提高总传热系数k的方法
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W 1 W 2，所需传热面积A 1 A 2。
（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21αα，值相关很大（021→αα），则总传热系数是接近 那一侧。
答：1α7、（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：λl αNu =，对流传热过程几何尺寸对α的影响。
9、（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1α；水的流速为2.5 m·s -1时的2α；空气流速为6 m·s -1时的3α；空气流速为25 m·s -1时的4α；蒸汽膜状冷凝时的5α之间的数值按从大到小的排序为 。
答：34125>>>>ααααα10、对流传热系数的经验计算公式：()()n e R d Pr ..023.08.0内λα=式中两个准数的表达式为：Re = ，Pr= ，若流体被冷却时n= 。
答：μρdu =Re ，λμc p =Pr ，0.3 11、（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。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答3传热
第三章 传 热1、传热基本方式有几种，各有什么特点？答：根据传质机理的不同，可将热量传递方式分为三种。
(1) 热传导热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导，又称导热。
特点：没有物质的宏观位移(2) 对流传热流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。
自然对流:流体中各处的温度不同引起的密度差别，导致轻者上浮，重者下沉，流体质点产生相对位移强制对流：因泵或搅拌等外力所致的质点强制运动(3) 热辐射物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。
热辐射不仅有能量的传递，而且还有能量形式的转移，不需要任何物质作媒介。
2、圆筒壁与平壁导热速率计算式有什么区别？答： 平壁热传导的导热速率公式：圆筒壁的导热速率公式：3、简述对流传热机理。
答：对流传热是指流动流体与固体壁面的热量传递过程，故对流传热与流体的流动状况密切相关。
对流传热包括强制对流（层流和湍流）、自然对流、蒸汽冷凝和液体沸腾等形式的传热过程。
它们的机理各不相同。
对强制湍流的情况分析如下。
当湍流的流体流经固体壁面时，将形成湍流边界层，边界层由邻近壁面处的层流内层、离开S b t t Rt Q λ21-=∆==热阻推动力12211221ln 1)(2ln )(2r r t t L r r t t L Q λπλπ-⋅=-⋅⋅=壁面一定距离处的缓冲层和湍流核心三部分组成。
假定壁面温度高于流体温度，热流便由壁面流向流体中。
在层流内层中，由于在传热方向上并不发生流体质点的移动和混合，因此其传热方式是热传导。
因流体的导热系数较小，虽然该层很薄，但热阻很大，故通过该层的温度差较大。
在缓冲层内，热对流和热传导均起作用，该层内温度发生缓慢的变化。
在湍流主体中，由于流体质点在传热方向上移动和混合，传热主要是热对流方式。
在湍流主体中温度较为均匀，热阻很小。
4、牛顿冷却定律形式，使用中应注意的问题。
答：为工程计算的需要，采用平均对流传热系数来表达整个换热器的对流传热速率， 牛顿冷却定律是一种推论，假设Q ∝∆t 。
传热题库
传热试题一、填空题1．传热的基本方式有：、和。
2．间壁式换热器的传热过程包括、、。
3．沸腾传热可分为三个区域，它们是、和。
正常操作应维持在区内操作。
4．常见的蒸气冷疑方式为膜状冷凝和。
5．用100o C饱和水蒸气冷凝放热去加热空气，空气的温度由20o C升温到55o C，此时换热管壁面温度接近于o C，传热系数K接近于一侧的对流换热系数，若想要有效的增加K值，则需增加一侧的流体湍流程度。
6．有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1，第二种为λ2，λ1比λ2大得多，若作为换热器材料，应选用____ _____种；当作为保温材料时，应选用种。
6．固定管板式列管换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走程。
7．当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时，宜在管内流动。
8．水在列管换热器的管程内流动，其，当流速增大一倍，管径不变，则= ；若将管径减小一倍，则。
9.黑体由323℃升温至623℃，其辐射能力增大倍。
10．在某列管式换热器内，要求热流体=150℃，=100℃，冷流体=50℃，=90℃，则并流时Δ =，逆流时Δ =。
11．对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体采用操作更合适。
