【正文】 液由敞口高位槽A輸送至一敞口攪拌反應槽B中, 輸液管規(guī)格為φ38 mm，已知料液在管中的流速為u m/s，系統(tǒng)的阻力損失可按Σhf=。現(xiàn)擬d0取135 mm，試問：當不計阻力損失，水在流經(jīng)收縮管時會不會汽化？解：設出口處水的流速為，收縮管管徑最小處流速為。 1分第二章 傳熱一、選擇題：在房間中利用火爐進行取暖時，其傳熱方式為（ ）。C（A）棉纖維素導熱率小 （B）棉花中含有相當數(shù)量的油脂（C）棉花中含有大量空氣，而空氣的運動又受到阻礙（D）棉花白色，因而黑度小穩(wěn)定傳熱是指（ ）。C（A）通過一定傳熱面的傳熱速率不隨時間變化，為一定值（B）系統(tǒng)中任一點的溫度維持恒定（C）總的傳熱速率等于通過垂直于熱流方向的各傳熱面的傳熱速率之和（D）系統(tǒng)中任一傳熱面上的熱通量在過程中不變物質(zhì)導熱系數(shù)的順序是（ ）。B（A）λ1 λ2 λ3 （B）λ1 λ2 λ3 （C）λ2 λ3 λ1 （D）λ2 λ3 λ1穿過三層平壁的穩(wěn)定導熱過程，已知各層溫差為，則第一層熱阻與第二、三層熱阻的關系為（ ）。A（A） （B） （C） = （D）無法確定已知某平壁外兩層不等厚（b1 b2）保溫材料的溫度分布曲線如圖示, 則A 層導熱率（ ）B 層的導熱率。C（A）R1 (R2+R3) （B）R1 (R2+R3) （C）R1 = (R2+R3) （D）無法比較1多層間壁傳熱時，各層的溫度降與各相應層的熱阻（ ）。D（A）湍流主體 （B）過渡層 （C）相界面 （D）層流內(nèi)層1對流體熱速率=系數(shù)推動力，其中推動力是（ ）。A甲、傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度；乙、換熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對流給熱系數(shù)。B（A）增大 （B）減小 （C）基本不變1套管冷凝器的內(nèi)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，傳熱系數(shù)K應（ ）。B （A）增大 （B）略有減小 （C）基本不變1在一列管式換熱器中，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，換熱器最好（ ）放置。C（A）水平 （B）垂直 （C）管內(nèi) （D）管外（A）對間壁兩側(cè)流體一側(cè)恒溫,另一側(cè)變溫的傳熱過程,逆流和并流時大小為（ ）。A（A） （B） （C）= （D）無法確定2傳熱速率公式中，的物理意義是（ ）。B（A）35 ℃ （B） ℃ （C） ℃2壁阻和污垢熱阻忽略不計時，要想有效提高傳熱過程的總傳熱系數(shù)K值，關鍵是（ ）。B（A）提高 （B）提高 （C）減小垢層熱阻 （D）提高管內(nèi)流體流量2對在蒸汽與空氣間壁換熱過程中，為強化傳熱，下列方案中的（ ）在工程上可行。B（A）W/（mK） （C）W/（ms）2導熱系數(shù)λ的單位為（ ）。K） （B）W/（m2s） （D）W/（m2A（A）不凝氣體的存在會使大大降低 （B）不凝氣體的存在會使升高（C）不凝氣體的存在對無影響一套管換熱器，長10 m，管間用飽和水蒸氣作加熱劑?，F(xiàn)將空氣流量增加一倍，并近似認為加熱面壁溫不變，要使空氣出口溫度仍保持原指定溫度，則套管換熱器的長度應該（ ）。D（A）板翅式換熱器 （B）U型管式列管換熱器（C）浮頭式列管換熱器 （D）套管式換熱器3下述各種情況下對流傳熱系數(shù)由大到小的正確順序應該是（ ）。B（A）管避熱阻 （B）污垢熱阻（C）管內(nèi)對流傳熱熱阻 （D）管外對流傳熱熱阻3在常壓水蒸氣冷凝加熱空氣，空氣平均溫度為20 ℃，則壁溫約為（ ）。 