汉江大学 化工原理习题集
流传热系数为2000w/m℃，基于内面积的总传热系数Ki=1600w/(m℃)，tw 约为_88℃__。
112. 通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由20℃升高至80℃，现发现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，引起问题可能的原因是传热速率下降引起。根据Q=KAΔtm 分析，可能有几种情况：１．蒸汽压力下降，△tm 减小；２．蒸汽侧有不凝气，使冷凝传热系数αo 大幅度地下降，K 减小；３．水侧污垢积累，污垢热阻增大，Ｋ减小；４．冷凝水排除器不通畅，有积水现象，使Ｋ减小。
113. 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃，在设计列管式换热器时，采用两种方案比较，方案Ⅰ是令冷却水终温为30℃，方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃，则用水量Ｗ1 ＞Ｗ2 。
114. 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃，在设计列管式换热器时，采用两种方案比较，方案Ⅰ是令冷却水终温为30℃，方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃，则所需传热面积Ａ1 ＜ Ａ2 。
115. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为t1 、t2 ，蛇管外有热流体稳定流过, 借搅拌器作用，使热流保持均匀温度T(T为热流体出口温度)，如冷却蛇管长度增力一倍, 其它条件不变，问出口水温t2 应______A________。
Ａ 增大 Ｂ 减小 Ｃ 不变 Ｄ 不一定
116. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时：传热系数Ｋ应（ A ）
Ａ 增大 Ｂ 减小 Ｃ 基本不变
117. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时：空气出口温度（ B ）
Ａ 增大 Ｂ 减小 Ｃ 基本不变
118. 有一套管换热器，长10m，管间用饱和蒸汽作加热剂，一定流量下且作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应为原来的___C______。 Ａ 2倍 Ｂ 1.74倍 Ｃ 1.15倍 Ｄ 1.14倍
119. 当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法中哪一个是错误的： B A)逆流时，△tm 一定大于并流，错流或折流时的△tm； B)采用逆流操作时可以节约热流体（或冷流体）的用量； C)采用逆流操作可以减少所需的传热面积；
D)温度差较正系数ψ△t的大小反映了流体流向接近逆流的程度。
120. 对在蒸汽--空气间壁换热过程中, 为强化传热，下列方案中的___A___在工程上可行。 A) 提高空气流速。 B) 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度。
C) 提高蒸汽流速。 D) 在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。
121. 利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。 要求热流体的温度T1 、T2 及流量W1 不变。今因冷却水进口温度t1 增高，为保证完成生产任务， 提高冷却水的流量W2 ，其结果___B_______。 A) K增大，△tm 不变 B) Q不变，Δtm 下降，K增大 C) Q不变，K增大，△tm 不确定 D) Q增大，Δtm 下降
122. 间壁换热器管壁温度 tw 接近α__大___一侧的流体温度；总传热系数Ｋ的数值接近_热阻大__一侧的α值。
123. 列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近水蒸汽的温度，总传热系数接近空气侧的对流传热系数。
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124. 在传热实验中，用饱和水蒸汽加热空气，而壁温接近于__饱和水蒸汽___侧流体的温度。
125. 某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气，设饱和蒸汽温度为100℃ , 空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，问此套管换热器内管壁温应是（ C ）
A) 接近空气平均温度； B) 接近饱和蒸汽和空气的平均温度； C) 接近饱和蒸汽温度
126. 有一套管换热器，环隙有119.6℃ 蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，管壁温度应接近（ B ）
A) 35℃ B) 119.6℃ C) 77.3℃
127. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时：壁温（ B ）
Ａ 增大 Ｂ 略有减小 Ｃ 基本不变
