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化工原理--传热习题及答案
传热习题及答案一、选择题：1、关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ）CA 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值；B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异；C 、总传热系数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；2、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。
Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、ＦＡ、高压流体； Ｂ、蒸汽； Ｃ、易结垢的流体；Ｄ、腐蚀性流体； Ｅ、粘度大的流体； Ｆ、被冷却的流体；3、影响对流传热系数的因素有( )。
A 、B 、C 、D 、EA 、产生对流的原因；B 、流体的流动状况；C 、流体的物性；D 、流体有无相变；E 、壁面的几何因素；4、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：AA 、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；解：原因是：流量不变 2d u =常数当管径增大时，a. 2/u l d ∝，0.80.2 1.8/1/u d d α∝=b. d 增大时，α增大，d α∝综合以上结果， 1.81/A d α∝，管径增加，A α下降根据()21p mc t t KA-=m Δt 对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即 121ln p mc A T t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式：0.80.023Re Pr n u N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。
根据连续性方程，流量不变时，24V d u π==常数，所以管径变化，管内流速也发生变化。
管间用饱和水蒸气加热，热阻小，可以忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即K α≈5、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。
青岛科技大学《835化工原理》历年考研真题专业课考试试题
（2）管内苯的对流传热系数αi；
（3）当苯的流量增加50%、但其他条件维持不变时，苯的出口温度为 若干？
四、（20分）用连续精馏塔分离某双组分物系，原料液组成为0.20（摩 尔分率，下同），流量为150kmol/h。根据工艺要求，塔顶设分凝器， 冷凝液部分入塔作回流L，部分作为产品D2，由分凝器出来的气相经全 凝器冷凝后作为产品D1。要求产品D1的组成不小于0.9，塔釜残液组成 不大于0.05。操作中取L/D1＝1.5，D2/D1＝1/4，物系相对挥发度为 2.47，流程如图所示。试求：
目 录
2005年青岛科技大学化工原理考研真 题
2006年青岛科技大学化工原理考研真 题
2007年青岛科技大学化工原理考研真 题
2008年青岛科技大学化工原理考研真 题
2009年青岛科技大学化工原理考研真 题
2010年青岛科技大学化工原理考研真 题
2011年青岛科技大学化工原理考研真 题
2012年青岛科技大学化工原理考研真 题
（2）若离心泵的特性曲线方程为
（式中，H为压头，单位为
m；Q为流量，单位（20分）一列管式换热器，管径为φ25mm×2.5mm，传热面积为 10m2（按管外径计）。今拟用于使80℃的饱和苯蒸气冷凝、冷却到 50℃。苯走管外，流量为1.25kg/s；冷却水走管内与苯逆流，流量为 6kg/s，进口温度为10℃。现已估算出苯冷凝、冷却时的对流传热系数分 别为1600W/（m2·K）和850 W/（m2·K）；水的对流传热系数为2500W/ （m2·K）。忽略管壁两侧污垢热阻和管壁热阻。已知水和苯（液体） 的比热容分别为4.18×103J/（kg·K）和1.76×103J/（kg·K），苯蒸气在 80℃的冷凝潜热为395×103J/kg。问此换热器是否合用？
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第一章 流体流动 一 基本概念 1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取3、离心泵特性曲线的测定 二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械（1）流体静力学基本方程 （例1－9）U 型管压差计（2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式（4）离心泵的安装高度（例2-5） 三．问答题1．（7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成?答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速. 2． （8分）试说明层流和湍流的主要区别。
