化工原理(上册)练习题 (含答案)

答案:A

17、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的,错误的是( ) A、 通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值; B、 系统中任一点的温度维持恒定;

C、 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和; D、 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变; 答案:C

18、在常压饱和水蒸气冷凝加热空气,空气平均温度为20℃,则壁温约为( ) A、20℃; B、100℃; C、60℃; D、49.7℃。 答案:B

*19、有一套管换热器,长10m,管间用饱和水蒸气作加热剂。一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度为原来的( ) A、2倍; B、1.75倍; C、1.15倍; D、2.30倍; 答案:C

20、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A、表面光滑,颜色较浅; B、表面粗糙,颜色较深; C、表面粗糙,颜色较浅; D、表面光滑,颜色较深; 答案:A (一) 填空题

2、对流给热是以 和 的差作为传热推动力来考虑问题的。 答案:流体的平均温度;壁面温度

3、流体在垂直管内自上而下流动同时被加热时,其对流传热系数比用普通准数关联式计算的结果要 。 答案:大

分析:流体被加热时,自然对流的方向是自下而上,恰与流体流动的方向相反,引起湍动加剧。

4、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 。 答案:增大;减小

6、对流传热的热阻主要集中在 ,因此, 是强化对流传热的重要途径。

答案:滞流内层;减薄湍流内层的厚度

?、 cp这4个物性参数中,若 值大,对流传热系数?就增大;若 值大,对流传热系数?就减小。

7、在?、?、 答案:?、

cp、?;?

8、黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的 倍. 答案: 5.39

分析: 斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的4次方成正比, 而非摄氏温

?600?273???300?273??=5.39。 度,即

9、流体在圆形直管内作强制湍流流动,若传热推动力增大1倍,则对流传热速率增大 倍。 答案:1

10、大容积沸腾时,由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温度差称为 。这时单位时间、单位面积所传递的热量称为 。 答案:临界温度差;临界热通量

11、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 。 答案:400kg/h

41K'QK??1''''KKA?tmQ?KA?tm?K=1.1 分析:设Q= QQ440?'故 Q=1.11.1=400kg/h

12、苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动,对流传热系数为1270W/(m·℃)。如果流量和物性不变,改用内径为30mm的圆管,其对流传热系数将变为 W/(m·℃)。 答案:612

22?分析: ?=0.023dRe0.8Prn

0.8??????WS/???????d?????d2??????4????????????????d =0.023

?1?(1?2)?0.8?1.8 ?∝d=d

?1.8Prn

???30??? ?=?20?=0.482

2 ??=0.482?=0.482?1270=612W/(m·℃)

13、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 。 答案:104℃

75?20T1?20分析:?ε=

=0.65 ?T1=104℃

14、在计算换热器的平均传热推动力时,若两端的推动力相差不大于2倍,则其算术平均值与对数平均值相差不大于 。 答案:4%

15、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于 的缘故。 答案:传热管表面有污垢积存

16、流体横向流过管束作湍流流动时,在管外加有折流板的情况

下,

Nu?0.36Re0.55?Pr1/3?(?0.14)?W。可见对流传热系数与当量直径的__________成反比。

答案:0.45次方

17、对大空间的自然对流,通常取加热(或冷却)表面的 为特征尺寸。 答案:垂直高度

18、用套管换热器加热内管的空气,蒸汽在管间冷凝。现欲通过实验方法测定蒸汽和空气的给热系数,需用的主要仪器有 。 答案:热电偶温度计、水银温度计、流量计

19、柴油在圆形直管内作强制滞流流动,给热系数可用下式计算:

Nu?1.86Re1/3Pr1/3(di1/3?0.14)()L?W。若流量和物性不变,将管内径减半后仍为滞流,则

管内对流传热系数变为原来的 倍。 答案:2

1/3??????WS/????d???????d2??i????4???由??1.86??di???????????分析:

知 ??d?1?1/3?1/3Pr1/3(di1/3?0.14)()L?W

?d?1' 故??2?