12．某流体在圆形管内作强制湍流流动时，其给热系数为1000W×m-2×K-1，若将流速增加50%，此时的给热系数为W×m-2×K-1。
13．金属的导热系数随温度升高而，随纯度增加而；气体的导热系数随温度升高而。
非金属固体的导热系数随温度升高而。
14．加大气体加热器中的空气流量，可以使作为热源的水蒸气冷凝量增加，此时的传热速率提高主要是传热速率方程式中的增大了。
15．列管换热器设计时，流体流动通道选择原则有：有腐蚀性和易结垢的流体宜走程；粘度大或流量较小的流体宜走程；当两流体温差较大时，给热系数大的宜走程。
16．根据换热器换热方法的不同，工业换热方法分为：(1) 式换热；(2) 式换热；(3) 式换热等。
化工原理期末思考题
《化工原理》期末复习思考题一、填空题1．在一管路系统中连接U管压差计，系统的压力稳定，那么U管压差计使用的指示液密度越大，则指示液液柱高度差值R越。
2．离心泵的工作点是曲线和________________曲线的交点。
3．可以通过雷诺数来判断流体的流动型态，雷诺数Re= ，当Re＞4000时，流体在管路中的流动型态是。
4．在分析对流传热机理时，靠近壁面的有一薄层做层流流动的“膜”，即层流底层，其热量传递的方式主要是。
5．在管壳式换热器中，提高管内流体流动速率，可以加大流体在管内的湍流程度，其传热系数，理由是。
6．空气的湿度H越大，则其露点td就越______(填高或低)；对于饱和湿空气，其干球温度t、湿球温度tw和露点td的关系是__________________（大小关系）。
7．离心泵在启动时应先将出口阀_______，目的是____________。
8．全回流操作时，两板之间任一截面的上升蒸气与下降液体的组成相等，传质过程推动力，达到一定分离程度所需的理论塔板数。
9. I-H(焓湿)图共包括5种线,分别是等湿度线、等焓线、________、_________和水蒸气分压线、。
10．流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的倍11. 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。
如果某设备的压力表读数为200mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。
13. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其流动阻力及其阻力系数的计算公式分别为_________、______。
14. 根据双膜理论，溶解度大的气体吸收过程为_______控制，溶解度小的气体吸收过程是_________控制。
15. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右下图所示，则λA______λB (填“﹥”或“﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。
化工原理复习资料
化⼯原理复习资料《化⼯原理》复习资料⼀、选择题1.下列单元操作中属于动量传递的有①①流体输送，②蒸发，③⽓体吸收，④结晶2.在26 ℃和1⼤⽓压下,CO2在空⽓中的分⼦扩散系数D 等于0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位, 正确的答案为__④_______① 0.164m2/h ② 0.0164 m2/h ③ 0.005904 m2/h, ④ 0.05904 m2/h3.化⼯原理中的连续流体是指④①流体的物理性质是连续分布的；②流体的化学性质是连续分布的；③流体的运动参数在空间上连续分布；④流体的物理性质及运动参数在空间上作连续分布，可⽤连续函数来描述。
4.为改善测量精度，减少U 形压差计测量误差，下列⽅法不适⽤的为：④。
①减少被测流体与指⽰液之间的密度差；②采⽤倾斜式微压计( 将细管倾斜放置的单杯压强计)；③双液微压计；④加⼤被测流体与指⽰液之间的密度差5.量纲分析法的⽬的在于②。
①得到各变量间确切的定量关系，②⽤⽆量纲数群代替变量，使实验与关联简化，③得到⽆量纲数群间的定量关系，④⽆需进⾏实验，即可得到关联式。
6.层流底层越薄，则以下结论正确的是③。
①近壁处速度梯度越⼩，②流动阻⼒越⼩，③流动阻⼒越⼤，④流体湍动程度越⼩。
7.双指⽰液微差压差计要求指⽰液密度差①。
①⼩；②⼤；③中等；④越⼤越好8.某离⼼泵运⾏⼀年后，发现有⽓缚现象，应③。
①停泵，向泵内灌液，②降低泵的安装⾼度，②检查进⼝管路是否有泄露现象，④检查出⼝管路阻⼒是否过⼤9.为提⾼离⼼泵的经济指标，宜采⽤①叶⽚。
①后弯，②径向，③前弯，④⽔平。
10.流体流过圆形直管，在流场内剪应⼒集中在①.近壁处。
①.近壁处，②. 管⼼处，③. 到处都⼀样，④. 根据流动状态确定。
11.改变离⼼泵的出⼝阀开度，③。
①不会改变管路特性曲线，②不会改变⼯作点，③不会改变泵的特性曲线，④不会改变管路所需压头。
12.⽔在⼀段圆形直管内做层流流动，若其他条件不变，现流量和管径均减⼩为原来的⼆分之⼀，则此时的流动阻⼒产⽣的压⼒损失为原来的③8 倍。
实验三 传热系数K和给热系数α的测定