答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dydu )e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？ 4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？ 6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。
（6分）（1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。
（2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
为保证泵的正常可靠运行，泵的实际安装高度要比Hg 再降低（0.5～1.0）m 。
7．什么是汽蚀余量？答：为了防止离心泵汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和（gu g p 2211+ρ）必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头（gp v ρ）某一最小值，此最小值即为离心泵的允许汽蚀余量，即gp g u g p NSPH v ρρ-+=2211 （NSPH 为离心泵的允许汽蚀余量）8．何谓气缚现象？如何防止？答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
青岛科技大学传热学考研真题试题2008——2012、2016、2017年
青岛科技大学二OO 八年硕士研究生入学考试试题考试科目：传热学注意事项：1．本试卷共 3 道大题（共计15 个小题），满分150分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。
要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、名词解释（本大题15分，每小题3分）1. 肋效率2. 发射率3. 灰体4. 大容器沸腾5. 流动边界层二、简答题（本大题40分，每小题8分）1.两滴完全相同的水珠分别落在120℃和400℃的铁板上，哪一滴先汽化掉?说明原因。
2. 不凝结气体含量会如何影响蒸汽凝结时的对流换热系数值？其影响程度如何？凝汽器如何解决这个问题？3. 气体辐射有哪些特点？4. 为什么高温过热器一般采用顺流式和逆流式混合布置的方式？5. 角系数有哪些特性？要求列出基本表达式第 1 页（共 2 页）三、计算题（本大题95分）1. 一矩形保温柜的外保温层是双壁为镀银的夹层结构，夹层空隙很小。
外壁内表面温度tw1为-10℃，内壁外表面温度tw2为90℃，镀银壁面的发射率为0.02。
试计算（1）系统黑度（2）单位面积容器壁辐射换热的散热量。
（15分）2.一具有内热源，外径为ro 的实心圆柱，向周围温度为tw 的环境散热，表面传热系∙φ数为h,试列出圆柱体中稳态温度场的微分方程式和边界条件，并对为常数的情形进行求解。
∙φ（20分）3.换热器中热流体由300℃冷却至150℃，而冷流体由50℃被加热至100℃。
该换热器的总换热量为W ，已知传热系数，试计算①逆流时的对数平均51025.2⨯)./(752K m W K =温差，②加热器所需的面积？（15分）4. 某圆筒壁内、外半径为与。
内壁加入定常热流q ，外壁与温度为、 放热1R 2R f t 系数为h 的流体接触。
化工原理考试题答案(传热)
化工原理考试题答案一.填空题1. R >R >R Q =Q =Q2. 1/K =1/α +bd/λd +1d /α d ；946(w.m .K )3. F1=127×4π×0.038=60.6mF2=127×4π×0.032=51.1m4. 提高壳程流体的流速, 使壳程对流传热系数提高, 园缺形（弓形）,园盘和环形二.选择题1. A. C.2. A∵mc(t -t ）=KA△tmc(t -t ）=KπdL{[（T-t ）-（T-t ）]/[ln(T-t ）/（T-t ）]} 上式可简化为mc/K πd =L/[ln（T-t ）/（T-t ）此等式左边为定值，则右边也应为定值，当L增大一倍，ln（T-t ）/（T-t ）也增大一倍，而T，t 均恒定，故t 必增大四.问答题1. 流体为层流时，传热是以导热方式进行的。
则此时给热系数较小。
当为湍流时，传热是以对流方式进行的，此时给热系数增大。
所以流体的传热，多在湍流情况下进行。
2. 传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。
对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量, 辐射传热是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。
3. 炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面。
在炉壁内通过传导传热，将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。
炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联，所以该传热过程的特点是：（1）传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；（2）并联、串联的联合传热同时存在。
五.计算题1. 按多层圆筒导热ｑ ＝（t －t ）/（ｌｎ（ｒ /ｒ ）/（2πλ ）＋ｌｎ（ｒ /ｒ ）/（2πλ ））将ｒ ＝0.06m,ｒ ＝0.055m，ｒ ＝0.06＋δλ ＝0.07w/(m·K),λ ＝45w/(m·K)，ｑ ＝60w/mt ＝110℃,t ＝20℃代入上式60=(110-20)/(ln(0.06/0.055)/(2π×45)+ln(ｒ /0.06)/(2π×0.07))=90/(0.00031+(lnｒ +2.813)/0.4398)解得ｒ ＝0.116m,δ＝0.116－0.06＝0.056m＝56mm注：本题可简化不计管壁热阻。
青岛科技大学化工原理08-10.12.16-17年真题
青岛科技大学二OO八年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理注意事项：1．本试卷共7道大题（共计26个小题），满分150分；2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。
要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡一、（20分）用离心泵将20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示。
两槽液面高度差为12m，输送管为Ф57×3.5mm的钢管，吸入管路总长为20m，压出管路总长为155m （均包括所有局部阻力的当量长度）。
管路摩擦系数取为0.02，水密度为1000kg/m3。
操作条件下此离心泵的特性方程为H=60－7.91×106Q2（单位：H－m，Q－m3/s），泵的轴功率为0.49kW。
试求：（1）管路中水的流量，m3/h；（2）泵效率；（3）泵入口处真空表的读数，kPa。
二、（10分）某厂炉气中含有最小直径为10μm的尘粒，尘粒的密度为4000kg/m3，炉气温度为700K。
在此温度下，气体黏度为3.4×10-5Pa.s，密度为0.5kg/m3。
现要求炉气处理量为8000kg/h。
采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为5m，宽为3m，且降尘室总高不超过4.8m。
试计算降尘室中隔板间的距离。
三、（20分）有一单程管壳式换热器，内装有Φ25×2.5mm的钢管300根，管长为2m。
要求将流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，壳方选用108℃的饱和蒸汽冷凝。
若蒸汽侧冷凝的对流传热系数为1×104W/(m2.℃)，忽略管壁及两侧污垢热阻和热损失。
空气在平均温度下的物性常数为c p=1kJ/(kg.℃)，λ＝2.85×10－2W/(m.℃)，μ＝1.98×10-5Pa.s。
青岛科技大学2012年研究生入学考试传热学试卷
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(完整word版)青岛科技大学化工原理历年考研真题及答案解析之干燥,推荐文档
干 燥1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？2、 结合水与平衡水分有何区别和联系？答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。
平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。
结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。
结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。
一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。
3、 如何区别平衡水分和自由水分？ （5分）4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p ，湿度H ；焓I ；露点t d ；湿球温度t W ；相对湿度φ。
水气分压p ， 湿度H ； 焓I ； 露点t d ； 湿球温度t W ； 相对湿度φ画出图（2分）并指出上述六个参数。
（4分）5、湿球温度6、绝热饱和温度 下册 干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量） 热量衡算（求温度） 预热器热量【例5－5】三、请回答下列问题（10分） ３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s ，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。
空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg 水分/kg 干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。