A （A）熱傳導 （B）熱傳遞 （C）熱輻射 （D）熱對流 3流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱傳遞過程稱為（ ）。 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3在管殼式換熱器中，飽和蒸氣宜走管間，以便于（ ），且蒸氣較潔凈，它對清洗無要求。 A （A）泄漏機會較少 （B）流速很快 （C）流通面積變小 （D）傳熱增多在管殼式換熱器中安裝折流擋板的目的，是為了加大殼程流體的（ ），使湍動程度加劇，以提高殼程對流傳熱系數(shù)。 40 ℃流體與固體壁面間的對流傳熱（給熱）熱阻主要是集中于 。 對流熱；輻射熱為減少圓形管導熱損失，采用包覆兩種保溫材料a、b，若它們厚度相同，導熱系數(shù)，則包覆的順序從內(nèi)到外依次為 。 ；已知傳熱系數(shù), 在SI制中, ； 汽化潛熱，在工程單位制中 。在穩(wěn)定傳熱過程中，各層的熱阻R1 R2 R3，各層導熱速率Q1 Q2 Q3。下降；因水的導熱率大于保溫材料的導熱率,受潮后,水占據(jù)一定的孔隙空間，使保溫層材料導熱率增大,保溫效果降低蒸汽冷凝放熱時，要經(jīng)常注意排放 ，這是因為 。固定管板式；浮頭式；U形管式1兩流體的間壁換熱過程中計算式中，表示 。1對多層圓筒壁的熱傳導，通過各層的傳熱速率 ，熱通量 ,沿圓筒壁的徑向溫度分布為 線。 空氣；水蒸汽1在穩(wěn)態(tài)傳熱中，凡熱阻大處其溫差也 。 大；大于1 對流傳熱系數(shù)的定義式為 。 熱傳導；熱對流；熱輻射1在間壁式換熱器中，間壁兩邊流體都變溫時，兩流體的流動方向有 、 、 和 四種。間壁兩側(cè)流體間傳熱的總熱阻；設法減小起決定作用的分熱阻1在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱原油，則原油宜走 程，而總傳熱系數(shù)K接近于 的對流傳熱系數(shù)。 2用飽和蒸氣加熱某有機化合物時，逆流的平均溫差應 流時的平均溫差。 大2多層壁穩(wěn)定導熱中，若某層的熱阻最大，則該層兩側(cè)的溫差 。 殼程；水蒸汽2對雙層平壁的穩(wěn)態(tài)導熱過程，壁厚相同，各層的導熱系數(shù)分別為和，其對應的溫差分別為和，若 ，則 。傳熱壁面上形成污垢，產(chǎn)生附加熱阻，使K值下降2蒸汽冷凝有 和 兩種方式。 泡核沸騰；膜狀沸騰2現(xiàn)有一換熱器，原油在管外流動，進口溫度為120 176。C；機油在管內(nèi)流動，進口溫度為245 176。C。69 176。水從20 ℃升至30 ℃，苯由80 ℃降至40 ℃，則逆流時平均溫度差為 。傳熱管表面有污垢積存3有一列管式熱交換器，熱流體進、出口溫度分別為280 ℃和80 ℃，冷流體進、出口溫度分別為40 ℃和190 ℃。 逆流； ℃3當管壁及污垢熱阻可忽略時，薄管壁求K公式可簡化為：此時若，則有 。3判斷下列各組物性數(shù)值大小：l金屬 l液 l氣；m液 m氣 ；；3判斷下列各組物性數(shù)值大?。簉汽 r液；r10℃ r100℃（水蒸氣汽化潛熱） ；3現(xiàn)有一換熱器，原油在管外流動，進口溫度為120 176。C；機油在管內(nèi)流動，進口溫度為245 176。C。52 176。水從20 ℃升至30 ℃，苯由80℃降至40 ℃，則并流時平均溫度差為 。( )對管殼式換熱器的傳熱面積既是管子截面積，可按照來計算。（ ）錯導熱系數(shù)λ，對流傳熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)K都是表征物質(zhì)性能的參數(shù)。