江南大学化工原理2012年下半年第二阶段测试卷
江南大学现代远程教育 2012年下半年第二阶段测试卷考试科目:《化工原理》第三章（总分100分）
时间：90分钟
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一、填空题（20分，每空2分）
1、在包有二层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将______________材料包在内层，其原因是_________________________。
2、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应___________________，主要原因是___________________。
3、列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于____________________，折流挡板的形状有____________________，____________________等。
4、多层平壁导热的总热阻等于___________________。
5、冷凝现象有__________冷凝和__________冷凝。
二、选择题（10分，每空2分）
1、蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数值_______。
A、降低 B、升高 C、不变
2、在稳定变温传热中，流体的流向选择_______时传热平均温度差最大。
A、并流 B、逆流 C、错流
3、两流体进行换热时，每一流体在换热器内的任一位置，任一时间的温度皆相等，这种传热称为_______。
A、稳定变温传热 B、恒温传热 C、变温传热
4、蒸汽冷凝时，膜状冷凝的 _______滴状冷凝的。
A、等于 B、大于 C、小于
5、在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对对流传热系数的影响是 。
A、会使其升高 B、不确定
C、对其无影响 D、会使其大大降低
三、判断题（10分，每空2分）
1、传热系数是物质传热能力的标志，一般情况下，金属的传热系数较大，非金属的传热系数较小。( )
2、在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。（ ）
3、多层平壁导热过程中，传热总推动力为各壁面温度差之和。( )
4、当间壁两侧无相变冷热流体的进、出口温度已确定时，为了提高传热平均温度差，应采用逆流操作。( )
5、在列管换热器中，用水冷却某气体，气体中有稀酸冷凝出来，应将气体安排走管程。( )
四、计算题（60分，每题15分）
1、一单壳程单管程列管换热器由26根19×2 mm，长4 m的管子组成。温度为120℃的饱和蒸汽在壳侧冷凝(冷凝液为饱和液体)以加热管内的植物油，将油从20℃加热至85℃，若换热器的传热负荷为125 kW，蒸汽冷凝表面传热系数为10000 W/（m2.℃），油侧垢层热阻为0.0005 m2.℃/W，管壁热阻和蒸汽侧垢层热阻可忽略，试求：
(1) 基于内表面的总传热系数Ki；
(2)若油的流速加倍，此时换热器的总传热系数为原来的1.75倍，油的物性不变，试求油的出口温度。
2、利用管外的水蒸气冷凝来加热管内的轻油，已知水蒸气冷凝的传热膜系数1=10000W／(m2•℃)，轻油加热的传热膜系数2= 200W／(m2•℃)。若钢管是 57×2.5mm的无缝钢管，其导热系数为 46.5W/(m•℃) ，求传热系数K。
3、在管长为1m的冷却器中，用水冷却油。已知两流体作并流流动，油由147℃冷却到97℃，冷却水由12℃加热到37℃。欲用加长冷却管的办法，使油出口温度降至77℃。若在两种情况下油、水的流量、物性、进口温度均不变，冷却器除管长外，其他尺寸也不变。试求加长后的管长。
4、在一内钢管为18010mm的套管换热器中，将流量为 3500kg/h 的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热为2380J/(kg )。环隙逆流走冷却水，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热为4174 J/(kg℃)。内管内外侧对流传热系数分别为2000W/(m2℃)和3000W/(m2℃)，钢的导热系数可取为45 W/(m℃)。假定热损失和污垢热阻可以忽略。试求：
（1）冷却水用量；
（2）基于内管外侧面积的总传热系数；
（3）内管外侧传热面积。
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