假设空气在干燥器内经历等焓过程，I=（1.01+1.88H ）t+2490H 。
一、 （20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20︒C ，湿度H 0=0.009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120︒C 后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40︒C ，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
化工原理--传热习题及答案资料
传热习题及答案一、选择题：1、关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ）CA 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值；B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异；C 、总传热系数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；2、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。
Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、ＦＡ、高压流体； Ｂ、蒸汽； Ｃ、易结垢的流体；Ｄ、腐蚀性流体； Ｅ、粘度大的流体； Ｆ、被冷却的流体；3、影响对流传热系数的因素有( )。
A 、B 、C 、D 、EA 、产生对流的原因；B 、流体的流动状况；C 、流体的物性；D 、流体有无相变；E 、壁面的几何因素；4、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：AA 、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；解：原因是：流量不变 2d u =常数当管径增大时，a. 2/u l d ∝，0.80.2 1.8/1/u d d α∝= b. d 增大时，α增大，d α∝综合以上结果， 1.81/A dα∝，管径增加，A α下降 根据()21p mc t t KA -=m Δt对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即121ln p mc AT t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式：0.80.023Re Pr n u N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。
根据连续性方程，流量不变时，24V d u π==常数，所以管径变化，管内流速也发生变化。
管间用饱和水蒸气加热，热阻小，可以忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即K α≈5、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。
青岛科技大学 化工原理C Ch2-传热
根据传热机理的不同，传热可分为三种基本方式：热传导、
热对流及热辐射。
热传导发生的主要特点是：物体间无宏观上相对运动。 热对流按其产生机理可分为以下两种形式： （1）自然对流（2）强制对流 物体因热的原因而产生的电磁波在空间的传递现象，称为热 辐射。 辐射传热的特点：
① 不仅有能量的传递，而且有能量形式的转换； ② 任何物体在绝对零度以上都有辐射能量； ③ 物体温差较大时，辐射传热才能成为主要的传热方式
一. 热传导
傅里叶定律
t dQ dS n
单层平壁稳态热传导
t1 t2 t Q b R S
t1 t n 1 t Q n bi R i 1 i S
多层平壁稳态热传导
单层圆筒壁稳态热传导
2L（t1 t 2） t1 t 2 t Q r2 b R ln r1 S m
Q WcC pc (t2 t1 ) 144.44kJ
t1 t 2 t m 48.44C t1 ln t 2
Q S 41.62m 2 Ktm
S实 S
故该换热器能满足要求
（3）在一列管式蒸汽冷凝器中，110℃的饱和水蒸气在壳程 冷凝为同温度的水，蒸汽冷凝传热系数为1.1×104W/(m2℃),水 在管内被加热，其进口温度为25 ℃，比热容为4.18KJ/(kg ℃), 流量为12500kg/h，管壁对水的对流传热系数为1000W/(m2℃). 列管换热器由Φ25×2.5mm、长3m的32根钢管组成，试求冷水 的出口温度，计算中忽略管壁及污垢热阻，不计换热器的损 失。 解： T1 110C，o 1.1104 W/(m2 C)
K ' 0.9K 0.9 33.9 30.51(W / m2 ℃)
