华工化工原理真题及答案+化原复试+大题分类整理00-10大题分类整理传热大题.doc

华工研究生入学考试 化工原理 传热大题 PAGE1 / NUMPAGES12 （2010）3．（20 分）选择一冷凝器用冷却水将酒精精馏塔的塔顶产品蒸气冷凝成饱和液体，塔顶蒸气量为 0.4kg/s，其平均潜热为 1048kJ/kg，饱和温度约为 78℃，蒸气走管外，其冷凝传热系数为 3000W/m2.℃。设计冷却水的进出口温度分别为 25℃，35℃，其平均比热容为 4.174kJ/kg.℃，密度为 996kg/m3，粘度为 8×10- 4Pas，导热系数 0.62W/m.℃。①求冷却水的用量；②某厂提供参数相同但管程不同的两种列管冷凝器，一种型号为单管程，另一种为双管程，列管数 100 根，管长 1.2m,管径Φ （2009）四．（18 分）一单壳程单管程列管换热器，管束由长 3m，直径为φ25×2.5mm的钢管组成。苯在换热器管内流动，流量为 1.5kg?s-1，由 80℃冷却到 30℃。冷却水在管外和苯呈逆流流动。水进口温度为 20℃，出口温度为 50℃。已知水侧和苯侧的对流表面传热系数分别为 1700W?m-2?℃-1和 900 W?m-2?℃-1，苯的平均比定压热容为1.9kJ?kg-1?℃-1，钢的热传导系数为 45 W?m-1 1） 所需的传热速率多大？ 2） 传热平均温差多大？ 3） 该操作条件下换热器的总传热系数多大？ 4） 该列管换热器换热管子数为多少？ （2008）. 五、（25 分）某生产过程需要将 440kg/h 的常压空气从 20℃加热到 95℃，为完成该传热任务，现选用一台单程列管式换热器，所用的换热器尺寸如下：管子规格为φ25mm×2.5mm 的钢管，管长为 1.5m，管子数为 38 根。壳程采用 115℃的饱和水蒸汽加热。 已知空气的物性数据为：Cp=1kJ/（kg·K）;λ=0.029W/（m· 试求： （1） 通过计算说明该换热器是否能满足生产要求? （2） 如使用此换热器时空气的实际出口温度为多少？ （3） 若要求空气的出口温度能达到 95℃ 注：①计算中可忽略管壁及污垢热阻，热损失也忽略不计， ②可忽略空气物性随温度的变化。 （2007）三、（20分）某酒精精馏厂，塔顶馏出液冷凝器中有25×2.5的管50根，长2m，管内通冷却水，流速为1.0m/s，其进、出口温度分别为20℃和40℃，管外为饱和蒸气冷凝，试求： 管壁对冷却水的对流传热系数hi。 该厂仓库有一台与上述传热面积相同，管径相同，但管数为60根的换热器拟作备用品，若保持冷却水进出口温度不变，问该备用品是否合用(用计算等说明)？ 若不合用，为完成原来的冷凝任务，试说明用该备用换热器如何调整操作条件使之满足生产要求？ 水物性数据可取为：Cp=4.174kJ/（kg·K）,ρ=995.7kg/m3;λ=0.617W/（m·K）,μ=0.8cp （2006）3、（20分） 流量为9.17kg/s和温度为20℃的水在面积50m2列管换热器中逆流将110℃的醋酸冷却到40℃，冷却水的出口温度为 （2005）五、（23分）用一套管换热器将2000kg/h的甲苯饱和蒸气（110oC）冷凝为饱和液体，甲苯的气化热为363KJ/kg。冷却水于16 oC及5000kg/h的流量进入套管内管（内径50mm）作强制湍流流动，其传热膜系数为1740w/(m 2 K)。水的比热可取为4.19KJ/(kg oC)，假设甲苯侧热阻和管壁热阻远小于水侧热阻。 （1）求冷却水的出口温度及套管管长。 （2）由于气候变化，冷却水的进口温度升高到25 oC，试计算换热器的热负荷变化（以%表示）。忽略物性参数的变化。 （3）冷却水温度升高后，有人建议将冷却水流率加倍，问此时的热负荷及冷却水出 口温度与未升高时相比如何，计算出热负荷增加或减少的百分数。 （2004）五、（18分）有一列管式换热器，由100根钢管组成，空气走管 程被加热，并作湍流流动，对流传热系数为；水蒸气在壳程冷凝，放出冷凝热，冷凝对流传热系数为。管壁和污垢热阻不计，在此工况下， 1）试证明列管式换热器的总传热系数K约为多大？2）其他条件不变，只将该换热器改成2管程，此时总传热系数K增大多少？3）其他条件不变，只将原换热器管子的直径减小一倍，总传热系数K增大多少？ （2003）五、一列管式换热器，壳程120℃的蒸气冷凝放热，将管中20℃的空气加热到 （2002）2.锅炉的蒸发量为9080kg/h，要求进入锅炉的水温为65℃，但原水温为21℃，故需要一卧式列管换热器将水加热到所需温度，加热蒸汽为108℃的饱和水蒸气，冷凝传热系数为10400kcal/m2·h·℃.列管采用φ25×1mm的黄铜管（导热系数为85.48w/m·℃ （1）?????? 换热