答：LMTD法和ε-NTU法都可用于换热器的设计计算和校核计算。这两种方法的设计计算繁简程度差不多。但采用LMTD法可以从求出的温差修正系数φΔt的大小看出所选用的流动形式接近逆流程度,有助于流动形式的选择,这是ε-NTU法所做不到的。对于校核计算,两法都要试算传热系数,但是由于LMTD法需反复进行对数计算故较ε-NTU法稍嫌麻烦些,校核计算时如果传热系数已知,则ε-NTU法可直接求得结果,要比LMTD法简便得多。
6、热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么?
答：采用水冷时，管道内外均为换热较强的水，两侧流体的换热热阻较小，因而水垢的产生在总热阻中所占的比例较大。而空气冷却时，气侧热阻较大，这时，水垢的产生对总热阻影响不大。故水垢产生对采用水冷的管道的传热系数影响较大。
绪论：
1.填空：
1．按传递热量的方式，换热器可以分为间壁式, 混合式, 蓄热式 2. 对于沉浸式换热器，传热系数低， 体积大，金属耗量大。
3. 相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数较低，喷淋式换热器冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿.
4.在沉浸式换热器、喷淋式换热器和套管式换热器中，套管式换热器中适用于高温高压流体的传热。
5.换热器设计计算内容主要包括热计算、 结构计算 流动阻力计算和强度计算 6.按温度状况来分，稳定工况的 和 非稳定工况的换热器
7.对于套管式换热器和管壳式换热器来说，套管式换热器金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
第一章
2.简答（或名词解释）：
1. 什么是效能数？什么是单元数？（要用公式表示）
答：实际情况的传热量q总是小于可能的最大传热量qmax，W?t??t???W?t???t??q???hhh?ccc我们将q/qmax定义为换热器的效能，并用 ? 表示，即 ??tc??Wmin?th??tc??qmaxWmin?th换热器效能公式中的 KA依赖于换热器的设计， Wmin 则依赖于换热器的运行条件，因此， KA/Wmin在一定程度上表征了换热器综合技术经济性能，习惯上将这个比值（无量纲数）定义为传热单元数NTU 2. 热交换器计算方法的优缺点比较？
1）对于设计性热计算，采用平均温差法可以通过Ψ的大小判定所拟定的流动方式与逆流之间的差距，有利于流动方式的选择；2）而在校核性传热计算时，两种方法都要试算。在某些情况下，K是已知数值或可套用经验数据时，采用传热
单元书法更加方便；3）假设的出口温度对传热量Q的影响不是直接的，而是通过定性温度，影响总传热系数，从而影响NTU，并最终影响 Q值。而平均温差法的假设温度直接用于计算Q值，显然?-NTU法对假设温度没有平均温差法敏感，这是该方法的优势。
2.在一传热面积为15.8m2,逆流套管式换热器中，用油加热冷水，油的流量为2.85kg/s，进口温度为110℃,水的流量为0.667kg/s，进口温度为35℃,油和水的平均比热分别为1.9KJ/kg?℃和4.18KJ/kg ?℃,换热器的总传热系数为320W/m2?℃,求水的出口温度？ 解：W1=2.85X1900=5415W/ ℃ W2=0.667X4180=2788W/ ℃
因此冷水为最小热容值流体
单元数为
效能数为
Wmin2788Rc???0.525Wmax5415KF320?15.8NTU???1.8Wmin2788??1?exp[?NTU(1?Rc)]?0.741?Rcexp[?NTU(1?Rc)]
\'t2?t2??''?0.74t1?t2所以：
3、一换热器用100℃的水蒸汽将一定流量的油从20℃加热到80℃。现将油的流量增大一倍，其它条件不变，问油的出口温度变为多少？
解：根据题意，相比较水蒸气换热为相变换热的流体，油为热容值小的流体
??1?e?NTU?????tc??Wc?tc?C?t???t??（80?20）?cc??0.75 ??tc???th??tc??（Wmin?th100?20）?C因此根据效能数和单元数的关系 可得：
??1?e?NTUe?NTU?0.25现将油的流量增大一倍，其它条件不变，单元数减小为原来的0.5倍，
e?NTU?0.250.5?0.5\???tc??（tctc??20）?C????0.5??tc??（100?20）?C?th
因此可得
\解得
tc?60?C
4.某换热器用100℃的饱和水蒸汽加热冷水。单台使用时，冷水的进口温度为10℃，出口温度为30℃。若保持水流量不变，将此种换热器五台串联使用，水的出口温度变为多少？总换热量提高多少倍？
