西北農林科技大學,化工原理第四章傳熱練習題

2022-10-14 12:15:06 字數 4256 閱讀 9049

第四章傳熱

一、填空題(共37小題,共70分)

1.工業上冷熱流體間的換熱方式有間壁式傳熱 、 混合式傳熱 、 蓄熱式傳熱。

2.熱量傳遞的方式主要有三種: 熱傳導、 熱對流、 熱輻射 。

3.傳導傳熱的傅利葉定律表示式為其符號各代表 dq-導熱速率,w; da-等溫表面的面積,m2;λ-比例係數,稱為導熱係數,w/(m·℃)

「 - 」-表示熱流方向與溫度梯度方向相反

4.影響給熱係數α的因素有 ①液體的物理性質ρ、、cp、λ;②固體表面的特徵尺寸l;

③強制對流的流速u;④自然對流的特徵速度,由式(4-23)知,此速度可由gβδt表徵。

5.由多層等厚度平壁構成的傳熱壁面,若某層所用材料的導熱係數越大,則該壁面的熱阻就越小其兩側的溫差越小 。

6.定態導熱是指導熱速率不隨時間而改變。

7.影響傳導傳熱系數的因素有結構, 組成, 密度, 溫度, 壓力。

8.牛頓冷卻定律公式為其符號各代表 α——平均對流傳熱系數,w/(m2a——總傳熱面積,m2; δt——流體與壁面(或反之)間溫差的平均值;

9.在包有兩層相同厚度但導熱係數不同的保溫材料的圓形管道上,應該將導熱係數小的材料放在內層,道理是這樣放置總熱阻大引導熱的熱損失小。

10.在多層平壁定態導熱中,通過各層的傳熱速率相等 。

11.在流體與固體壁面間發生的對流傳熱中,熱阻主要集中在層流底層 。

12.在熱交換過程中,兩側流體的相互流向有逆流 、 並流 、 錯流 、 折流 。

13.多層壁面導熱的總熱阻等於各層熱阻之和 。

14.在列管式換熱器中,用飽和蒸汽加熱空氣,傳熱管的壁面溫度接近蒸氣(或汽)的溫度,總傳熱系數k接近空氣的對流給熱係數。

15.強化傳熱的方法之一是提高k值,要提高k值,則應改善對流給熱係數小的一側的傳熱條件(給熱係數小的還是大的)。

16.厚度不同的三種材料構成三層平壁,各層接觸良好,已知b1λ2>λ3。在穩定傳熱過程中,各層的熱阻r1 < r2 < r3;各層導熱速率q1 = q2 = q3。

17.對流傳熱過程是指流動的流體和固體壁面之間的傳熱。

18.某逆流操作的間壁式換熱器中,熱流體的進、出口溫度分別為80℃和50℃,冷流體的進、出口溫度分別為25℃和45℃,此時傳熱平均溫度差δtm= 30℃ 。

19.在確定列管式換熱器冷熱流體的流徑時,通常蒸汽走管外 (內或外),高壓流體走管內 ,易結垢的流體走管內 ,有腐蝕性流體走管內 ,粘度大或流量小的流體走管外 。

20.將列管式換熱器的管程設計成多程是為了滿足換熱器的結構要求 ;在殼程設定折流擋板是為了增加殼程流體的湍動程度 。

21.在溫度小於180的條件下, 蒸汽是最適宜的加熱劑;而當溫度不很低時, 水是最適宜的冷卻劑。

22.當換熱器使用過久,汙垢層越積越厚,會使熱傳量值顯著降低 。

23.傳熱可分為恆溫傳熱和變溫傳熱(從溫度角度考慮)。

24.當各項熱阻具有不同的數量級時,總熱阻的數值將由其中的最大 (大或小)熱阻所決定。

25.間壁式換熱器是一種對流 - 傳導 - 對流 (對流、傳導、輻射)的串聯復合傳熱方式。

26.熱射線可以在真空中傳播,這是輻射傳熱與傳導傳熱和對流傳熱的主要差別。

27.黑體的輻射能力遵從史蒂芬-玻爾茲曼定律,該定律表明黑體的輻射能力與絕對溫度的四次方成正比。

28.熱交換器根據換熱的目的不同,可分為加熱器、 冷卻器、 再沸器等。

29.流體無相變的傳熱有自然對流傳熱和強制對流傳熱兩種形式。

30.無相變的對流傳熱系數的經驗關聯式在處理強制對流時, gr 可以忽略。(gr、re或pr)

31.無相變的對流傳熱系數的經驗關聯式在處理自然對流時, re 可以忽略。(gr、re或pr)

32.在等溫面上,溫度處處相等,故沿等溫面無熱量傳遞(有或無)。

33.溫度隨距離的變化率以沿與等溫面垂直的方向為最大 。(大或小)

