换热器原理与设计期末考试答案2023春

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换热器原理与设计

1. 型号BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2Ⅰ中4.0表示换热管长度为4m。（ ）

A:对 B:错
答案:C

2. 热管换热器能在极小温差下传递大量热量。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案是A：对。热管换热器利用热管内部工质的相变来传递热量，具有较高的热流密度和较小的温差，因此能在极小温差下传递大量热量。'

3. 带翅片的管束，在管外侧流过的气体被限制在肋片之间形成各自独立的通道，在垂直于流动方向上（横向）不能自由运动，我们称气体为非混合流动。管子不带翅片，管外的气流可以在横向自由地、随意地运动，称为混合流动。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。带翅片的管束可以使气体在垂直于流动方向上（横向）不能自由运动，形成各自独立的通道，因此气体是非混合流动。而管子不带翅片时，管外的气流可以在横向自由地、随意地运动，称为混合流动。因此，这个描述是错误的。'

4. 设置旁路挡板的目的是为了防止流体在分程隔板槽产生的空间处短路。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。设置旁路挡板的目的是为了防止流体在分程隔板槽产生的空间处短路，而不是产生短路。因此，这个判断题是错误的。'

5. 与间壁式热交换器相比，蓄热式热交换器在结构上紧凑性更高。（ ）

A:错 B:对
答案:(错)AI参考:答案：B:对。蓄热式热交换器结构紧凑，占地面积小，因此与间壁式热交换器相比，在结构上蓄热式热交换器更紧凑。'

6. 换热器中热容量大的流体温度变化也大（ ）

A:对 B:错
答案:F###错误


7. 在流程的选择上，不洁净和易结垢的流体宜走壳程。

   
   


A:错 B:对
答案:错

8. 管壳式换热器理想壳程管束阻力包括理想错流段阻力和理想缺口段阻力。（ ）

A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。管壳式换热器的理想壳程管束阻力包括理想错流段阻力和理想空隙段阻力，其中理想错流段阻力是由流体通过换热器时的摩擦阻力引起的，而理想空隙段阻力是由流体在换热器管束内部的空隙中流动时产生的湍流阻力引起的。因此，这个判断题是正确的。'

9. 喷射式热交换器主要优点在于提高被引射流体压力不直接消耗机械能，结构简单。（ ）

A:对 B:错
答案:错误


10. 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。

    
    


A:错 B:对
答案:对

11. 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。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。由于流体温差较大时，容易发生振动和噪音，影响传热效果，所以不宜使传热系数大的流体走壳程，而应该使管程走传热系数大的流体，以减小管壁和壳壁温差。因此，这个说法是错误的。'

12. 平板式换热器具有自洁功能。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。平板式换热器具有自洁功能。平板式换热器是一种高效、紧凑的换热器，其结构紧凑、易于清洗的特点使其具有自洁功能，可以避免污垢积聚和堵塞的问题。因此，答案为B，即平板式换热器具有自洁功能。'


13. 对于传热温差，采用顺流和逆流传热方式中，顺流传热平均温差小，逆流时传热平均温差大。

    
    


A:错 B:对
答案:对

14. 干式冷水塔不属于混合式换热器。（ ）

A:对 B:错
答案:错误

15. 管壳式热交换器中划分管程是通过设置分程隔板实现的；划分壳程是通过设置纵向隔板实现的。（ ）

A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。管壳式热交换器中划分管程是通过设置管程隔板实现的，划分壳程是通过设置纵向隔板实现的。因此，该判断题表述正确。'

16. 板翅式换热器错流布置一般用在其有效温差并不明显低于逆流，或一侧流体的温度变化不大于冷、热流体最大温差的一半的场合。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。板翅式换热器错流布置通常用于有效温差明显高于逆流的情况，以充分利用温差能。另外，板翅式换热器不适合用于一侧流体的温度变化超过冷、热流体最大温差的一半的场合，因为这可能会导致传热效果下降。因此，这个说法是错误的。'

17. 管壳式热交换器中，通常利用拉杆和挡管进行折流板安装的固定。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案：B:错。拉杆通常用于折流板和管箱的固定，挡管一般用于挡住侧面的突耳，从而确保换热管的进出位置不被堵塞。因此，固定管壳式热交换器中的折流板通常不使用挡管进行固定，而是使用拉杆进行固定。所以这个说法是错误的。'

18. 平板式换热器设计计算时，流体流速需要事先指定。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。在平板式换热器的设计计算中，流体的流速不是事先指定的，而是需要根据具体的设计要求和工艺条件进行计算和选择。因此，这个说法是错误的。'

19. 翅片管式换热器中翅化比是指翅片管外表面积与光管内表面积之比。（ ）

A:对 B:错
答案:对

20. 已知传热有效度和热容比和传热系数便可以求出传热面积（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案：B。解释：只有知道传热有效度，传热系数，以及换热物质性质才能求出传热面积，并且这是一个完整的分析过程，而不是简单给出的条件就能得出结论。所以答案为“错”。'

