换热器原理与设计复习重点4.docx

绪论:

1 ?填空:

1.按传递热量的方式，换热器可以分为（），（），（）

2.对于沉浸式换热器，传热系数（）,体积（）,金属耗量（

）。

3.相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，（）换热器传热系数较低, （）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，（）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、（）（

6?按温度状况來分，（）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，（）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。

2 ?简答:

1?说出以下任意五个换热器，并说明换热器两侧的工质及换热方式

2.比较沉浸式换热器、喷淋式换热器、套管式换热器和管壳式换热器的优缺点

3?举例说明5种换热器，并说明两种流体的传热方式？说明两种流体的传热机

理？

第一章

1 ?填空:

1. 传热的三种基本方式是（）、（）、和（）o

2..两种流体热交换的基本方式是_ （） _、（）、和（）

3.采用短管换热，由于有入口效应，边界层变薄，换热得到（）

4.采用螺旋管或者弯管。由于拐弯处截面上二次坏流的产生，边界层遭到破坏,

因而换热得到强化,需要引入（）1修正系数。

5.通常对于气体来说，温度升高，其黏度（）,对于液体来说，温度升高,

其黏度（）

6.热计算的两种基本方程式是（）和（）。

7.对于传热温差，采用顺流和逆流传热方式中，（）传热平均温差小,

（）时传热平均温差大。

8?当流体（）变化较大时，平均温差常常要进行分段计算。

9?在采用先（）流后（）流〈1-2＞型热效方式热交换器时，要特别注意

温度交叉问题，避免的方法是（）和（）o

10.冷凝传热的原理，层流吋，相对于横管和竖管，（）传热系数较高。

11.对于单相流体间传热温差，算术平均温差值（）对数平均温差

12.管内流体的换热所遵守的基本准则为（）,其大小与（）、（）

和（）有关

13.设计计算时，通常对（）进行判定，校核计算时，通常对（）

进行判定

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）

2.热交换器计算方法的优缺点比较？

3、传热的基本方式有哪几种?

4、流体换热的基本方式有哪些？

5、流体传热的基本准则方程式为努赛尔准则，与哪些无因次方程有关？

6、当换热管分别为短管时和螺旋管时，换热系数增加还是减少，为什么？

7、当出现大温差加热流体时，分别对于气体和液体，换热系数增加还是减少，为什么？

8、什么是对数平均温差，算术平均温差和积分平均温差，它们之间的联系和区别是什么？

9、采用平均温差法进行设计计算的步骤？

10、采用效能单元数法进行设计计算的步骤？

11、对于冷凝换热，卧式和立式换热器选型选型及原因说明

12、采用积分平均温差适用的条件？

3?计算题

1?有一蒸汽加热空气的热交换器，它将流量为5kg/s的空气从10°C加热到60°C, 空气与蒸汽逆流，其比热为1.02KJ/(kg°C),加热蒸汽系压力为P=O.3Mpa,温度为150°C的过热蒸汽，在热交换器中被冷却为该压力下90°C的过冷水，试求其平均温差。(附：饱和压力为0.3MP,饱和蒸汽恰为2725.5KJ/kg,饱和水恰为

561.4KJ/kg.l50°C时，水的饱和温度为133°C,过热蒸汽熔为2768 KJ/kg, 90时，过冷水的恰为377 KJ/kg)

2. 在一传热面积为15.8m2,逆流套管式换热器屮，用油加热冷水，油的流量为

2.85kg/s,进口温度为110°C冰的流量为0.667kg/s,进口温度为35°C,油和水的平均比热分别为1.9KJ/kg-°C和4.18KJ/kg ?°C,换热器的总传热系数为320W/m2?°C, 求水的出口温度？

3、一换热器用100°C的水蒸汽将一定流量的油从20°C加热到80°Co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？

注：￡ = 1 - e~NTU

4?某换热器用100°C的饱和水蒸汽加热冷水。单台使用时，冷水的进口温度为10°C,出口温度为30°C。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？

5.—用13°C水冷却从分憎器得到的80°C的饱和苯蒸气。水流量为5kg/s,苯汽化潜热为395 kJ/kg,比热为1.758 kJ/kg*°C,传热系数为1140 W/m2*°Co试求使1 kg/s 苯蒸气凝结并过冷却到47°C所需的传热面积⑴顺流；（2）逆流。

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：（）换热器、

（）换热器、（）换热器、和（）换热器等。

2?对于固定管板式换热器和U型管式换热器，（）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（）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，（）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（）法和（）法

6.在管壳式换热器中，管子的排列方式常有（）排列法、（）排

列法和（）排列法。

7.如果需要增强换热常采用（）排列法，为了便于清洗污垢，多采用

（）排列法。（）排列法使得管板的划线、制造和装配比较困

难。

&为了增加单位体积的换热面积，常采用（）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

（）和（）。

10.折流板的安装和固定通过（）和（)

）校正因子，Ji表示（) 11?冗程换热公式JoTHjqJUbJW其中Jb表示

（校正因子。jc表示（）校正因子

）阻力和（）阻12.管壳式换热器理想壳程管束阻力包括（力。

13?管壳式换热器的实际阻力要考虑考虑（响

）影响R）,（）的影Rb,和（）对阻力影响R s

14.在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真止横向流过管束的流路为（)

股流体，（）股流体为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（）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（）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（）因管内清洗方便。被冷却的流体宜走（）程，便于散热，腐蚀性流体宜走（）理，流量小或粘度大的流体宜走（）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（）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（）