34.沸騰給熱和冷凝給熱屬於恆溫傳熱。

35.當流量一定時,管程或殼程越多,給熱係數越大 ,對傳熱過程有利。

36.傅利葉定律中的負號表示傳熱方向與溫度梯度方向反向 。

37.傅利葉定律中的比例係數λ是物質的物性引數 。

二、選擇題(共29題,共29分)

1.多層間壁傳熱時,各層的溫度差與各相應層的熱阻( )

a.成正比 b.成反比 c.沒關係

2.( )是一種以電磁波傳遞熱能的方式。

a.傳導 b.熱對流 c.熱輻射

3.在列管換熱器管程中,流體常用的流速範圍為:液體是( )

a.0.5~ b. 3~ c. 5~

4.在單層平壁熱傳導過程中,傳熱推動力是( )

a.λ c.

5.對流傳熱是由( )原因產生的。

a.流體分子的熱振動 b.流體體內電子的移動; c.流體質點的位移、擾動。

6.湍流體與器壁之間的對流傳熱的熱阻主要存在於( )

a.流體內 b.器壁內 c.湍流體滯留層中 d.流體湍流區域內

7.法定計量單位中,屬於國際熱量計算單位的是( )

8.當固壁兩側流體的對流傳熱系數相差較大時,要提高k值,關鍵在於提高對流傳熱系數( )之α值。

a.大的 b.小的 c.兩邊的

9.在間壁式換熱器中用飽和水蒸汽加熱空氣,此過程的總傳熱系數k值接近於( )

a.蒸汽的α b.空氣的α c.蒸汽的α和空氣α的平均值

10.熱量傳遞的基本方式是( )

a.恆溫傳熱和穩態變溫傳熱 b.導熱給熱和熱交換 c.氣化、冷凝與冷卻 d.傳導傳熱、對流傳熱和輻射傳熱

11.傳熱速率公式,是指( )

a.器壁內外壁面的溫度差 b.器壁兩側流體對數平均溫度差

c.流體進出口的溫度差 d.器壁與流體的溫度差

12.工業採用翅片狀的暖氣管代替圓鋼管,其主要目的是( )

a.增加熱阻,減少熱量損失 b.節約鋼材、增強美觀

c.增加傳熱面積,提高傳熱效果

13.液-液熱交換過程中,熱阻通常較小可以忽略不計的是( )

a.熱流體的熱阻 b.冷流體的熱阻

c.冷熱兩種流體的熱阻 d.金屬壁的熱阻

14.一台工作著的列管式換熱器,已知, ,y要提高總傳熱系數,最簡單有效的途徑是( )

a.設法增大α1 b.設法增大α2 c.同時增大α1和α2

15.穩定的多層平壁的導熱中,某層的熱阻愈大,則該層的溫度差( )

a.愈大 b.愈小 c.不變

16.用飽和水蒸汽加熱空氣時,傳熱管的壁溫接近( )

a.蒸汽的溫度 b.空氣的出口溫度 c.空氣進、出口平均溫度

17.對流傳熱過程僅發生在( )中。

a.固體 b.靜止的流體 c.流動的流體

18.用兩種不同的保溫材料時,往往要把導熱係數λ小的材料放在( )

a.內層 b.外層 c.內或外都行

19.定態傳熱是指傳熱系統內各點的溫度( )

a.不僅隨時間變,也隨位置變 b.只隨位置變,但不隨時間變

c.只隨時間變,但不隨位置變

20.在流體與固體壁面的對流傳熱中,熱量主要是以( )方式通過滯留內層的。

a.熱傳導 b.對流傳熱 c.熱輻射

21.在定態變溫傳熱中,流體的流向當選擇( )時,傳熱平均溫度差最大。

a.並流 b.逆流 c.錯流

22.( )是指當壁面與流體之間的溫度差為1k時,在單位時間內通過單位傳熱面積,由壁面傳給流體或流體傳給壁面的熱量。

a.導熱係數 b.對流傳熱系數 c.總傳熱系數

23.熱傳導是依靠( )來傳遞熱量的

a.流體的運動 b.質點的移動 c.自由電子運動或分子振動

24.沸騰給熱和冷凝給熱屬於( )傳熱

a.傳導 b.對流 c.輻射

25.黑體的輻射能力與絕對溫度的( )次方成正比。

a.一次 b.二次 c.四次

26.牛頓冷卻定律適用於( )傳熱。

a.傳導 b.對流 c.輻射

27.傅利葉定律適用於( )傳熱。

a.傳導 b.對流 c.輻射

28.無相變的對流傳熱給熱係數的經驗關聯式在處理強制對流時,( )可以忽略。

29.無相變的對流給熱係數的經驗關聯式在處理自然對流時,( )可以忽略。

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