128. 用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为_____B_______。 A) 20℃ B) 100℃ C) 60℃ D) 49.7℃
129. 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理：_____A_______ 甲．传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；
乙．换热器总传热系数Ｋ将接近空气侧的对流传热系数。
A) 甲乙均合理 B) 甲乙均无理 C) 甲合理， 乙无理 D) 乙合理， 甲无理
130. 有一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有119.6℃的水蒸汽冷凝，管壁温度接近___B____℃。
A) 35 B) 119.6 C) 77.3
131. 灰体的吸收率和黑度在数值上相等。说法是否妥当？如不妥当，予以更正或补充。___在同一温度下，灰体吸收率与黑度在数值上相等__
132. 斯蒂芬－波尔茨曼定律的数学表达式是________ Eb=ζT4 =Co(T/100) 4 __________。该式表明______表示黑体的辐射能力与其表面温度的关系_______。
133. 辐射传热速率计算公式为____ Q1 – 2 =C1 – 2 ΦA[(T1 /100) 4 -(T2 /100) 4 ]______。
134. 物体黑度是指在____同一______温度下，物体的 辐射能力_______与______黑体辐射能力____之比，在数值上它与同一温度下物体的_____吸收率_____相等。
135. 两固体间辐射传热速率公式为____ Q1 – 2 =C1 – 2 θA[(T1 /100) 4 -(T2 /100) 4 ]_____。
136. 物体辐射能力的大小与_____ E=εEb=εCo(T/100) 4___________成正比，还与____；∴E∝T 4；E∝ε____________成正比。
137. 影响两固体表面间辐射传热量大小的因素主要有_表面温度；黑度；介质性质；几何位置。
138. 物体的黑度的定义是_________在同一温度下物体辐射能力与黑体辐射能力之比_____________。 139. 列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是 增大壳程流体的湍动程度；强化对流传热；提高α值；支承管子 。
140. 为了减少高温发热体辐射热的散失，可采用在发热体之外设置___隔热挡板___的措施。
141. 与固体和液体对比，气体辐射的主要特点是 发射与吸收辐射能时对波长有选择性 和发射与吸收辐射能是在整个气体容积中进行。
142. 设置隔热挡板是_____减少_______辐射散热的有效方法。 143. 挡板材料的黑度愈低，辐射散热量____愈低________。
144. 某物体（可近似为灰体）在20℃时，其黑度为ε=0.8，则其辐射能力的大小为____ 334.3W/m2 ______________，其吸收率为______ 0.8 ______________。
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145. 黑体是指：__________能吸收全部辐射能的物体______________； 146. 镜体是指：_____能全部反射辐射能的物体_________________；
147. 灰体是指：_________能以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体______________________； 148. 黑体表面温度由37℃加热到347K，则辐射能力增加为原来的____1.57________倍。
149. 如图所示，为尽量减少Ａ、Ｂ两个温度不同的固体表面间的辐射传热，可以采取的措施是在两固体壁面间，平行放置多块黑度较小的遮热板。
150. 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 ）
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
151. 红砖的黑度为0.93，当其表面温度均为300℃ 时，红砖的发射能力为（ A ） A) 5683.4W/m2? B )916.7W/m2
152. 在相同温度下，实际物体的吸收率与黑体的吸收率Ao的关系是_____C_______。 Ａ）A>Ao Ｂ）A=Ao Ｃ）A
153. 两灰体间进行辐射换热，两者间温度差为100℃，如两灰体的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的传热量对比，将_____A_________。
Ａ 增大 Ｂ 减小 Ｃ 不变 Ｄ 不一定 154. 判断下面的说法中哪一种是错误的： B
A)在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；
B)在同一温度下，物体的吸收率A与黑度ε在数值上相等，因此A和ε的物理意义相同； C)黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强； D)黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
155. 已知在温度Ｔ时耐火砖的发射能力 （辐射能力） 大于铜的发射能力， 则铜的黑度为____A________, 耐火砖的黑度为_____B_______。 A) 0.6 B) 0.9 C) 1