实验三 传热系数K 和给热系数α的测定一、 实验目的1. 了解间壁式传热元件和给热系数测定的实验组织方法；2. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；3. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
二、实验原理在工业生产中，间壁式换热器是经常使用的换热设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷热体，以满足生产工艺的要求。
影响换热器传热速率的参数有传热面积、平均温度差和传热系数三要素。
为了合理选用或设计换热器，应对其性能有充分的了解。
除了查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径之一。
传热系数是度量换热器性能的重要指标。
为了提高能量的利用率，提高换热器的传热系数以强化传热过程，在生产实践中是经常遇到的问题。
列管换热器是一种间壁式的传热装置。
冷热液体间的传热过程是由热流体对壁面的对流传热、间壁的热传导、以及壁面对冷流体的对流传热这三个传热子过程组成，其所涉及的热量衡算为：1212()()()()h h w c c w mw w Q KA T t Q A T t Q A t t A Q t t ααλδ=-=-=-=- 1122111w w w w h h m c c T t t t t t T tQ A A A KA δαλα----==== 1h h m c cK A A A A A A δαλα=++在所考虑的这个传热过程忠，所涉及的参数共有13个，采用因次分析方法 ：π=13-4=9个无因次数群。
该方法的基本处理过程是将研究的对象分解成两个或多个子过程 。
即：12(,)K f αα≈分别对α1、α2进行研究：1111111(,,,,,)p f d u c αρμλ=无因次处理得：0(,)Re Pr p b c c d du f Nu a μαρλμλ=→= 1）传热系数K 的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式：m Q KA t =∆ 其中：12211221()()lnm T t T t t T t T t ---∆=--两式联立，得：21()c c pc mq c t t K A t ρ-=∆2）给热系数α的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式： c mc Q A t α=∆ 其中：2121()()lnw w mc w w t t t t t t t t t ---∆=--下上上下两式联立，得：21()c c pc c mcq c t t A t ρα-=∆三、实验装置及流程图本实验选用空气作为冷流体 华理是冷却水，水蒸汽作为热流体。
化工原理期末考试选择题及答案
1、在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值。
A。
与光滑管一样 B。
只取决于ReC。
取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应。
A.停泵，向泵内灌液 B。
降低泵的安装高度C。
检查进口管路是否有泄漏现象 D。
检查出口管路阻力是否过大3、液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是。
A.从位能大的截面流向位能小的截面；B.从静压能大的截面流向静压能小的截面；C。
从动能大的截面流向动能小的截面；D.从总能量大的截面流向总能量小的截面；4、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。
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。
5、在空气—蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理.A。
提高蒸汽速度；B。
采用过热蒸汽以提高蒸汽温度;C。
提高空气流速；D。
将蒸汽流速和空气流速都提高.6、沉降室的生产能力与有关.A。
颗粒沉降速度和沉降室高度；B。
沉降面积；C。
沉降面积和颗粒沉降速度;D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。
7、离心泵的扬程是指泵给予( ）液体的有效能量。
A。
1kg B. 1N C。
1m8、雷诺数的物理意义表示.A。
粘滞力与重力之比；B。
重力与惯性力之比；C。
惯性力与粘滞力之比;D。
压力与粘滞力之比。
9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该是 .A.表面光滑,色泽较浅 B。
表面粗糙，色泽较深C。
表面粗糙，色泽较浅10、蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在，对冷凝给热系数α的影响是。
A。
使α增加 B。