18?流体诱发振动的原因是（），（）和（）

19.减小管子的支撑跨距能（）管子固有频率，在弓形折流板缺口处不排管，将（）管子的支撑跨距

20?蒸发器的三种温降分别为（

）温降△',（）温降A〃和

( )温降A"

21.管壳式换热器的设计标准应遵循（）标准和GB150标准

22.为了提高换热效果，对于辐射式换热器，应（）流通截面积，对于对流式换热器，应（）流通截面积。

2. 名词解释：

（1）?卡路里温度

⑵?布管限定圆

3. 简答：

（1）?试分析廷克流动模型各个流路及其意义

（2）?说明下列换热器的型号

BEM600-2. 0/1. 5-250-5/19-4 I 2)

BEM800-^-254- —Cw-4 1.0 19 3)

BIU500-4. 0/1. 6-75-6/19-2 I 4)

AE5500-1.6-54- —-4 1

25

(3)?找出下列图中，换热器的名称及各零部件名称和及作用

1)

2)

3 4)请说出序号2、6、7、8、18各代表什么零件，起什么作用？

第三章

第一节:

1?填空:

1.热交换器单位体积中所含的传热面积的大小大于等于（），为紧凑式换热器

2.通常采用二次表面来增加传热表面积，或把管状的换热器改为（）状表面，

3.螺旋板式热交换器的构造包括（）、隔板、（）和（）

4?螺旋板式换热器的螺旋板一侧表面上有定距柱，它的作用主要是（）、（）、和（）。

5.在III型螺旋板式热交换器中：一侧流体螺旋流动，流体由周边转到屮心，然后

再转到另一周边流出。另一侧流体只作（），适用于有相变流体换热

2?简答

1）说明下列换热器的型号

BLC1.6-80--^-- —-G

1600 18

3. 计算:

（1）.设螺旋板的板厚为2mm,两通道宽bl和b2为6mm和10mm,内侧有效圈数为1,中心隔板宽为14mm,以dl为基准半圆直径绕出的螺旋板作为内侧板时，d2为基准半圆直径绕岀的螺旋板作为外侧板时试作示意图绘制螺旋体，并计算节距tl、t2,基准半圆直径dl, d2, 内侧螺旋板总长度Id外侧螺旋板总长度Lo,螺旋板最人外径D等参数

第二节

1?填空：

1.板式换热器按构造可以划分为（）、全焊式和（）

2?可拆卸板式换热器结构由（），密封垫片，（）和（）组成2?简答：

1) .BRO. 3-1.6-20-F-I

2）B P1.0- 1.0- 100-E - II

4x2

3）.板式换热器的流程和通道配合为厂，其中甲流体为热流体，乙

2x4

流体为冷流体，画岀流程流道组合

3名词解释:

1）热混合：

第三节

1 ?填空:

1.板翅式换热器由（）、翅片、（）基本单元和导流片和封头组成

简答：

2 ?简答：

1）对于板翅式热交换器，两个热通道之间相隔三个冷通道A、B、C,冷热通道的翅高均为H,求每个冷通道的定性尺寸及翅片效率。说明定性尺寸及翅片效率

第四节1 ?填空：

1）管子两侧的换热系数如果相差很人，则应该在换热系数（翅片。

2）?管子两侧的换热系数都很小，为了强化传热，应在（

3）翅片管束的组成为（）、（）和（）

4）翅片管按机械连接方式可分为（）、（）、（

）的一侧加装）加装翅片。和（）

单相强化换热

1?填空题

1.根据场协同理论，当温度场和速度场夹角为（），换热器传热系数最大。

2.相对于螺旋槽管和光管，（）的换热系数高，（）的防结垢性能好。

3.对于螺旋槽管和横纹槽管，其传热面积（）得到有效提高

4.按照强化传热的方法可分为（）传热方法和被动强化传热方法

5.对螺旋管起强化传热的流动主要为（）和二次流

6.相同壁厚，管径的螺旋槽管的结构强度（）同等条件的光

管。

7.低肋管和内肋管的传热面积得到有效（)

9.一般而言，静态混合器的阻力损失（)

相变强化换热

1.一般而言，粗糙表面的沸腾传热系数（）光滑表面的沸腾传热系数，过热度（）光滑表面

2.对于冷凝换热，翅片顶部应该有较（）的曲率半径，翅片底部有较（）的排液空间。

3.对于花瓣形管，由于齿底被完全切割开，因而其传热系数稍（）同等条件下得C管

单相强化换热方面：

1.根据场协同理论，当温度场和速度场夹角为_______ ,换热器传热系数最

大。

2.相对于螺旋槽管和光管，_______ 的换热系数高，_________ 的防结垢性能

好。

3.对于螺旋槽管和横纹槽管，其传热面积没有得到有效提高

4.按照强化传热的方法可分为主动强化传热方法和被动强化传热方法

5.对螺旋管起强化传热的流动主要为螺旋流和二次流

6.相同壁厚，管径的螺旋槽管的结构强度且同等条件的光管。

7.低肋管和内肋管的传热面积徨到有效提高

8.当雷诺数较高时,管内插入螺旋线的传热强化效果明显。

9.一般而言，静态混合器的阻力损失太

10.螺旋扁管换热器仝噩要安装折流板。

11.百叶窗翅片的传热机理与交叉翅片的传热机理类似。

12.C管和花瓣形翅片为三维翅片管。相变强化换热方向：

1.一般而言，粗糙表面的沸腾传热系数太王光滑表面的沸腾传热系数，过热

度小于光滑表面

2.对于冷凝换热，翅片顶部应该有较尘的曲率半径，翅片底部有较大的排液

空间。

3.对于花瓣形管，由于齿底被完全切割开，因而其传热系数稍太王同等条件

下得C管

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