156. 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___D_________耐火砖的黑度。
A) 大于 B) 等于 C) 不能确定是否大于 D) 小于 157. 在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度相差50℃， 现因某种原因，两者的温度各升高100℃ ，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比, 应该______A______。 A) 增大 B) 变小 C) 不变
158. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于______提高壳程流体的流速,使壳程对流传热系数提高______________，折流挡板的形状有_____园缺形（弓形）_______________，__________园盘和环形__________等。
159. 在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管___外___；易结垢的流体走管__内____；高压流体走管___内___；有腐蚀性流体走管__内____；粘度大或流量小的流体走管___外___。
160. 将单程列管式换热器改为双程的作用是__提高管内α________，但这将使___△tm _____减小，_____阻力___增大。
161. 在一卧式加热器中，利用水蒸汽冷凝来加热某种液体，应让加热蒸汽在_____壳_______程流动，加热器顶部设置排气阀是为了______排放不凝气，防止壳程α值大辐度下降____。
162. 列管换热器的管程设计成多程是为了_______提高管程α值_________________；在壳程设置折流挡板是为了_____提高壳程α值______________。
163. 列管换热器中，壳内的折流挡板通常采用 圆缺形和交替排列的圆盘和环形。
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164. 举出四种间壁式换热器夹套式，蛇管式，套管式，列管式，板式，螺旋板式，板翅式等。
165. 提高间壁式换热器传热系数的主要方法是提高传热系数的主要途径是提高流体流速，增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。
166. 板式换热器的优点是１．结构紧凑，单位体积设备所能提供的传热面积大；２．维修清洗方便， 缺点是处理量不大，耐温、耐压性差。
167. 为提高冷凝器的冷凝效果，安装时要安装时对于单管采用卧式，并略有倾斜，对于管束应减少垂直列上的管子数目，或把管子的排列旋转一定的角度，操作时要及时排除不凝气，冷凝水。168. 浮头式或带膨胀节的换热器适用于_____管壁______, 与______壳壁______的温差很大的场合。 169. 根据有无热补偿或补偿方法不同，列管式热器的一般结构型式有_____固定管板式_____________、____________浮头式______、______Ｕ形管式____________、__________________。；； 170. 消除列管换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节，采用浮头式结构或采用Ｕ型管式结构。
171. 翅片管换热器安装翅片的目的是增加传热面积；增强流体的湍动程度以提高α。
172. 在设计时，欲增大一卧式冷凝器的传热面积，从有利于传热角度看，宜采取的措施为增加管长，因为如果采用增加管数的办法，则沿垂直方向管数也增加，冷凝液从上面各排流到下面各排，液膜逐渐增厚，α降低。
173. 采用套管式换热器，以水冷却气体，水走内管，气体走环隙，为强化传热，应在内管的 外 侧装翅片，因为气体的对流传热系数远小于水的对流传热系数，即气侧热阻远大于水侧热阻，要强化传热需减小大的热阻，翅片装在内管外侧，即使气侧热面增大，同时由于气体流经翅片时，也加强了扰动，αo 也有所提高。
174. 有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用，在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低采取流程______C______。
A) 气体走管外，气体并联逆流操作。 B) 气体走管内，气体并联逆流操作。 C) 气体走管内，气体串联逆流操作。
175. 在设计列管式换热器中，设置折流挡板，以提高__A____程流速。 A) 壳程 B) 管程 C) 壳程和管程 176. 在列管式换热器中，以达到强化传热的目的。管程内流体流速的选取，对一般液体取__D____，气体取__E____。
A) u=0.5～3m/s B) u=5～30m/s C) u=30～100m/s 177. 在列管式换热器中，如该换热器用水蒸汽冷凝来加热原油，那么水蒸汽应在__A____程流动。 A) 壳程 B) 管程 C) 壳程和管程 178. 高翅片管加热器一般用于____C________。
A) 两侧均为液体 B) 两侧流体均有相变化
C) 一侧为气体, 一侧为蒸汽冷凝 D) 一侧为液体沸腾, 一侧为高温液体 179. 列管换热器管程常用流速范围为：一般液体_____A_______，气体______C______。 A) 0.5～3m/s B) 3～15m/s C) 5～30m/s