?'1??()?1?2?2答案:增大 蒸发

20、传热效率随传热单元数的增加而 ,但最后趋于一定值。

蒸发习题及答案 一.选择题

1. 蒸发操作中,从溶液中汽化出来的蒸汽,常称为( )。 B

A. 生蒸汽 ; B. 二次蒸汽 ; C. 额外蒸汽 2. 蒸发室内溶液的沸点( )二次蒸汽的温度。 B A. 等于 ; B. 高于 ; C. 低于

3. 在蒸发操作中,若使溶液在( )下沸腾蒸发,可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效

温度差。 A

A. 减压 ; B. 常压 ; C. 加压

4. 在单效蒸发中,从溶液中蒸发1kg水,通常都需要( )1kg的加热蒸汽。 C A. 等于; B. 小于; C. 不少于 5. 蒸发器的有效温度差是指( )。 A

A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差; B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差; C. 温度差损失

6. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大( )。 C A. 传热温度差; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数; D. 传热面积;

7. 中央循环管式蒸发器属于( )蒸发器。 A A. 自然循环; B. 强制循环; C. 膜式

8. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时,宜采用( )蒸发器。 B A. 列文式; B. 膜式; C. 外加热式; D. 标准式

9. 多效蒸发可以提高加热蒸汽的经济程度,所以多效蒸发的操作费用是随效数的增加而( )。 A

A. 减少; B. 增加; C. 不变

10. 蒸发装置中,效数越多,温度差损失( )。 B A. 越少; B. 越大; C. 不变 11. 采用多效蒸发的目的是为了提高( )。 B

A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 12. 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是用增加( )换取的。 A A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数

13. 多效蒸发中,由于温度差损失的影响,效数越多,温度差损失越大,分配到每效的有效

温度差就( )。 A

A. 越小; B. 越大; C. 不变

14. ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热

系数降低。 A

A. 并流; B. 逆流; C. 平流

15. 对热敏性及易生泡沫的稀溶液的蒸发,宜采用( )蒸发器。 C A. 中央循环管式; B. 悬框式; C. 升膜式 二.填空题

1. 蒸发是_______浓缩溶液___的单元操作。

2. 为了保证蒸发操作能顺利进行,必须不断的向溶液供给___热能___,并随排除气化出来

的_______溶剂蒸气___。

3. 蒸发操作中,造成温度差损失的原因有:

(1) ________________溶质的存在使蒸气压下降,沸点升高 , (2) ________________液柱静压强引起 , (3) ________________ 管道流体阻力导致 。 4. 蒸发器的主体由___加热室 __和__蒸发室__组成。

5. 在蒸发操作中,降低单位蒸气消耗量的主要方法有:________采用多效蒸发,__ _____预

热原料液_,________加强设备保温。

6. 蒸发操作按蒸发器内压力可分为:____加压_,____常压_, ____真空_蒸发。

7. 蒸发操作中,加热蒸气放出的热量主要用于:(1)____________二次蒸汽气化所需的潜

热(2)____________预热原料液(3)________________补偿蒸发器的热损失。 8. 并流加料的多效蒸发装置中,各效的蒸发量略有增加,其原因是料液从前一效进入后一

效时有_____自蒸发_。

9. 蒸发器的生产强度是指_单位传热面积上单位时间内所蒸发的水分量。 10. 蒸发器的生产能力是指_单位时间内蒸发的水分量_。

11. 单程型蒸发器的特点是溶液通过加热室一次,_____不作__循环流动,且溶液沿加热管

呈_____膜状 流动,故又称为_____膜式_蒸发器。

12. 降膜式蒸发器为了使液体在进入加热管后能有效的成膜,在每根管的顶部装有_____液

体分布器_。

13. 自然循环蒸发器内溶液的循环是由于溶液的_____受热程度不同,而引起的_____密度差异所致。

14. 标准式蒸发器内溶液的循环路线是从中央循环管_____下降_,而从其它加热管_____上

升 ,其循环的原因主要是由于溶液的_____受热程度_____不同,而引起的_____密度差异_____所致。

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