21. 热计算的两种基本方程式是 。（ ）

A:热平衡方程式 B:牛顿冷却公式 C:傅里叶定律 D:传热方程式
AI参考:正确选项为：A:热平衡方程式 D:传热方程式。热计算的两种基本方程式是热平衡方程式和传热方程式。热平衡方程式用于描述两个或多个热源与一个物体之间的热量交换，传热方程式则用于描述一个物体的热量传递过程。牛顿冷却公式和傅里叶定律是描述传热过程的公式，但不是热计算的两种基本方程式。'

22. 翅片效率的大小与 相关。（ ）。

A:翅片厚度 B:翅片定型尺寸 C:翅片与流体间的换热系数 D:翅片导热系数
AI参考:正确答案是：A:翅片厚度 B:翅片定型尺寸 C:翅片与流体间的换热系数。翅片效率的大小与翅片厚度、翅片定型尺寸、翅片与流体间的换热系数相关。翅片厚度和定型尺寸影响翅片的表面积，从而影响换热效果；翅片与流体间的换热系数则影响热量传递效率。翅片导热系数也是影响换热效果的一个因素，但在这个题目中并不涉及，因此答案为ABC。'


23. 喷射式热交换器的主要部件有：

    
    


A:引入室 B:扩散管 C:工作喷管 D:混合室
答案:扩散管;工作喷管;引入室;混合室

24. 喷射式热交换器的主要部件有 。（ ）。

A:引入室 B:扩散管 C:工作喷管 D:混合室
答案:扩散管;工作喷管;引入室;混合室AI参考:正确选项为：A:引入室、B:扩散管、C:工作喷管。喷射式热交换器的主要部件包括引入室、扩散管、工作喷管等。这些部件共同作用，使得流体在喷射式热交换器中能够进行高效的热交换。选项D提到的混合室不是喷射式热交换器的主要部件，但它可能在某些特殊的应用场景中起到一定的作用。'


25. 下面哪些情况下平均温差常常要进行分段计算

    
    


A:比热变化较大时 B:传热系数变化较大时 C:温度变化较大时
答案:比热变化较大时;传热系数变化较大时

26. 螺旋板式换热器中可存在哪些流动方式 。（ ）。

A:逆流 B:顺流 C:混流 D:错流
AI参考:正确选项为AB。螺旋板式换热器中可存在的流动方式有逆流和顺流，逆流是指流路中各段流体方向相互垂直，因此流动方式比较均匀稳定，适合用于温差较大或者热量较大的场合。顺流是指各股流体以螺旋的方式相向流动，对于小温差或单程热流量小的场合，可选用顺流换热。所以，AB是正确选项，而混流和错流则不适合螺旋板式换热器中的流动方式。'

27. 螺旋板式热交换器的构造包括螺旋形传热板、连接管和 。（ ）。

A:角孔 B:头盖 C:密封垫圈 D:隔板
AI参考:正确选项是：A:角孔 C:密封垫圈。螺旋板式热交换器的构造包括螺旋形传热板、连接管和角孔以及密封垫圈。其中，螺旋形传热板是热交换器的核心部件，它采用螺旋板式结构，增加了传热面积，提高了传热效率；连接管则用于连接相邻的传热板，使得热量可以在各个板之间进行传递；而角孔和密封垫圈则是为了确保传热板和连接管之间的紧密连接，防止流体泄漏。'

28. 影响翅片效率的因素有 。（ ）

A:翅片厚度 B:翅片定型尺寸 C:翅片的导热系数 D:翅片与流体的对流换热系数
答案:翅片厚度;翅片的导热系数;翅片与流体的对流换热系数;翅片定型尺寸AI参考:影响翅片效率的因素有：翅片厚度、翅片定型尺寸、翅片的导热系数以及翅片与流体的对流换热系数。因此，选项A、B、C、D都是正确的。'

29. 下列哪些情况不需要用积分平均温差来计算平均温差（ ）。

A:气体传热 B:单相流体的传热 C:复合传热 D:纯相变传热
AI参考:正确选项为D：纯相变传热。积分平均温差是用于计算平均传热温差的数学方法，主要用于多相流体的传热计算。对于单相流体的传热、复合传热等，可以使用积分平均温差来计算平均传热温差。但是，对于纯相变传热，由于传热过程中没有热量传递，不需要使用积分平均温差来计算平均温差。因此，选项D是正确答案。'

30. 冷热两流体对数平均温差与 无关（ ）。

A:两流体终端温差 B:两流体始端温差 C:冷流体温度变化 D:热流体温度变化
AI参考:正确选项为：ABD多选题：冷热两流体对数平均温差与两流体始端温差、冷流体温度变化、热流体温度变化有关，与两流体终端温差无关。'

