流速 （D）高度二、填空題：兩流體在一套管換熱器中換熱，熱流體溫度由90 ℃降至60 ℃，冷流體溫度由20 ℃升至50 ℃，若逆流操作，＝ 。 A （A）及時排除冷凝液 （B）流速不太快 （C）流通面積不太小 （D）傳熱不過多 3在管殼式換熱器中，有毒流體宜走管內，使（ ）。 A （A）熱對流 （B）熱傳導 （C）熱輻射 （D）熱傳遞3物質導熱系數(shù)的順序是（ ）。B（A）20 ℃ （B）100 ℃ （C）60 ℃ （D） ℃3物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為（ ）。C①空氣流速為30 m/s時的； ② m/s時的；③蒸汽滴狀冷凝時的；④水沸騰時的；（A）③④①② （B）④③②① （C）③④②① （D）③②④①3傳熱過程中當兩側流體的對流傳熱系數(shù)都較大時，影響傳熱過程的將是（ ）。A（A）增長 （B）縮短 （C）不變 （D）無法確定3兩流體可作嚴格逆流的換熱器是（ ）。一定流量下且做湍流流動的空氣由內管流過，溫度可升至指定溫度。s）2在蒸汽冷凝傳熱中，不凝氣體的存在對的影響是（ ）。K） （C）W/（mA（A）W/（ms） （D）W/（m2K） （B）W/（m2A（A）提高空氣流速 （B）提高蒸汽流速 （C）采用過熱蒸汽以提高蒸汽溫度（D）在蒸汽一側管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時導走冷凝液2對流傳熱系數(shù)的單位為（ ）。C（A）減小小的流體則的值 （B）減小大的流體則的值（C）增大小的流體側的值 （D）增大大的流體側的值2管壁及污垢熱阻可略,對薄管壁來說,當兩流體對流體熱系數(shù)相差懸殊時(如),為有效提高K值，關鍵在于（ ）。B（A）器壁內外壁面的溫度差 （B）器壁兩側流體對數(shù)平均溫度差（C）流體進出口的溫度差 （D）器壁與流體的溫度差2有一套管換熱器，在內管中空氣從46 ℃被加熱到50 ℃， ℃的水蒸氣冷凝，管壁溫度接近（ ）。C（A） （B） （C）= （D）無法確定2對間壁兩側流體均變溫的傳熱過程，逆流和并流時大小為（ ）。A（A）水平 （B）垂直 （C）管內 （D）管外1在一列管式換熱器中，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，冷卻水應走（ ）。A（A）增大 （B）減小 （C）基本不變1套管冷凝器的內管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進口溫度一定，當空氣流量增加時，壁溫（ ）。（A）甲乙均對 （B）甲乙均不對（C）甲對，乙不對 （D）乙對，甲不對1套管冷凝器的內管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進口溫度一定，當空氣流量增加時，空氣出口溫度（ ）。B（A）兩流體的溫度差 （B）流體與壁面（或反之）間的溫度差（C）同一流體的溫度差 （D）流體的速度差1在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項判斷是否正確（ ）。A（A）成正比 （B）成反比 （C）沒關系1在對流傳熱過程中，對流傳熱的熱阻主要集中在（ ）。C（A）小于 （B）不能確定是否大于 （C）大于 （D）等于穿過三層平壁的穩(wěn)定導熱過程，如圖所示，試比較第一層的熱阻 R1與第二、三層熱阻RR3的大?。? ）。B（A）R1 (R2+R3) （B）R1 = (R2+R3) （C）R1 (R2+R3) （D）不確定雙層平壁定態(tài)熱傳導，兩層壁厚面積均相等，各層的導熱系數(shù)分別為和，其對應的溫度差為和，若，則和的關系為（ ）。A（A）金屬 一般固體 液體 氣體 （B）金屬 液體 一般固體 氣體（C）金屬 氣體 液體 一般固體 （D）金屬 液體 氣體 一般固體空氣、水、鐵的導熱系數(shù)分別是λλ2和λ3，其大小順序是（ ）。B（A）傳熱系統(tǒng)中各點的溫度不隨位置和時間而變（B）傳熱系統(tǒng)中各點的溫度僅隨位置變，而不隨時間變（C）傳熱系統(tǒng)中各點的溫度不隨位置變而隨時間變（D）傳熱系統(tǒng)中各點的溫度隨位置和時間而變判斷下面關于系統(tǒng)進行穩(wěn)定傳熱時的說法哪一個是錯誤的（ ）。C（A）傳導和對流 （B）傳導和輻射 （C）對流和輻射棉花保溫性能好，主要是因為（ ）。因不計阻力損失，所以在高位槽液面至出口截面間列柏努利方程并化簡得：，即 5分由連續(xù)性方程可得 3分由水槽液面至收縮管處列柏努利方程得： 式中，（絕壓），∴解得：