习题4 传热

一、填空题

1、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变化是依次降低，则三层材料的导热糸数的大小顺序 。 答：依次增加

2、金属的导热系数大都随其纯度的增加而 ，随其温度的升高而 。 答：增大；减小

3、（2分）在厚度一定的圆筒壁定态热传导过程中，由内向外通过各等温面的传热速率Q将 ，由内向外通过各等温面的热通量q将 。（增大、减小、不变） 答：不变 ，减小

4、（4分）用10℃的冷水将热流体由90℃冷却至40℃，在设计列管式换热器时，采用两种方案：方案I是冷却水终温为30℃，方案II是冷却水终温为35℃，则用水量W1 W2，所需传热面积A1 A2。（等于，大于，小于，不确定） 答：大于，小于。

5、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于

所引起的。 答：冷凝水未排出 或 不凝性气体未排

6、（2分）列管式换热过程中，间壁两侧流体对流传系数?1，?2值相关很大（则总传热系数是接近 那一侧。 答：?1

7、（2分）列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，则换热管管壁温度接近于 的温度，总传热系数接近于 的对流传热系数。 答：蒸汽，空气

8、（2分）对流传热中的努塞尔准数表达式 ，它反映了 。 答：Nu=?1，?0）

?2αl，对流传热过程几何尺寸对α的影响。 λ9、（3分）下列各种情况下的对流传热系数：水的流速为1.2 m·s-1时的α1；水的流速为2.5 m·s-1

时的α2；空气流速为6 m·s-1时的α3；空气流速为25 m·s-1时的α4；

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蒸汽膜状冷凝时的α5之间的数值按从大到小的排序为 。 答：α5>α2>α1>α4>α3

10、对流传热系数的经验计算公式：??0.023.?d内?Re?0.8.?Pr?n式中两个准数的表达式

为：Re= ，Pr= ，若流体被冷却时n= 。 答：Re=cpμduρ，Pr=，0.3

λμ11、（2分）进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体进行加热，

规定冷流体出口温度不超过40℃，则必须采用 操作。 答：并流

12、采用天然河水冷凝鞭低压水蒸气之汽，在设计该冷凝器时，河水应走固定板式列管换热

器的 程，水蒸气应走 程。 答：管， 壳

13、用套管换热器测定对流传热系数时，内管走空气，环隙走水蒸气，内管管壁温度应接近

于 ，增大 的流量可有效提高总传热系数。 答：水蒸气温度， 空气

14、在多层平壁稳态导热中，若某层的热阻最小，则该层的温差 。 答：最小

15、用水在逆流操作的套管换热器中冷却某液体，要求热流体的进出口温度及流量不变，今

因冷却水进口温度增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，则过程的总传热系数将 ，平均传热温度差将 。 答：增大， 减小

16、在设计列管式换热器时，设置 ，以提高壳程的传热系数，设置 ，

以提高管程的传热系数。如该换热器用水蒸气冷凝来加热原油，那么水蒸气应在 程流动。

答：折流挡板， 多管程， 壳程

17、冷热流体在换热器中进行无相变逆流传热，换热器用久后形成垢层，在同样的操作条件

下，与无垢层相比，结垢后的换热器的总传热系数K ，平均温度差?tm 。 答：减小，增大

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18、在沿圆筒壁的一维传热过程中，沿半径增大方向热流量Q ，热流密度（热通量）

