化工原理下册练习题及答案.doc

化工原理练习题（传热） 一.填空题 1. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知 bbb;导热系数λλλ。在稳定传热过程中，各层的热阻R______R______R;各层导热速率Q___Q___Q。 2. 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__________. 3. 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面积F______________。 4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________，折流挡板的形状有____________________，____________________等。 二.选择题 1. 列管换热器管程常用流速范围为：一般液体( ),气体( )。 A. 0.5～3m.s B. 3～15m.s C. 5～30m.s 2. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ、ｔ，蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ应( )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 三、.问答题 1. 说明流体流动类型对给热系数的影响。 2. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同? 3. 有一高温炉，炉内温度高达1000℃以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。 四.计算题 1. φ120×5mm的蒸汽管外拟包一层保温材料,其导热系数为0.07w.m.K。设蒸汽管的内壁温度为110℃,管壁导热系数为45w.m.K。要求保温层外壁温度不超过20℃,每米蒸汽管的热损失控制在60w以下,试计算保温层的最小厚度。 2. 一套管换热器,外管为φ83×3.5mm,内管为φ57×3.5mm的钢管, 有效长度为 60m。用 120℃的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油.蒸汽冷凝潜热为2205kJ.kg。已知油的流量为8000kg.h,比热为 2.2kJ.kg.K,进口温度为30℃,出口温度为80℃。试求： (1)蒸汽用量；(不计热损) (2)传热系数； 化工原理考试题答案 （传热） 一.填空题 1. RRR Q=Q=Q 2. 1/K=1/α+bd/λd+1d/αd； 946(w.m.K) 3. F1=127×4π×0.038=60.6m F2=127×4π×0.032=51.1m 4.提高壳程流体的流速, 使壳程对流传热系数提高, 园缺形（弓形）,园盘和环形 二.选择题 1. A. C. 2. A ∵mc(t-t）=KA△t mc(t-t）=KπdL{[（T-t）-（T-t）]/[ln(T-t）/（T-t）]} 上式可简化为 mc/Kπd =L/[ln（T-t）/（T-t） 此等式左边为定值，则右边也应为定值，当L增大一倍，ln（T-t）/（T-t） 也增大一倍，而T，t均恒定，故t必增大 四.问答题 1. 流体为层流时，传热是以导热方式进行的。则此时给热系数较小。当为湍流时，传热是以对流方式进行的，此时给热系数增大。所以流体的传热，多在湍流情况下进行。 0.07)) =90/(0.00031+(lnｒ+2.813)/0.4398) 解得 ｒ＝0.116m, δ＝0.116－0.06＝0.056m＝56mm 注：本题可简化不计管壁热阻。 2. （1） 蒸汽用量 Q放＝W.ｒ＝2205×W kJ.h Q吸＝W CP (t出－t入） ＝8000×2.2×（80－30） =8.8×10kJ.h Q放＝Q吸 ∴ ｗ＝8.80