化工原理传热习题及答案

某蒸汽管外径为159mm,管外保温材料的导热系数λ=0.11+0.0002t W/(m·℃)(式中t为温度),蒸汽管外壁温度为150℃。要求保温层外壁温度不超过50℃,每米管长的热损失不超过200W/m,问保温层厚度应为多少?


答案:t=(t1+t2)/2=(150+50)/2=100℃
          λ=0.11+0.0002t=0.11+0.0002×100=0.13W/(m·℃)
          Q/l=Δt/{[ln(r2/r1)/2πλ] }
          即200=(150-50)/{〔ln[(159+2δ)/159]〕/(2π×0.13)}
              ln[(159+2δ)/159]=π×0.13
          解得:δ=40.1mm
          所以保温层厚度应为40.1mm。


球形容器由于表面积小,可以减少隔热材料或减少热传道,一般作为()。

A.分离容器

B.储存容器

C.反应容器

D.换热容器


本题答案:B


某化工厂有电容器20台,每台10kvar,每台介质损耗为0.004kW。2006年4月现化工厂到供电局咨询若每天投入电容器20台运行,可能产生的电能损失是多少,若你负责接待,试帮助客户分析在额定电压下运行30天的电能损失为多少?


三层平壁导热的传热系数为各层平壁单位面积热阻和的倒数


正确答案:正确


在圆管外包有两层厚度相同的保温材料,应该将导热系数小的材料包在内层,其目的为了()。

  • A、增大热损失,降低壁面温度;
  • B、减少热损失,降低壁面温度;
  • C、增大热损失,提高壁面温度;
  • D、降低热流量,减少壁面温度。

正确答案:B


化工原理传热习题及答案化工原理习题及答案第五章传热姓名_班级_学号_成绩_一、填空题:1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500, 而环境温度为20, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,=此时单位面积的热损失为_。(注:大型容器可视为平壁)*答案* 1140w2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500, 而环境温度为20, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, =此时单位面积的热损失为_。(注:大型容器可视为平壁)*答案* 1000w3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150, 而环境温度为20,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数=则其厚度不低于_。(注:大型容器可视为平壁)*答案* 91mm4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为_.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数=_.*答案* =(/d)Re Pr=.K)5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数=_.*答案* =(/d)Re Pr=.K)6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_,给热系数(或对流传热系数)的单位是_。*答案* q=At .K7.(4分)某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90和50,冷流体的进出口温度为30和40,此时传热平均温度差t=_.*答案*8.(4分)某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90和50,冷流体的进出口温度为15和30,此时传热平均温度差t=_.*答案*9.(2分)热量传递的方式主要有三种:_、_、_.*答案* 热传导热对流热辐射10.(6分)圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数.以及间壁导热系数的关系为_.当间壁管规格为1084mm,导热系数为45(w. m.K)时,管内外两侧给热系数分别为8000 .K)和1200.K)时,总传热系数K_.*答案* 1/K=1/+bd/d+1d/d; 946.K)11.(4分)某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80和50,冷流体的进出.口温度为20和45,此时传热平均温度差t=_.*答案* 32.512.(3分)对流传热中的努塞特准数式是, 它反映了_。*答案* N/,对流传热过程几何尺寸对的影响。13.(4分)稳定热传导是指_不随时间而改变。*答案* 传热系统中各点的温度仅随位置变14.(2分)两流体的间壁换热过程中,计算式Q.A.,A表示为_。