化工基础第四章习题课

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1、第四章第四章 传热过程及换热器传热过程及换热器 习习 题题 课课1.1.重点内容重点内容（1 1）热传导速率方程及其应用热传导速率方程及其应用（单层、多层平壁热传导速率方（单层、多层平壁热传导速率方程，单层、多层圆筒壁热传导速率方程及其应用程，单层、多层圆筒壁热传导速率方程及其应用）；）；（2 2）对流传热系数对流传热系数的影响因素的影响因素（3 3）传热过程传热过程的计算的计算（4 4）总传热速率方程和总传热系数的总传热速率方程和总传热系数的计算；计算；2.2.难点内容难点内容（1 1）总）总传热速率方程；传热速率方程；（2 2）因次分析法在建立对流传热系数关联式的应用；影响对流传）因次分析

2、法在建立对流传热系数关联式的应用；影响对流传热系数的因素及不同情况下的几种准数关联热系数的因素及不同情况下的几种准数关联式；式；（3 3）传热单元数法的概念）传热单元数法的概念及工程及工程的应用（操作型的传热的应用（操作型的传热计算）计算）（4 4）换热器的结构型式和强化途径。）换热器的结构型式和强化途径。 1、传导传热、传导传热 2、对流传热、对流传热 3、辐射传热、辐射传热 1 1、傅立叶定律、傅立叶定律dxdTA金属金属 液体液体 气体气体2 2、平壁热传导、平壁热传导单层单层多层多层RTATT21niiinATT1113 3、圆筒壁热传导、圆筒壁热传导单层单层多层多层）（）（1221l

3、n2rrTTLniiiirrTL11ln12T=T1Tn+11 1、牛顿冷却定律、牛顿冷却定律)(WTThA2 2、表面表面传热系数传热系数h h的计算的计算直直管内强制对流管内强制对流湍流湍流层流层流过渡流过渡流液体的沸腾液体的沸腾1.1.传热总方程传热总方程221111AhAAhtTKA t总阻力总推动力RtRtii1 12211h AAh AR2.2.传热系数传热系数K K单层平面壁单层平面壁21111hhK1 122111h AAh ARKA单层圆筒壁面单层圆筒壁面2211111AhAAhmKA22112121hAAAhAmK 2111121hRRhKhih 122112121212l

4、nlnmttTTtttttTttT 122112121212lnlnmttTTtttttTttT ldAnTKAmm管数：面积：一、填空一、填空(1) (1) 用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K K接近于接近于 侧的对侧的对流传热系数，而壁温接近于流传热系数，而壁温接近于 侧流体的温度值。侧流体的温度值。(2) (2) 热传导的基本定律是热传导的基本定律是 。间壁换热器中总传热系。间壁换热器中总传热系数数K K的数值接近于热阻的数值接近于热阻 （大、小）一侧（大、小）一侧的的h h值值。间壁换热器。间壁换热器管壁温度管壁温度tW接近接近于于h值值 （大、小）一侧

5、的流体温度。（大、小）一侧的流体温度。(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈愈大，则该壁面的热阻愈大，则该壁面的热阻愈 ，其两侧的温差愈，其两侧的温差愈 。(4)(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在 ，减少热阻的最有效措施是减少热阻的最有效措施是 。习习 题题一、填空一、填空(1) (1) 用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K K接近于接近于空气空气 侧的侧的对流传热系数，而壁温接近于对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽饱和水蒸汽侧流体的温度值。

6、侧流体的温度值。(2) (2) 热传导的基本定律是热传导的基本定律是傅立叶定律傅立叶定律。间壁换热器中总传热系。间壁换热器中总传热系数数K K的数值接近于热阻的数值接近于热阻大大（大、小）一侧的（大、小）一侧的 值。间壁换热器值。间壁换热器管壁温度管壁温度tWtW接近于接近于 值值大大（大、小）一侧的流体温度。（大、小）一侧的流体温度。(3)(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈愈大，则该壁面的热阻愈小小，其两侧的温差愈，其两侧的温差愈小小。(4)(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在在无相变的对

7、流传热过程中，热阻主要集中在 滞离层滞离层内（或热边界层内），内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施是减少热阻的最有效措施是 提高流体提高流体湍动程度湍动程度。，（6) 6) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 、 和和 三个阶段。实际操作应控制在三个阶段。实际操作应控制在 。在这一阶段内，传热系数。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而随着温度差的增加而 。(7) (7) 传热的基本方式有传热的基本方式有 、 和和 三种。热传导的基三种。热传导的基本定律是本定律是其表达式为其表达式为dQdQ= = 。(8) (8) 导热系数的单位为导热系数的单位为 ，对流传热系

8、数的单位，对流传热系数的单位为为 ，总传热系数的单位为，总传热系数的单位为 。(6) (6) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流自然对流 、 泡泡核沸腾核沸腾和和膜状沸腾膜状沸腾三个阶段。实际操作应控制在三个阶段。实际操作应控制在泡核沸泡核沸腾腾。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而增加增加。(7) (7) 传热的基本方式有传热的基本方式有传导传导、对流对流和和辐射辐射三种。热传导三种。热传导的基本定律是的基本定律是傅立叶定律傅立叶定律 其表达式为其表达式为 dQ=-dQ=-dAdt/ddAdt/d 。(8) (8

9、) 导热系数的单位为导热系数的单位为W/W/（mm） ，对流传热系数，对流传热系数的单位为的单位为W/W/（m2m2），总传热系数的单位为，总传热系数的单位为W/W/（m2m2）。1 1热传递的基本方式是：传导、（热传递的基本方式是：传导、（ ）、辐射。）、辐射。 A A 对流；对流；B B 流动；流动；C C 传递；传递；D D 透热透热2 2物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为（子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为（ ）。）。 A A 热传导；热传导；B B 热传递；热传递；C

10、C 热放射；热放射；D D 热流动。热流动。 3 3物质导热系数的顺序是：（物质导热系数的顺序是：（ ）。）。 A A金属一般固体液体气体；金属一般固体液体气体；B B金属液体一般固体气金属液体一般固体气体；体； C C金属气体液体一般固体；金属气体液体一般固体；D D金属液体气体一般固金属液体气体一般固体。体。 A A、 A A、 A A、二、选择二、选择4 4在管壳式换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因在管壳式换热器中，不洁净和易结垢的流体宜走管内，因为管内（为管内（ ）。）。A A 清洗比较方便；清洗比较方便；B B 流速较快；流速较快；C C 流通面积小；流通面积小；D D 易于