使α降低 C.无影响1、C2、C3、D4、A5、C6、B7、B8、C9、A 10、B1、离心泵效率最高的点称为：A 工作点B 操作点C 设计点D 计算点2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应。
A 停泵,向泵内灌液B 降低泵的安装高度C 检查进口管路是否有泄漏现象D 检查出口管路阻力是否过大3、离心泵停车时要：A 先关出口阀后断电B 先断电后关出口阀C 先关出口阀先断电均可D 单级式的先断电，多级式的先关出口阀4、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 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。
化工原理复习资料选择及计算题---答案
第一章 流体流动与输送机械一、 填空或选择1．牛顿粘性定律的表达式为du dyτμ=，该式应用条件为 牛顿型 流体作_层流 流动。
在SI 制中，粘度的单位是 流体的物性 ，在cgs 制中，粘度的单位是 泊 。
2．*设备的表压强为100kPa ，则它的绝对压强为_201.33 kPa ；另一设备的真空度为400mmHg ，则它的绝对压强为_360mmHg 。
〔当地大气压为101.33 kPa 〕3．流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布侧形是_抛物线 型曲线。
其管中心最大流速为平均流速的_2 倍，摩擦系数λ与Re 关系为64Reλ=。
层流区又称为阻力的 一次方 。
4．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与_Re_和_ε/d 有关；假设其作完全湍流，则λ仅与_ε/d 有关。
完全湍流又称为阻力的 平方区 。
5．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一_层流底层_，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度_越薄 ；流动阻力 越大 。
6．因次分析的依据是_因次一致性原则 。
7．从液面恒定的高位槽向常压容器加水，假设将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将_减小 ，管路的局部阻力将_增大 ，直管阻力将_减小 ，管路总阻力将_恒定 。
〔设动能项可忽略。
〕8．根据流体力学原理设计的流量〔流速〕计中，用于测定大直径气体管路截面上速度分布的是 测速管〔皮托管〕 ；恒压差流流量计有 转子流量计 ；恒截面差压流量计有 孔板流量计和文丘里流量计 ；能量损失最大的是 孔板流量计 ；对流量变化反映最灵敏的是孔板流量计。
A ．孔板流量计B ．文丘里流量计C ．皮托管D ．转子流量计9．当量直径的定义式为4⨯流通截面积润湿周边，水力半径为_1/4_倍当量直径。
10．直管阻力的计算式22f l u p d ρλ∆=； 局部阻力的计算式有22f u p ρξ∆=和22e f l u p d ρλ∆=。
11．水流经图示的管路系统从细管喷出。
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提高总传热系数k是传热工程中的一项重要任务，因为这将直接影响到传热工程的效率和效果。
本文将介绍几种提高总传热系数k的方法，以帮助改进传热工程。
首先，要提高总传热系数k，可以尝试改善热传导率。
由于热传导率是指热量在单位距离上的
传递速率，因此改善热传导率可以直接影响到总传热系数k的值。
改善热传导率的方法有很多，例如改变传热介质的结构，如改变其表面粗糙度，以增加热量的传递效率；另外，在传热介质
中添加抗热性材料，如金属纤维、石墨等，这样可以提高热量的传递效率，因而提高总传热系
数k。
其次，改善热阻值也是提高总传热系数k的一种方法。
热阻值是指把传热介质两端的温度差分
成两部分时，每一部分的热阻。
因此，改善热阻值的方法可以改进传热介质的总传热系数k。
一种方法是改善热阻值的结构，如在传热介质表面添加热阻材料，如石棉等，以减少热阻值；
另一种方法是改善热阻值的热传导率，如增加热阻值表面的粗糙度，以提高热量的传递效率，
从而降低热阻值，从而提高总传热系数k。
此外，还可以通过改善传热介质的表面粗糙度来提高总传热系数k。
由于表面粗糙度的不同，
会影响到传热介质的热传导率，从而影响到总传热系数k。
因此，可以通过增加传热介质表面
粗糙度来提高总传热系数k。
例如，可以通过给表面涂上一层细小的石墨粉末，以增加表面粗
糙度，从而提高热量的传递效率，从而提高总传热系数k。
最后，还可以通过改变传热介质的形状来提高总传热系数k。
由于不同形状的传热介质，会影
响到其热量传递的效率，从而影响到总传热系数k。
因此，可以尝试改变传热介质的形状，以
改进其热量传递的效率，从而提高总传热系数k。
例如，将圆形的传热介质改为椭圆形，以增
加其表面面积，从而提高热量的传递效率，从而提高总传热系数k。
综上所述，提高总传热系数k的方法有很多，例如改善热传导率、改善热阻值、改善表面粗糙度，以及改变传热介质的形状。
希望本文能够帮助改善传热工程，提高总传热系数k。