*答案* 一侧的换热壁面15.(2分)在两流体通过圆筒间壁换热过程中,计算式Q=.t中,A表示为_。*答案* A 泛指传热面, 与K 相对应16.(3分)两流体进行传热,冷流体从10升到30,热流体从80降到60,当它们逆流流动时, 平均传热温差tm=_,当并流时,tm=_。*答案* 50 47.217.(4分)冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T400,出口温度T为200,冷气体进口温度50,两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时,冷气体出口温度为_;若热损失为5时,冷气体出口温度为 *答案* 250, 24018.(3分)一列管换热器,列管规格为383, 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_。*答案* F1=1274=60.6mF2=1274=51.1m19.(2分)当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时,若仅将其流速提高1倍,则其对流传热系数可变为原来的_倍。*答案* 220.(2分)进行换热的两流体,若时,要提高K值,应设法提高_;当时,要提高K值,应使_。*答案* ;与同时提高二、选择题:1.(2分)间壁传热时,各层的温度降与各相应层的热阻( )A. 成正比B. 成反比C. 没关系*答案* A2.(2分)翅片管换热器的翅片应安装在( )。A. 小的一侧B. 大的一侧C. 管内D. 管外*答案* A3.(2分)穿过三层平壁的稳定导热过程,如图所示,试比较第一层的热阻 R与第二、三层热阻R、R的大小( )。A. R(R+R)B. RC. R=(R+R)D. 无法比较本题目有题图:*答案* C4.(2分)工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是()。A. 增加热阻,减少热量损失;B. 节约钢材、增强美观;C. 增加传热面积,提高传热效果。*答案* C5.(2分)有一列管换热器,用饱和水蒸汽(温度为120 )将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20加热到80,该换热器的平均传热温度差为()。A. -60/;B. 60/;C. 120/ln5*答案* B6.(2分)将1500 kg.h,80的硝基苯通过换热器冷却到40,冷却水初温为30,出口温度不超过35,硝基苯比热为,则换热器的热负荷为()。A. 19800 ;B. 82800 ;C. 82800 kw;*答案* B7.(2分)对流传热是由()因素产生的。A. 流体分子的热振动;B.流体体内电子的移动;C. 流体质点的位移、扰动。*答案* C8.(2分)法定计量单位中,属于国际热量计算单位的是()。A. kw;B. kcal;C. J*答案* C9.(2分)热量传递的基本方式是()。A. 恒温传热和稳态变温传热;B. 导热给热和热交换;C. 气化、冷凝与冷却;D. 传导传热、对流传热与辐射传热10.(2分)在比较多的情况下,尤其是液液热交换过程中,热阻通常较小可以忽略不计的是()。A. 热流体的热阻;B. 冷流体的热阻;C. 冷热两种流体的热阻;D. 金属壁的热阻。*答案* D11.(2分)公式qKAt中,t的物理意义是()。A.器壁内外壁面的温度差;B.器壁两侧流体对数平均温度差;C.流体进出口的温度差;D.器壁与流体的温度差。*答案* B12.(2分)湍流体与器壁间的对流传热(即给热过程)其热阻主要存在于()。A. 流体内;B. 器壁内;C. 湍流体滞流内层中;D. 流体湍流区域内。*答案* C13.(2分)对一台

某压力容器的设计压力为15.5MPa,那么其可归类为()类压力容器。


正确答案:III


某换热器目的是加热冷流体,为减少热流体的热损失,管程应走()壳程应走()。


正确答案:热流体;冷流体


计算题:在外径为140mm的蒸汽管道外包扎保温材料,以减少热损失。蒸汽管外壁温度为390℃,保温层外表面温度不大于40℃。保温材料的导热系数为0.143W(m·℃)。若要求每米管长的热损失不大于450W/m,试求保温层的厚度。


正确答案: Q/L=2πλΔt/[1n(r/r)]
=2π×0.143×(390-40)/[1n(r/0.07)]
得r难临头0.141m
则保温层的厚度为0.141-0.07=0.071m=71mm
保温层的厚度至少应为71mm。


已知某大平壁的厚度为15mm,材料导热系数为0.15WmK/(m.k),壁面两侧的温度差为150℃,则通过该平壁导热的热流密度为()


正确答案: 1500W/m2


球形容器由于表面积小,可以减少隔热材料或减少热传道,一般作为()。

  • A、分离容器
  • B、储存容器
  • C、反应容器
  • D、换热容器

正确答案:B

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