华南理工大学化学工程考研十年真题-传热大题 联系客服

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华工研究生入学考试 化工原理 传热大题

(2008). 五、(25 分)某生产过程需要将 440kg/h 的常压空气从 20℃加热到 95℃,为完成该传热任务,现选用一台单程列管式换热器,所用的换热器尺寸如下:管子规格为φ25mm×2.5mm 的钢管,管长为 1.5m,管子数为 38 根。壳程采用 115℃的饱和水蒸汽加热。 已知空气的物性数据为:Cp=1kJ/(kg·K);λ=0.029W/(m·K); μ=0.02cp 试求:

(1) 通过计算说明该换热器是否能满足生产要求? (2) 如使用此换热器时空气的实际出口温度为多少?

(3) 若要求空气的出口温度能达到 95℃,则该换热器在结构和操作上应采取什么措施?(用计算等说明)(受锅炉压力所限,蒸汽温度不能再提高) 注:①计算中可忽略管壁及污垢热阻,热损失也忽略不计,

②可忽略空气物性随温度的变化。

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华工研究生入学考试 化工原理 传热大题

(2007)三、(20分)某酒精精馏厂,塔顶馏出液冷凝器中有?25×2.5的管50根,长2m,管内通冷却水,流速为1.0m/s,其进、出口温度分别为20℃和40℃,管外为饱和蒸气冷凝,试求:

(1) 管壁对冷却水的对流传热系数hi。

(2) 该厂仓库有一台与上述传热面积相同,管径相同,但管数为60根的换热器拟作备用品,若保持冷却水进出口温度不变,问该备用品是否合用(用计算等说明)?

(3) 若不合用,为完成原来的冷凝任务,试说明用该备用换热器如何调整操作条件使之满足生产要求?

水物性数据可取为:Cp=4.174kJ/(kg·K),ρ=995.7kg/m3;λ=0.617W/(m·K),μ=0.8cp

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华工研究生入学考试 化工原理 传热大题

(2006)3、(20分) 流量为9.17kg/s和温度为20℃的水在面积50m2列管换热器中逆流将110℃的醋酸冷却到40℃,冷却水的出口温度为45℃。但换热器投入运行一段时间后,冷、热流体的流量和进口温度均不变,但测得冷却水的出口温度降为38℃,求(1)前后总传热系数改变多少?(2)换热器的污垢热阻为多少?(3)若冷、热流体的对流传热分系数的比值为1:3 ,为了提高传热总系数,你认为提高哪一种流体的传热分系数更有效,为什么?

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华工研究生入学考试 化工原理 传热大题

(2005)五、(23分)用一套管换热器将2000kg/h的甲苯饱和蒸气(110oC)冷凝为饱和液体,甲苯的气化热为363KJ/kg。冷却水于16 oC及5000kg/h的流量进入套管内管(内径50mm)作强制湍流流动,其传热膜系数为1740w/(m 2 K)。水的比热可取为4.19KJ/(kg oC),假设甲苯侧热阻和管壁热阻远小于水侧热阻。 (1)求冷却水的出口温度及套管管长。

(2)由于气候变化,冷却水的进口温度升高到25 oC,试计算换热器的热负荷变化(以%表示)。忽略物性参数的变化。

(3)冷却水温度升高后,有人建议将冷却水流率加倍,问此时的热负荷及冷却水出

口温度与未升高时相比如何,计算出热负荷增加或减少的百分数。

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