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单元练习：传热与蒸发 一．填空题，选择题 1蒸汽冷凝分 膜 状冷凝和 滴 状冷凝，工业设计时按 膜 状冷凝考虑；大容积饱和沸腾分核状和膜状 沸腾，操作应控制在 核 状沸腾下进行。（核状、膜状、滴状） 2在电气设备的表面涂上黑度很大的油漆是为了 提高其黑度，从而增加电器设备的散热能力，若在表面镀以黑度很小的银、铝等，则可以 减少辐射散热能力 。 3单壳程无相变换热器冷、热流体的质量流量均一定，流动均处于高度湍流区，若只将单管程改为双管程，其余不变，则管程给热系数值是原来的 1.74 倍；管程阻力损失为原来的 8 倍。 4、下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是 C A、雷诺数； B、努塞尔数； C、普兰特数； D、格拉斯霍夫数 5、在列管式换热器中用蒸汽冷凝加热空气，欲提高传热速率采取 C 方法最合理。 A、提高蒸汽速率； B、同时提高蒸汽和空气流率； C、提高空气的流速； D、过热蒸汽以提高蒸汽的温度 6、比较下列不同给热过程的值大小：水强制对流（u=3m/s）、水蒸气冷凝、空气强制对流（u=3m/s） ，最大为 α2 ，最小为 α3 。 7、某换热器用工业水冷却热油，若热油不变，在夏季因水温上升，增大冷却水以保持 不变，结果 不变 ，K 增大 ， 减小 。 8、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，其原因是 垢层热阻随使用时间而变大，使得传热系数变小，且常成为控制传热速率的主要因素。 9、如图所示换热器，饱和蒸汽的 温度=120℃，=40℃，=80℃， 则对数平均温差为 57.7℃ ℃。 10、揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是 （ A ） A. 克希荷夫定律； B. 普朗克定律； C. 傅立叶定律； D. 斯蒂芬-波尔兹曼定律 11、某单效蒸发器进料为1200kg/h，进料溶液从2%浓缩到4%（质量%，下同）需蒸发的水量与从20% 浓 缩到40% 需蒸发的水量二者比较应为（ B ） A. W1 W2 B. W1 = W2 C. W1 W2 D. 判据不足 二．简答题 1、各种与蒸汽冷凝有关的传热过程为什么要定期排放换热器中不凝性气体？ 答:因为在连续运转过程中，不凝性气体将凝聚，这相当于附加一额外热阻，会使得蒸汽冷凝给热系数大卫降低。 2、蒸发操作的节能措施有哪些？ 答：①多效蒸发 ②额外蒸汽的引出 ③二次蒸汽的再压缩 ④冷凝水热量的利用 三．计算题 1、（18分）某换热器由120根φ25×1.5的管子组成，A=40m2，壳程为135℃蒸汽，管程料液可由200加热到100℃，现欲从20℃ 加热到115℃，仓库中有一换热器，由φ20×1.0的管子140根组成，A=50m2，试计算说明此设备适用否？（1/α1、壁阻、垢阻均不计） 解： =×0.8×1.24=0.82 而实际所需热量Q2与Q1之比： 可见该换后提供热量满足需求，所以此设备使用。 2、（18分）每小时15000kg的某种水溶液在一个蒸汽加热的换热器内从20℃加热到50℃, 水溶液在直径为φ25mm×2mm的钢管平均比热为3.35kJ/kg·℃），平均密度为1100kg/m3，粘度为2×10-3Pa.s，钢的导热系数λ为45W/（m.℃）。133℃的饱和蒸汽在管外冷凝，换热器的传热面积为5m2，试求： （1）此换热器的传热系数K； （2）若蒸汽冷凝的给热系数为11600 W/（m2.℃）污垢热阻忽略不计，水溶液的给热系数为多少？忽略传热面积对传热系数K的影响。 （3）因某种原因，水溶液的质量流量减少为10000kg/h，现要保持水溶液的进出口温度不变，蒸汽温度应下降为多少度？ 解：（1） 由得： 由 解得970.59 W/（m2.℃）