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传热概念：1、传热的三种基本方式2、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K 4、如何强化传热计算公式（1）热量衡算（有相变、无相变）K 的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算（判别是否合用）（例4－8）（2）流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式（公式、条件），粘度μ对α的影响。
（3）实验测K (例4－9)（4）换热器操作型问题（求流体出口温度，例4－10）二 实验题（10）1．利用过热蒸汽进行传热实验的过程中，若运行一段时间后，传热膜系数下降，可能的原因是什么？如何解决？2.蒸汽冷凝传热时，为什么要排放不凝性气体？内管壁温接近于哪一侧流体的温度？3.为了提高换热器的总传热系数K ，应提高空气侧，还是水侧的α和S ？为什么？换热器中冷热流体的流动方向有几种，当选择流向时应如何考虑？4．阐述液体沸腾曲线的基本形状，一般沸腾应处于什么状态才能达到较好的换热效果？ 1、（4分）换热器中冷热流体的流动方向有：逆流，并流，折流和错流。
（1分）当采用逆流时，在传热量和总换热系数一定的情况下，换热器的传热面积较小，另外，采用逆流还可以节省加热介质或冷却介质的用量。
通常，换热器尽可能采用逆流操作。
（1分）当某些特殊工艺要求时，对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不能超过某一温度，或热流体被冷却时不能低于某一温度时，可采用并流。
（1分）采用折流或错流时，主要是为了满足换热器的结构要求，或提高总传热系数。
（1分） 2、（6分）液体沸腾曲线主要包括自然对流、泡状沸腾和膜状沸腾。
（3分）一般沸腾应处于泡状沸腾状态才能达到较好的效果，此时传热系数和热通量都较大。
（3分）5．灰体的定义及特点6、设计一套实验装置要求既可以测量总传热系数，又可同时测量对流传热系数，标注仪表、仪器名称。
并简要说明试验步骤，需要测量那些参数。
三 计算题 （60分）3 （20分）在一列管式换热器内用水冷却苯。
苯走管程，流量为1.5kg/s ，由80o C 被冷却至30o C 。
冷却水在壳程内呈湍流流动，且与苯逆流流动，其进口温度为20o C ，出口温度为50o C 。
已估算出苯侧和水侧的对流传热系数分别为900W/(m 2K)、1700W/(m 2K)；苯的平均比热为1.9kJ/(kg.K)。
若列管为φ25×2.5mm 的钢管，长3米，其导热系数为45W/(m 2K)，并忽略污垢热阻及换热器的热损失，试求：（1）所需换热器的列管数为多少？（2）若其它条件不变，冷却水的流量变为原来的两倍，换热器的列管数又为多少？2. 解：(3分)m m t L d Kn t KS Q ∆=∆=0π 其中，=1.5 1.9103（80-30）=142.5（kW ）(2分))(21T T C W Q ph h -=⨯⨯⨯==490.5[W/(m 2K)] (3分)000111αλα++=m i i d d b d d K 170015.224525105.2209002513+⨯⨯⨯+⨯-==18.2()(3分)2121lnt t t t t m ∆∆∆-∆=∆1030ln 1030-C ︒ 故（根）(2分)7.672.18310255.49014.3105.142330=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-m t L Kd Q n π（2）若其它条件不变，冷却水的流量变为原来的两倍，则W/(m 2K) (2分)87.2959170028.0'0=⨯=α同理可得，=559.1 [W/(m 2.K)](3分)'K'00111αλα++=m i d d b 则（根）(2分)4.59''0=∆=mt L d K Qn π2、（20分）用一传热面积为3m 2（以外表面积为准），由Φ25⨯2.5mm 管子组成的单程列管式换热器，用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至100℃，水走管内，油走管间。
已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h 和1200kg/h ，其比热容分别为4.18kJ/(kg ⋅K)和2.0kJ/(kg ⋅K)，水侧和油侧的对流表面传热系数分别为2000W/(m 2⋅K)和250W/(m 2⋅K)，两侧可视为呈逆流流动，如不计算管壁及污垢热阻：（1）试计算说明该换热器是否合用？（2）夏天，水的初温达到30℃时，该换热器是否合用？（假设K 不改变），如不合用，如何解决？ 四。
计算题：.（20分）解： （1）m00pc C ph h t A K t C W T C W Q ∆=∆=∆=[W]36001000)10t (18.4100036001000)100200(0.212002⨯-⨯⨯=⨯-⨯⨯∴ ℃ （3分）4.67t 2= 200 → 10067.4 ← 10 ℃3.1112906.132t m =+=∆ 132.6 90（3分）K m /21W .21620252000125011d d 111K 2ii 00⋅=+=+=αα∴A 3.11121.21636001000)100200(0.21200⨯⨯=⨯-⨯⨯ A= 2.77 m 2 ＜ 题给3 m 2 , 合用.（3分）(2) 水初温30℃36001000)30t (18.4100036001000)100-200(0.21200Q 2⨯-⨯⨯=⨯⨯⨯= ℃4.87t 2= 200 → 10087.4 ← 30 ℃ （4）3.912706.112t m =+=∆ 112.6 70（3分）A 3.9121.21636001000)100200(0.21200⨯⨯=⨯-⨯⨯A=3.37 m 2 ＞ 3 m 2 不合用. 可增加换热面积,两台串联使用. （4分）4.（15分）某车间有一台运转中的单程列管换热器，热空气走管程，由120︒C 降至80︒C ，其对流传热系数α1=50W/m 2⋅︒C 。