q沿该方向 。 答：不变，减小

19、某两流体在套管换热器中逆流换热（无相变），今使热流体进口温度下降，而其他条件

变，则热流体出口温度 ，平均推动力?tm 。 答：下降，下降

20、在卧式列管换热器中用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在 流动，总传热

系数接近 的对流传热系数值，传热壁面的温度接近于 的温度。 答：管内，原油，水蒸气

21、处理量为440kg/h的有机溶液在某换热器中预热。运转一周期后，该溶液在管内生成积

垢，使换热器总热阻增加了10%。若维持冷、热介质出口温度不变，则该溶剂的处理量变为 。 答：400kg/h

22、热油和水在一套管换热器中换热，水由20℃升至75℃。若冷流体为最小值流体，传热

效率0.65，则油的入口温度为 。 答：104℃ 二、单选题

1、在空气－蒸汽间壁换热过程中可采用（ D ）方法来提高传热速率。 A．提高蒸汽速度 B．采用过热蒸汽 C．降低空气流速 D．提高空气流速 2、对流传热系数关联式中普兰特准数是表示（ A ）的准数。 A．物性影响 B．流动状态 C．对流传热 D．自然对流影响 3、关于传热糸数K下述说法中错误的是（ C ）。 A．传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值 B．总传热糸数K随着所取的传热面不同而异

C．总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关 D．要提高K值，应从降低最大热阻着手

4、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（ A ）。

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A．设置折流挡板 B．增大板间距 C．增加管程数 D．增加管内流体的流速

5、多层平壁定态热传导时，各层的温度降与各相应层的热阻（ A ）。 A．成正比 B．成反比 C．没关系 D．不确定

6、冷热流体在某间壁换热器中传热，它们的进出口温度相同，则并流和逆流操作时，它们的对数平均温度差的大小关系为（ A ）。

A．(?tm)逆＞(?tm)并 B．(?tm)逆＜(?tm)并 C．(?tm)逆＝(?tm)并 D．不确定

7、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用，在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低，应采取流程（ C ）。

A．气体走管外，气体并联逆流操作 B．气体走管内，气体并联逆流操作 C．气体走管内，气体串联逆流操作 D．气体走管外，气体串联逆流操作

8、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，若需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你认为此措施是（ A ）。

A．不可行的 B．可行的 C．可能行，也可能不行 D．视具体情况而定

9、下述各种情况下对流传热系数?由大到小的正确顺序应该是（ C ）。 A．③>④>①>② C．③>④>②>① B．④>③>②>① D．③>②>④>① ① 空气流速为30m/s时的? ② 水的流速为1.5m/s时的? ③ 蒸汽滴状冷凝时的? ④ 水沸腾时的?

10、换热器中任一截面上的对流传热速率＝系数×推动力，其中推动力是指（ D ）。

A．两流体温度差（T－t） B．冷流体出、进口温度差（t2－t1） C．热流体进、出口温度差（T1－T2）

D．流体温度与管壁温度差（T－Tw）或（tw－t）

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11、套管换热器的间隙中用120℃蒸汽冷凝给热，内管中空气由20℃上升是60℃，则管壁

温度接近于（ D ）。

A．20℃ B．40℃ C．60℃ D．120℃

12、设水在一圆直管内呈湍流流动，在稳定段处，其对流传热系数为?1；若将水的质量流

量加倍，而保持其他条件不变，此时的对流传热系数?2与?1的关系为（ C ）。 A．?2＝?1 B．?2＝2?1 C．?2＝20.8?1 D．?2＝20.4?1 13、下列各类型换热器不属于间壁式换热器的是（ C ）。

A．螺旋板式换热器 B．列管式换热器 C．蓄热式换热器 D．夹套式换热器

14、穿过三层平壁的稳定导热过程，如图2所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热

阻R2，R3的关系为（ C ）。

A．R1>(R2+R3) B．R1<(R2+R3) C．R1=(R2+R3) D．无法比较

R1

R2

R3

t

120 80 45 40 图2

15、对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为?1和?2，其对应的温

差分别为?t1和?t2，若?t1> ?t2，则?1和?2的关系为（ A ）。 A．?1?2 D．不确定

16、冷热两流体的对流给热系数α相差较大时，提高总传热系数K值的措施是 （ A ）。

A．提高小的α值 B．提高大的α值

C．两个都同等程度提高 D．提高大的α值，同时降低小的α值 17、蒸汽冷凝时的热阻（ D ）。

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