華南理工大學化學工程考研十年真題-傳熱大題

華工爭論生入學考試化工原理傳熱大題華工爭論生入學考試化工原理傳熱大題1/14(2023)〔20分〕水以1.2m/s的流速通過內(nèi)徑為25mm長5m的串聯(lián)換熱器，管內(nèi)外表的溫度維持在320K。水的入口溫度為290K。問水的出口溫度為多少？假設將4根制成列管換熱器，水的流量和其他條件不變，出口水溫是否還能到達原要求？值〕2/14華工爭論生入學考試 化工原理 傳熱大題(2023)〔20分〕在一垂直放置的套管換熱器內(nèi)〔38×3mm,換熱管有3m90℃有機蒸汽。夏天操作時，冷水進口溫度為28℃，出口溫度為48℃。冬天時冷水進口溫度降為15℃，其流率仍和夏天求：冬天操作時冷水出口溫度為多少？冬天操作時有機蒸汽的冷凝量將比夏天時的增大百分之幾？將如何變化？華工爭論生入學考試化工原理傳熱大題華工爭論生入學考試化工原理傳熱大題10/14成飽和液體，塔頂蒸氣量為0.4kg/s，其平均潛熱為1048kJ/kg，飽和溫度78℃，3000W/m2.℃。設計冷卻水的進出口溫度分別為2535℃，其平均比熱容為4.174kJ/kg.4Pas，0.62W/m.℃。①求冷卻水的用量；②某廠供給參數(shù)一樣但管程不同的兩種列管冷凝器，一種型號為單管程，另一種為雙管程，列管數(shù)100根，管長1.2m,管徑Φ23×1.5，計算確定是否兩種型號冷凝器均能完成冷凝任務?！沧ⅲ汗鼙跓嶙杓拔酃笩嶙杈蔁o視不計〕〔2023〕四．〔18分〕一單殼程單管程列管換熱器，管束由長3m，直徑為φ25×2.5mm的鋼管組成。苯在換熱器管內(nèi)流淌，流量為1.5kg?s-1，由80℃冷卻30℃20℃50℃水側和苯側的對流外表傳熱系數(shù)分別為1700W?m-2?℃-1和900W?m-2?℃1.9kJ?kg-1?℃-1，鋼的熱傳導系數(shù)為45W?m-1?℃1〕所需的傳熱速率多大？傳熱平均溫差多大？該操作條件下?lián)Q熱器的總傳熱系數(shù)多大？該列管換熱器換熱管子數(shù)為多少？.下：管子規(guī)格為φ25mm×2.5mm的鋼管，管長為1.5m，管子數(shù)為38根。殼λ=0.029W/〔m·K〕;μ=0.02cp試求：?如使用此換熱器時空氣的實際出口溫度為多少？95℃，則該換熱器在構造和操作上應實行什么措施？(用計算等說明)〔受鍋爐壓力所限，蒸汽溫度不能再提高〕注：①計算中可無視管壁及污垢熱阻，熱損失也無視不計，②可無視空氣物性隨溫度的變化。〔2023〕〔20分〕某酒精精餾廠，塔頂餾出液冷凝器中有25×2.550管外為飽和蒸氣冷凝，試求：hi。60根的換熱器擬作備用品，假設保持冷卻水進出口溫度不變，問該備用品是否合用(用計算等說明)？作條件使之滿足生產(chǎn)要求？水物性數(shù)據(jù)可取為Cp=4.174k/ kg·,ρ=995.7kg/3〔m·K,μ=0.8cp〔2023〕3〔20分〕流量為9.17kg/s和溫度為20℃的水在面積50m2列管換熱4045℃。但換熱器投溫度降為38℃，求〔1〕前后總傳熱系數(shù)轉變多少？〔2〕換熱器的污垢熱阻為多少？〔3〕假設冷、熱流體的對流傳熱分系數(shù)的比值為1：3，為了提高傳熱總系數(shù)，你認為提高哪一種流體的傳熱分系數(shù)更有效，為什么？〔2023〕〔23分〕用一套管換熱器將2023kg/h的甲苯飽和蒸氣〔110oC〕冷363KJ/kg16oC5000kg/h的流量進入套管內(nèi)管〔50mm〕作強制湍流流淌，其傳熱膜系數(shù)為1740w/(m2K)。水4.19KJ/(kgoC)，假設甲苯側熱阻和管壁熱阻遠小于水側熱阻。求冷卻水的出口溫度及套管管長。由于氣候變化，冷卻水的進口溫度上升到25oC，試計算換熱器的熱負荷變化〔以%表示。無視物性參數(shù)的變化。水出口溫度與未上升時相比方何，計算出熱負荷增加或削減的百分數(shù)?！?023〕〔18分〕100根252.5mm鋼管組成，空氣走管

；水蒸氣在殼程冷凝，放出冷空

1〕試水氣K約為多大？2〕其他條件不變，只將該換熱2K增大多少？3〕其他條件不變，只將原換熱K增大多少？〔2023〕五、一列管式換熱器，殼程120℃的蒸氣冷凝放熱，將管中20℃的空氣加熱到80℃，假設將該換熱器改為雙管程，其它條件不變，設空氣作完全湍流，物性隨溫度的變化可無視，此時空氣的出口溫度為多少？〔2023〕2.鍋爐的蒸發(fā)量為9080kg/h，要求進入鍋爐的水溫為65℃，但原水溫〔85.48w/m·℃0.3m/s。求：換熱器面積；假設因空間限制，管長不能超過25m，換熱器如何設置？300311322333344748097114120〔2023〕〔15分〕油以1m/s的流速通過一管殼式換熱器的管內(nèi)，由300K加但由于污垢，內(nèi)徑現(xiàn)減為38mm，基于此內(nèi)徑的管壁加上垢層熱阻為0.0009m2·K/W。在同樣條件下〔油進出口溫度和蒸汽溫度不變〕測得油的流速1m/s300311322333344748097114120油溫(K)油側αi〔W/m2·K〕1.9KJ/kg·K900kg/m3，蒸汽側的熱阻可無視。求所需的管長，依據(jù)所得的結果〔如管子太長或太短應用可行。〔2023〕〔8分〕r1L的圓管敷設一絕熱層，假設絕熱層〔絕rλ〕t，溫度為tt2 W1 f W2流傳熱計算式，試推導出穩(wěn)態(tài)通過絕熱層的熱損失速率Q〔用α、λ、r、r、1、 2

tQ。假設α、λrLttW1 f 1、 W1 fr增加，是否熱損失Q總是削減，假設不是，求出熱損失最大時的絕熱層外半徑2rr，Q2 2〔2023六﹑10000W/(m2K)，空氣走管內(nèi)，其傳熱膜系數(shù)為50W/(m2·K)。已測得空氣的進出口溫度分別為℃，蒸汽在飽和溫度下120℃冷凝為飽和水并準時排走。無視管1 2壁和污垢熱阻﹑空氣溫度轉變引起的物性變化和熱損失(假定