解：根据题意，将换热器增加为5台串联使用，将使得传热面积增大为原来的5
倍，相比较水蒸气换热为相变换热的流体，水为热容值小的流体，因此
?????tc??Wc?tc?C?t???t??（30?10）?cc??0.22 ????Wmin?th?tc??th?tc?（100?10）?C?NTU??1?e?NTU?0.78 可得：e因此根据效能数和单元数的关系
5e?NTU?0.78?0.2 9现将传热面积增大为原来的5倍，单元数增大为原来的5倍，由于
效能数为 ??）?C?tc???tc???（tc???10?1???t?t（100?1）?0C?hc?0.2 9\水的出口温度为 tc?73.9?C
根据热平衡式，对于冷水，热容值不变，温差增大的倍数为换热量增加的倍数：
（73.9?10）?C?3.195
（30?10）?C第二章 1.填空：
1.根据管壳式换热器类型和标准按其结构的不同一般可分为：固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器、和填料函式换热器等。
2.对于固定管板式换热器和U型管式换热器，固定管板式换热器适于管程走易于结垢的流体
3相对于各种类型的管壳式换热器固定管板式换热器不适于管程和壳程流体温差较大的场合。
4. 相对于各种类型的管壳式换热器，填料函式换热器不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。 5．管子在管板的固定，通常采用胀管法和焊接法
6. 在管壳式换热器中，管子的排列方式常有等边三角形排列（正六角形排列）法、同心圆排列法和正方形排列法排列法。
7.如果需要增强换热常采用等边三角形排列（正六角形排列）法、，为了便于清洗污垢，多采用正方形排列。同心圆排列法使得管板的划线、制造和装配比较困难。
8.为了增加单位体积的换热面积，常采用小管径的换热管
9.为了提高壳程流体的流速和湍流强度，强化流体的传热，在管外空间常装设纵向隔板和折流板。
10.折流板的安装和固定通过拉杆和定距管 11.壳程换热公式Jo=jHjcjljbjsjr，其中jb表示管束旁通影响的校正因子，jl表示折流板泄漏影响的校正因子。jc表示折流板缺口的校正因子
12. 管壳式换热器理想壳程管束阻力包括理想错流段阻力?Pbk和理想缺口段阻力?Pwk。
13.管壳式换热器的实际阻力要考虑考虑折流板泄漏造成的影响Rl，旁路所造成的影响Rb,和进出口段折流板间距不同对阻力影响Rs
14.在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为B股流体 , D股流体折流板与壳体内壁存在间隙而形成的漏流,设置旁路挡板可以改善C流路对传热的不利影响
15.若两流体温差较大，宜使传热系数大的流体走壳程，使管壁和壳壁温差减小。 16.在流程的选择上，不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管内清洗方便。被冷却的流体宜走壳程，便于散热，腐蚀性流体宜走管程，流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数(Re＞100)下即可达到湍流。 17.采用小管径换热器，单位体积传热面积增大、结构紧凑、金属耗量减少、传热系数提高
18.流体诱发振动的原因是涡流脱落，湍流抖振和流体弹性旋转 19.减小管子的支撑跨距能增加管子固有频率，在弓形折流板缺口处不排管，将减小管子的支撑跨距
2.名词解释：
(2).布管限定圆:热交换器的管束外缘受壳体内径的限制，因此在设计时要将管
束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径Dl大小为
b3浮头式： D L ? D i ? 2( b 1 ? b 2 ? ) 固定板或U型管式
DL?Di?2b33.简答：
(1).试分析廷克流动模型各个流路及其意义
答：(1) 流路A，由于管子与折流板上的管孔间存在间隙，而折流板前后又存在压差所造成的泄漏，它随着外管壁的结垢而减少。(2)
流路B，这是真正横向
流过管束的流路，它是对传热和阻力影响最大的一项。(3) 流路C，管束最外层管子与壳体间存在间隙而产生的旁路，此旁路流量可达相当大的数值。设置旁
路挡板，可改善此流路对传热的不利影响。(4)
流路D，由于折流板和壳体内壁间存在一定间隙所形成
的漏流，它不但对传热不利，而且会使温度发生相当大的畸变，特别在层流流动时，此流路可达相当大的数值。(5) 流路E，对于多管程，因为安置分程隔板，而使壳程形成了不为管子所占据的通道，若用来形成多管程的隔板设置在主横向流的方向上，他将会造成一股（或多股）旁路。此时，若在旁通走廊中设置一定量的挡管，可以得到一定的改善。