（ ）對換熱器應采用導熱系數(shù)大的材料來制造。（ ）對滴狀冷凝比膜狀冷凝效果好。（ ）錯對流傳熱僅發(fā)生在液體中。對流傳熱熱對流是指流體各部分之間發(fā)生相對位移、冷熱流體質(zhì)點相互摻混所引起的熱量傳遞。輻射傳熱任何物體，只要其絕對溫度不為零度（0K），都會不停地以電磁波的形式向外界輻射能量，同時又不斷地吸收來自外界物體的輻射能，當物體向外界輻射的能量與其從外界吸收的輻射能不相等時，該物體就與外界產(chǎn)生熱量的傳遞。傳熱速率單位時間通過單位傳熱面積所傳遞的熱量（W/m2）等溫面 溫度場中將溫度相同的點連起來，形成等溫面。五、簡答題：（本題4分）何謂定態(tài)傳熱？有什么特點？答：在傳熱系統(tǒng)（如換熱器）中溫度分布不隨時間而變的傳熱過程稱為定態(tài)傳熱，（2分）它的特點是通過傳熱表面的傳熱速率為常量（2分）（本題4分）傅立葉定律的表達式如何？簡述式中各項含義及單位。（4分）它與導熱系數(shù)λ不同，它不是物性，而是受多種因素影響的一個參數(shù)。通常污垢熱阻較壁面熱阻要大，因此在設計中必須考慮其影響，運行中的換熱器應定期清洗。（2分）強化傳熱的三個主要途徑是：（1）增大總傳熱系數(shù)K，這是強化傳熱的重點。（本題3分）在套管式換熱器中用飽和水蒸汽加熱空氣，若加大空氣流量則總傳熱系數(shù)如何變化？為什么？答：加大空氣流量會使總傳熱系數(shù)增大。（2分）（本題3分）對流傳熱與熱對流的區(qū)別是什么？答：對流傳熱是冷、熱流體在固體壁面兩側(cè)流動時，熱量透過壁面進行傳遞的過程。為什么內(nèi)部孔隙多的材料保溫效果好? （3分）因為大量的孔隙中包含著導熱系數(shù)非常小的氣體，且流動受到限制，對傳熱不利，從而起到了保溫的作用五、計算題：（本題8分）、80 ℃的有機苯，通過一換熱器冷卻到40 ℃；冷卻水初溫為30 ℃，出口溫度不超過35 ℃。求：（1）冷卻水用量m3/h？（2）在（1）題中如將冷卻水的流量增加到6 m3/h，問此時冷卻水的終溫將是多少？解：（1）∵∴4分 （2）若則 4分（本題8分）有一列管換熱器由φ25 mm，長為3 m的60根鋼管組成。兩流體作逆流流動， KJ/（Kg求：總傳熱系數(shù)K0。150 ℃的飽和水蒸汽冷凝為同溫度下的水排出?！妫諝鈱α鱾鳠嵯禂?shù)87 W/（m2求空氣的出口溫度t2。在該換熱器中，用25 ℃的水將殼程的110 ℃的某有機蒸汽冷凝成同溫度的液體，該有機蒸汽的冷凝傳熱系數(shù)為 W/(m2水的流量為15000 kg/h， kJ/(kg℃)；不銹鋼的導熱系數(shù)為17 W/(m試求： 1．總傳熱系數(shù)；2．水的出口溫度。問采用逆流操作換熱器是否適用？解： 2分 逆流操作，所以 2分又∵ ∴ 3分∵ ∴不適用 1分（本題8分）95 ℃的水在一根d外/d內(nèi)2的管子中流動，已知距入口100 m處溫度t=55℃。解： 　 ① 1分 　　 ?、? 1分　　　　①/②得：，其中 4分解得： 2分（本題10分）在逆流換熱器中，用初溫為20 ℃ kg/s的液體（ kJ/(kg．℃、密度為850 kg/m3）由80 ℃冷卻到30 ℃。 kW/(m2．℃) kW/(m2．℃)，管壁熱阻和污垢熱阻可忽略。解：（1）2分 ℃)1分 （2）2分 ℃2分 2分 1分（本題10分）有一列管換熱器由φ25 mm長2 m的26根鋼管組成，用120 ℃飽和水蒸汽加熱冷液體，該液體走管內(nèi)，進口溫度25 ℃ , kJ/(kg℃),流量18600 kg/h；104 W/(m℃)，管內(nèi)對流傳熱熱阻為管外蒸汽冷凝時傳熱熱阻的6倍，求：冷液體出口溫度?（熱損失、管壁及污垢熱阻忽略）解：因為忽略熱損失、管壁熱阻、污垢熱阻，管內(nèi)對流傳熱熱阻為管處蒸汽泠凝熱阻的6倍，即，所以 2分 2分