31. 至少已知冷热两种流体的进出口温度中的 个才能求出传热有效度（ ）。

A:3 B:4
AI参考:答案是B。至少已知冷热两种流体的进出口温度中的四个才能求出传热有效度。这是一个经典的传热方程式中的已知条件，该方程式用于描述热量的传递过程，需要至少四个已知条件才能求解，包括冷热流体的进出口温度、流量以及可能的其他物理参数。因此，正确答案是B，即至少已知冷热两种流体的进出口温度中的四个才能求出传热有效度。"

32. 传热方程式中Q的单位是（ ）。

A:W B:W/m2
AI参考:传热方程式中Q的单位是W。因此，答案为A：W。"

33. 为了增加单位体积的换热面积，常采用 管径的换热管。（ ）。

A:小 B:大
答案:小

34. 板翅式换热器中，当流体之间温差较大时，宜选用 的翅片。（ ）。

A:波纹型 B:平直型 C:多孔型 D:锯齿型
AI参考:正确答案是：A:波纹型。 波纹型翅片是板翅式换热器中，当流体之间温差较大时，应选用的翅片。 故选A。"

35. 实际传热量Q与最大可能传热量Qmax之比，称为 。（ ）。

A:温度效率 B:传热有效度
答案:对AI参考:实际传热量Q与最大可能传热量Qmax之比，称为传热有效度。因此，答案为B：传热有效度。"


36. 为了增加单位体积的换热面积，常采用   管径的换热管。

    
    


A:小 B:大
答案:小


37. 廷克壳侧流体流动模型中，真正横向流过管束的流路为（ ）


A:B流路 B:A流路 C:D流路 D:C流路
AI参考:正确选项是：A:B流路。 廷克壳侧流体流动模型中，流体真正横向流过管束的流路是B流路，即流体从壳程入口进入管子，然后从管子出口进入壳程的流动路径。其他选项中，A、C、D选项都不是真正横向流过管束的流路。"

38. 初选传热系数后通过 求出传热面积。（ ）。

A:传热方程式 B:热平衡方程式
AI参考:正确选项是【A】传热方程式。 传热系数是用来描述传热过程的速率和传热面积的数学描述，通常在传热方程式中表示。传热面积是传热过程的另一个重要参数，可以通过传热方程式求解。而热平衡方程式主要用于描述热量传递和能量转换之间的关系，与传热系数和传热面积无关。因此，选项A传热方程式是正确的答案。"

39. 在设计中，选择流速要尽量使流体呈 状态。（ ）。

A:湍流 B:层流
AI参考:答案选B：层流。在设计中，选择流速要尽量使流体呈层流状态。层流状态是流体运动比较稳定的一种流态，流体的流动阻力较小，流动情况比较稳定。湍流则相反，流体流动机理复杂，流速分布不稳定，流动情况随位置变化较大。"

40. 微通道内流体的流动相较于常规尺寸通道， 不能忽略。（ ）。

A:体积力 B:表面力
AI参考:B:表面力。 微通道内流体的流动相较于常规尺寸通道，由于通道尺寸非常小，流体之间的相互作用力非常大，因此不能忽略表面力。相比之下，体积力对微通道内流体的流动影响较小，可以忽略。"

41. 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 ℃。（保留三位有效数字）（ ）。

A:83.9 B:78.9 C:88.9 D:73.9
答案:解:Q热=Q冷+Q损,Q损=Q冷×6%,Q冷=W苯×C苯×Δt=2×1.756×103×[(75+273.15)-(25+273.15)]=175600WQ热=Q冷+Q损=175600×106%=186136WW汽=Q热/r汽=186136/(2251×103)=0.0827kg/s答:换热器的热负荷为186136W;蒸汽用量为0.0827kg/s.AI参考:单台换热器的出口温度是30℃，为了保持流量不变，串联五台换热器不会改变水流量，那么总体上相当于水在五段高温段中进行了热量交换。所以出口温度会降低，具体降低的温度是单台出口温度与进水温度的差值乘以使用的台数。即 (30℃ - 10℃) x 5 = 80℃，也就是8.0×10^(2) ℃，保留三位有效数字是83.9℃。所以选项A是正确答案。"

42. 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，问油的出口温度等于 ℃。（ ）。

A:50 B:60 C:65 D:55
AI参考:正确答案是C。根据题目描述，一换热器用100℃的水蒸汽将一定流量的油从20℃加热到80℃。如果油的流量增大一倍，其他条件不变，那么油的水蒸汽换热系数不变，而油流量的增加会导致传热面积需要增加以保持热量传递速率不变。由于油温是恒定的，因此需要增大传热面积以将油加热到同样的温度。在这种情况下，传热面积的增加可能会导致油的出口温度略有下降，但下降幅度不大，通常小于10℃。因此，根据题目的描述，选项C是正确的答案。其他选项都偏离了题目的描述。 这个问题的答案需要根据题目中的具体条件进行推导，因为问题的表述可能会有些许变化。本题的答案是选项C的加热油出口温度约为65℃，这是根据题目中的描述进行推断得到的。因此，答案是C。"