练习5.1

第五章练习
1、棉花保温性能好，主要是因为______。

（A）棉纤维素导热系数小；
（B）棉花中含有相当数量的油脂；
（C）棉花中含有大量空气，而空气的运动又受到极为严重的阻碍；
（D）棉花白色，因而黑度小。

2、在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为；
（A）传导和对流
（B）传导和辐射
（C）传导、对流和辐射，但对流和辐射是主要的。

3、一定流量的液体在一φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数α＝1000w/m2.℃。

如流量与物性都不变，改用一φ19×2mm的直管，则其α值将变为_______w/m2.℃。

（A）1059 （B）1496
（C）1585 （D）1678
4、有一列管换热器，由38根φ25×2.5无缝钢管组成，某有机蒸汽在管外冷凝，管内通冷却水，水流速0.5m/s，相应的Re>104及对流传热膜系数为α，当水流量减为一半时，对流传热膜系数改变为α'＝_____。

（A）α'=（1/2）α（B）α'>（1/2）α
（C）α'<（1/2）α（D）不一定
5、蒸汽冷凝时的热阻_______。

（A）决定于汽膜厚度（B）决定于液膜厚度
（C）决定于汽膜和液膜厚度（D）主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响6、沸腾传热的的过热度增大，其传热系数_________。

（A）增大（B）减小
（C）只在某范围变大（D）沸腾传热系数与过热度无关
7、在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，冷却水应走_______。

（A）管程（B）壳程
（C）易于清洗侧（D）抗压性大的一侧
8、红砖的黑度为0.93，若温度为300℃，则红砖的辐射能力为______W/m2。

（A）6112.3 （B）5684
（C）916.8 （D）1000
9、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度______耐火砖的黑度。

（A）大于（B）等于
（C）不能确定是否大于（D）小于
10、某平壁炉的炉壁由耐火砖、绝热砖和钢板组成，其导热系数λ和厚度ｂ数据如下：
耐火砖：λ1=1.05ｗ／ｍ·℃，b1=200ｍｍ；
绝热砖：λ2=0.151ｗ／ｍ·℃，b2=100ｍｍ；
钢板：λ3=45ｗ／ｍ·℃，b3=6ｍｍ。

耐火砖内侧温度t1=1150℃，钢板的外侧温度t0=30℃。

试求：
（１）单位面积的热损失ｑ；（２）绝热砖和钢板的界面温度。

假设各层间接触良好.
11、有一列管式换热器, 装有φ25×2.5mm钢管300 根, 管长为2m。

要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃, 选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。

若水蒸汽的冷凝传热系数为1×104W/m2.K，管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计, 而且不计热损失。

已知空气在平均温度下的物性常数为
c p=1kJ/kg⋅K λ=2.85×10-2W/m.K μ=1.98×10-5Pa⋅s Pr=0.7
试求：（1）求换热器的总传热系数(以管子外表面为基准);
（2）通过计算说明该换器能否满足需要？
12、欲在内管为Φ180×10mm的套管换热器中，每小时将3500kg的热水从100℃冷却到60℃，冷却水进口温度为40℃,出口温度为50℃，传热系数K为2000w/(m2.℃)。

冷热水比热均为4200J/（kg℃）求：
（1）并流时，所需管长；（2）逆流时，所需管长。

13、在一传热面积为50m2的单程列管换热器中，用水冷却某种溶液。

两流体呈逆流流动。

冷水的流量为33000kg/h，温度由20℃升到38℃，溶液的温度由110℃降到60℃。

若换热器清洗后，在两流体的流量和进口温度不变的情况下，冷水出口温度增到45℃。

试估算换热器清洗前传热面两侧的总污垢热阻。

假设：（1）两种情况下，流体物性可视为不变，水的平均比热可取为4.187kJ/kg℃；（2）可按平壁处理，两种工况下αi和α0分别相同，（3）忽略管壁热阻和热损失
14、在一逆流换热器中，用初温20℃的水将1.25kg/s的液体（比热为1.9 kJ/（kg℃）、密度为850kg/m3）,由80℃冷却到30℃。

换热器列管直径为Φ25mm×2.5mm，水走管方。

水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85 kW/(m2.℃)和1.70 kW/(m2.℃)，管壁和污垢热阻可忽略。

若水的出口温度不能高于50℃，试求换热器的传热面积。