第4章传热过程题解

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1、4-1（多选题）传热的基本方式有（1） 热传导（2）热辐射（3）热交换（4） 对流传热4-2（多选题）关于导热系数，以下说法中正确的是（1） 一般说来，金属的导热系数大于非金属（2） 纯铜的导热系数数十倍于不锈钢（3） 金属的导热系数随温度的升高而下降（4） 气体的导热系数与温度无关 4-3（多选题）对于稳态下的多层平壁热传导过程，以下说法中正确的是（1）温差最大的那一层材料的导热系数最小（2） 温差最大的那一层热阻最大（3）各层单位面积上传递的热量均相同（4）各层上传递的热量均相同 4-4（多选题）对于各层厚度相同的多层圆筒壁稳态热传导过程，以下说法中正确的是（1） 温差最大的那一层材料的导

2、热系数最小（2） 温差最大的那一层热阻最大（3）各层单位面积上传递的热量均相同（4）各层上传递的热量均相同4-5（多选题）对于管内强制对流传热，以下说法中正确的是（1） 在雷诺数和普朗特数相同的前提下，液体的给热系数大于气体（2）给热系数随温度的升高而增大 （3）给热系数随雷诺数的增大而增大（4）给热系数与管壁粗糙度无关 4-6（多选题）对于管内强制对流传热，以下说法中正确的是（1） 直管的给热系数大于弯管（2）湍流的给热系数大于层流 （3） 短管的给热系数大于长管（4）异型管的给热系数大于圆管 4-7计算管内强制对流给热系数时，定性温度应选取（1） 流体进口温度与壁面温度的算术平均值（2）壁

3、面温度（3）流体进出口温度的算术平均值（4）流体进出口温度的对数平均值 4-8（多选题）为提高水蒸汽冷凝的给热系数，采取下列措施是有效的（1） 将垂直管改为水平管（2）降低水对冷凝面的浸润性（3）大幅度提高蒸汽流速（4）提高冷凝管表面粗糙度4-9（多选题）为提高液体沸腾的给热系数，采取下列措施是有效的（1） 提高液体与壁面的温度差（2）设法将膜状沸腾变为核状沸腾（3）将光滑表面粗糙化（4）降低液体的表面张力 4-10在普通的管壳式换热设备中，用饱和蒸气冷凝来加热轻油，管壁温度大约是（1） 蒸汽与轻油进口温度的平均值（2）蒸汽与轻油出口温度的平均值（3）与蒸汽温度很接近（4）与轻油出口温度很接近

4、 4-11 在普通的管壳式换热设备中，用饱和蒸气冷凝来加热轻油，如果希望提高总传热系数K，应采取的措施有（1） 将并流操作改为逆流操作（2）提高轻油在管程的流速（3）提高饱和蒸汽压力（4）加大饱和蒸汽流量 4-12 （多选题）关于辐射传热，下列说法中正确的是（1） 辐射是能透过真空中的唯一传热方式（2）介于黑体和白体之间的物体为灰体（3）吸收率、反射率和透过率三者之和为一（4） 黑体的反射能力最强4-16 蒸发器内，用中压蒸汽蒸发某无机盐溶液，此时理想状态下的平均温度差为：4-13 在有保温的高温管线的热损失中，占主要部分的方式是（1） 辐射传热（2）对流传热（3）二者都有可能（4）二者都不是

5、 4-14 （多选题）用循环水冷却200的高温油品，选用下列哪种换热器是不合适的？（1） 浮头式换热器（2）固定管板式换热器（3） U型管式换热器（4）空气冷却器 4-15 使用管壳式换热器用中压蒸汽加热某高粘度流体，以下哪种安排比较合适？（1） 蒸汽走管程，被加热流体走壳程（2） 被加热流体走管程，蒸汽走壳程（3） 上述二者差别不大（4）管壳式换热器根本不能用（1）蒸汽进出口温度差（2）溶液进出口温度差（3） 蒸汽与溶液的进出口对数平均温差（4）蒸汽与溶液的温度差 4-17 某炉壁由下列三种材料组成：耐火砖1=1.4W.m-1-1,1=240mm，保温砖2=0.15W.m-1-1,2=120