180. 列管换热器中用水使46℃CS2 的饱和蒸汽冷凝，则CS2 饱和蒸汽应通过_____B_______。 A) 管程 B) 壳程
181. 在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好___A_________放置。 A) 水平 B) 垂直 C) 管内 D) 管外
182. 在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，冷却水应走____C________。 A) 水平 B) 垂直 C) 管内 D) 管外
183. 水与苯液进行换热，水由20℃升至35℃，苯由80℃降至40℃。若苯为最小值流体, 此换热器的传热效率ε=___ 66.7% _________，热容流量比CR=___0.375_________。
184. 换热器中，热流体由200℃ 冷却到140℃ , 冷流体由20℃升高到35℃, 热流体的热容量流率较小, 则传热效率为: _______0.333___________。
第五章 蒸发
1. 蒸发设备操作时，温度差损失一般包括：（１）由于溶流蒸汽压下降而引起的温度差损失；（２）由于蒸发器中溶液静压强而引起的温度差损失；（３）由于管道流体阻力产生的压强降所引起的温度差损
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失。
2. 蒸发时的温度差损失包括二次蒸汽流动阻力引起的损失；液层静压引起的损失；溶液沸点升高引起的损失_。
3. 单效蒸发可采用常压或减压操作(完成液的浓度相同)，其中___减压操作___________操作的温度差损失大因为______减压下液层静压引起的损失大__。
4. 真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于（ A ） Ａ）冷凝水的温度 Ｂ）真空泵的能力
Ｃ）当地大气压力 Ｄ）蒸发器的蒸发水量
5. 一连续操作的蒸发ＮＨ4 ＮO 3 溶液的单效蒸发器，加热蒸汽压力为100ｋPa（表压），蒸发室压力为20ｋPa（绝对），正常操作条件下，完成液浓度为40％， 现发现完成液浓度变稀，经检查加料量、加料液浓度与温度均无变化，试举出四种可能引起问题的原因： （１）加热蒸汽压力降低或冷凝器真空度减小，使传热温差降低；
（２）加热蒸汽中混有不凝性气体，冷凝侧α下降，传热系数Ｋ下降； （３）加热室中料液侧污垢积累，热阻增大，Ｋ降低； （４）冷凝水排除器不畅通，有积水现象，使Ｋ降低。
6. 设计蒸发器时，为了减少蒸发器所需要的传热面积，降低设备费，应选择以下几种方案（ ADE ）
（Ａ）加料温度高； （Ｂ）加料温度低； （Ｃ）蒸发室压力高； （Ｄ）蒸发室压力低； （Ｅ）加热蒸汽压力高；（Ｆ）加热蒸汽压力低。
7. 在三效并流加料蒸发流程中，从第一效至第三效，溶液浓度将愈来愈 大 。
8. 在三效并流加料蒸发流程中，从第一效至第三效，蒸发室的真空度将愈来愈 大 。 9. 在三效并流加料蒸发流程中，从第一效至第三效，溶液的沸点将愈来愈 小 。
10. 在三效并流加料蒸发流程中，从第一效至第三效，各效产生的二次蒸汽压力将愈来愈 小。 11. 蒸发器的生产强度是单位时间内单位面积上水份的蒸发量。
12. 多效蒸发中的最佳效数含意是单位生产能力的总费用最低时的效数为最佳效数，可由经济核算确定。
13. 为提高蒸发过程的加热蒸汽的经激程度，可采用采用多效蒸发； 引出额外蒸汽； 冷凝水自蒸发热的利用； 热泵加热器的采用措施。
14. 在双效并流蒸发系统中，将10000kg/h的10%稀溶液浓缩到50%,总蒸发水量为 8000 kg/h。 15. 在双效并流蒸发系统中，将10000kg/h的10%稀溶液浓缩到50%，若第一效的蒸发水量为3800kg/h，则出第一效溶液的浓度为16.13% 。
16. 采用多效蒸发器所得到的蒸汽经济性的提高是以蒸发器生产强度的降低为代价，因为多效蒸发时的温度差损失比单效时要大，每效的传热温差小。
17. 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量(W/A)。
18. 提高蒸发器生产强度的主要途径是 提高传热系数和传热温差。 19. 提出四种提高生产强度的具体措施：（１）及时排除加热蒸汽中的不凝气；（２）定期清除蒸发器中的污垢；（３）选用适宜的蒸发器型式如强制循环蒸发器或列文蒸发器等；（４）适当提高加热蒸汽压力；（５）适当提高冷凝器的真空度。
。
20. 为了提高蒸发器的生产强度（ A ）
A)应该设法提高总传热系数或增加传热温度差,或两者同时并进 B)不应考虑传热系数问题，而应设法提高传热温差 C)不应考虑传热系数问题，而应设法降低传热温差 D)尽可能采用并流进料法。
21. 下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的经济程度？( D )
A) 采用多效蒸发流程 B) 引出额外蒸汽 C) 使用热泵蒸发器 D) 增大传热面积 22. 为了蒸发某种粘度随浓度和温度变化比较大的溶液，应采用（ B ）。
A) 并流加料流程 B) 逆流加料流程 C) 平流加料流程 D) 双效三体并流加料流程 23. 为了蒸发某种粘度随温度和浓度变化较大的溶液，应采用（ B ） Ａ）并流加料流程 Ｂ）逆流加料流程 Ｃ）平流加料流程
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