壳程的水被加热，水进口温度为15︒C ，出口升至90︒C ，其对流传热系数α2= 2000W/m 2⋅︒C 。
管壁热阻、壁厚及污垢热阻可不计，换热器系逆流操作，水的流量为2700kg/h ，平均比热为4.18kJ/kg ⋅K ，试计算换热器的传热面积。
解：（1）Cm W K ︒⋅=+=+=221/8.48200015011111ααC t t t t t m ︒=-----=∆∆∆-∆=∆3.45901201580ln )90120()1580(ln2121p 5C (9015)2700 4.18100075/36002.3510Q W W=-=⨯⨯⨯=⨯水水（10分）254.1063.458.481035.2m t K Q A m =⨯⨯=∆=六．（20分）逆流换热器中，用初温为20℃的水将1.25Kg/s 的液体（比热为1.9KJ/(Kg ·℃),密度为850 Kg/ m 3），由80℃冷却到30℃，换热器列管直径为φ25×2.5 mm ，水走管内。
水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85和1.70 kw/(m 2·℃)，污垢热阻可忽略。
①若水的出口温度不能高于50℃，求换热器的传热面积；②换热器使用一段时间后，管壁两侧均有污垢生成，水侧污垢热阻R si =0.00026 m 2·℃/w，油侧污垢热阻R s0=0.000176 m 2·℃/w，求此时基于管外表面的总传热系数K 0。
③产生污垢后热阻增加的百分数注：管壁导热系数为λ=45 w/(m·℃)（3分）12() 1.25 1.9(8030)119h ph Q W C T T kW =-=⨯⨯-=（3分）000200.00252525111117004522.58502011472/m iid d b d d K W m C αλα===⋅︒+⨯+⨯+⋅+⋅（3分）21122112()()(8050)(3020)18.28050ln ln3020m T t T t t C T t T t ------∆===︒----（3分）32001191013.947218.2m Q S m K t ⨯===∆⨯2．（5分）0000001120.00252525251117004522.5850202011381.53/0.0001760.00026i m i ii d d d b s s d d d K R R W m Cαλα=++⋅+⋅+⋅==⋅︒++⨯+⨯+⨯3．产生污垢后热阻增加百分数为：（3分）425200.002525251117004522.5850200.0001760.00026 5.011023.63%0.00212-+⨯⨯==+⨯+⨯（20分）现有一列管式换热器，内有φ25×2.5 mm 钢管300根，管的有效长度为2m ，要求将8000Kg/h 空气于管程内由20℃加热到85℃，采用108℃的饱和蒸汽于壳程冷凝加热，冷凝热在饱和温度下排出，蒸汽冷凝传热系数1×104 w/(m 2·℃)，空气对流传热系数为90 w/(m 2·℃)，管壁及两侧污垢热阻可忽略，不计热损失，空气在平均温度下比热为1KJ/(Kg ·℃)。
1．求基于管外表面的总传热系数K 0 2. 核算该换热器是否满足要求。
2．用一段时间后管内产生了污垢，使空气出口温度变为50℃，求此时管内污垢热阻。
1．W C m d d K i i ︒⋅=⨯+⨯=⋅+=24000014.020259011011111αα（3分）C m W K ︒⋅=2049.712．（3分）C t T t T t T t T t m ︒=-----=-----=∆44.488510820108ln )85108()20108(ln)()(2121（3分）2312/1044.144)2085(100036008000)(m W t t C W Q pc c ⨯=-⨯⨯=-=（2分）23071.4144.4849.711044.144m t K Q S m =⨯⨯=∆=所以，该换热器合用。
（2分）201.472025.0300m l d n S =⨯⨯⨯==ππ实际实际S S <03．（2分）''32218000()1000(5020)66.6710/3600c pc QW C t t W m =-=⨯⨯-=⨯（2分）''121'2()()(10820)(10850)7210820ln ln 10850mT t T t t C T t T t ------∆===︒----（1分）0'00111i i i id d Rs K d d αα=+⋅+'3'20'66.671019.66/47.172m Q K W m C S t ⨯===⋅︒∆⨯ （2分）20'000111201((0.014)0.0295/2519.66i i i i d d Rs m C W d K d αα=--⋅=-=⋅︒3 （20分）在一列管式换热器内用水冷却苯。