6、mm，建筑砖3=0.8W.m-1-1,3=240mm，若其内部温度t1=900，外壁温度t4=80，求单位面积的热损失及保温砖和建筑砖之间缝隙处的温度。CtttmWqmWRttbttqoniinniiin5 .2739 .6448 . 024. 080.9 .6448 . 024. 015. 012. 04 . 124. 080900.33322111111设缝隙处的温度为解4-17 4-18 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍，其导热系数为内层的二分之一。若将两层材料位置互换，而假定其它条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少？（设改变前后管道内

7、外壁温度不变） 20%8 . 05 . 22215 . 0125 . 0225 . 0121111112211211111122111111即互换后热损失减少QQldbtldbldbtldbldbtQldbtldbldbtldbldbtQWAbttQniiin解4-18 4-19 某单程管壳式蒸汽冷凝器内管为100根252.5mm钢管，管长2m。冷却水在管内的流速为1m.s-1，冷却水的进口温度为20，出口温度为50，求管壁对水的膜系数。（水在定性温度下的物性数据为=997kg.m-3，CP=4.174kJ.kg-1K-1，=0.6257W.m-1K-1，=0.7225mPas） 124 .

8、08 . 048 . 01111334331.482082. 41076. 202. 06257. 0023. 04 . 0PrRe023. 082. 4.6257. 0.10174. 4107225. 0Pr1076. 2107225. 0.997.102. 0Re3525020KmWndKmWKkgJPasCPasmkgsmmduCnpo取水被加热，湍流定性温度解4-19 4-20 如果将上述冷凝器改为双管程，而水流量不变，管壁对水的膜系数为多少？（假设忽略水的物性随水出口温度的改变）128 . 0218 . 08 . 018 . 0228 . 01112.8392482022PrRe20

9、23. 0PrRe023. 0PrRe023. 082. 4PrRe2ReKmWdddnnn倍改为双程后流速增加一解4-20 4-21 列管式换热器，由50根252.5mm钢管组成，管长为2m。 CO2在管程流动，i=50W.m-2K-1，冷却水在壳程流动，o=2500W.m-2K-1。管内外均为强制湍流。管壁导热系数取45W.m-1K-1，污垢热阻RO=0.5810-3m2K.W-1，Ri=0.510-3 m2K.W-1。求： (1) Ko，Ki； (2) CO2流速增大一倍，Ko增加多少？ (3) i增大一倍，Ko增加多少？ (4) o增大一倍，Ko增加多少？9 .4620255 .37

10、:.9 .46025. 0020. 025001025. 0020. 01058. 00225. 0020. 0450025. 0105 . 05011111.5 .37250011058. 00225. 0020. 0450025. 0020. 0025. 0105 . 0020. 0025. 05011111 ) 1 (123312o33ooiiiioiooiomiiiiooomoioiioioAKAKKmWKKddddRddbRKKmWKKRddbddRddK验解4-21%7 .66%1005 .375 .375 .62.5 .62111.05.8750741. 1741. 12ReRe

11、, )2(12128 . 08 . 08 . 02oooooomiioiioioiiiKKKKmWKRddbddRddKKmWuuCO流速增加一倍%53. 0%1005 .375 .377 .37.7 .37.500025002 2)4(%8 .87%1005 .375 .374 .70.4 .70.100502 2)3( 12 12 12 12 oooooooooooiiiKKKKmWKKmWKKKKmWKKmW 4-22 一套管换热器，用196kPa水蒸汽加热某料液，料液在542mm的管道中流动，蒸汽在管外冷凝，已知料液进口温度为30，出口温度为60，流量为4000kg.hr-1，已知料液