
- •Часть 3. Типовые процессы и
- •Содержание
- •Введение
- •1 Общие положения
- •1.1 Цель обучения
- •1.2 Программа модуля «Тепловые процессы»
- •1.2.1 Роль тепловых процессов в химической технологии. Особенности тепловых процессов
- •1.2.2 Материал, изученный в предыдущем семестре
- •1.3 Объем модуля и виды учебных занятий
- •1.4 Перечень необходимых средств для выполнения
- •1.5 План-график изучения модуля «Тепловые процессы»
- •1.6 Планы практических занятий
- •Занятие №1
- •Занятие №2
- •Занятие №3
- •Занятие №4
- •1.7 Планы лабораторных занятий
- •1.8 Индивидуальное расчетное задание (ирз)
- •1.9 Самостоятельная работа студентов
- •1.10 Модульный экзамен
- •2 Тепловые процессы
- •2.1 Общие сведения
- •2.1.1 Тепловой баланс
- •2.1.2 Основное уравнение теплопередачи
- •2.1.3 Передача тепла теплопроводностью
- •2.1.4 Передача тепла конвекцией
- •2.1.5 Дифференциальное уравнение конвективного
- •2.1.6 Тепловое подобие
- •2.1.7 Теплоотдача без изменения агрегатного состояния
- •2.1.8 Теплоотдача при изменении агрегатного состояния
- •2.1.9 Теплопередача через плоскую стенку
- •2.1.10 Движущая сила теплообменных процессов
- •2.2 Промышленные способы подвода тепла
- •2.3 Конструкции теплообменных аппаратов
- •2.3.1 Кожухотрубные теплообменники
- •2.3.2 Теплообменники "труба в трубе"
- •2.3.3 Погружные трубчатые теплообменники
- •2.3.4 Оросительные теплообменники
- •2.3.5 Теплообменники с плоскими поверхностями нагрева
- •2.4 Конденсация
- •2.5 Типичные случаи теплообмена
- •2.6 Основные методы интенсификации теплообмена
- •3 Выпаривание
- •3.1 Общие сведения
- •3.1.1 Изменение свойств раствора при выпаривании
- •3.1.2 Методы выпаривания
- •3.1.3 Основные величины, характеризующие работу
- •3.1.4 Элементы расчета однокорпусной выпарной установки
- •3.2 Классификация выпарных аппаратов
- •3.3 Конструкции выпарных аппаратов
- •3.3.1 Выпарные аппараты с естественной циркуляцией раствора
- •3.3.2 Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора
- •3.3.3 Пленочные выпарные аппараты
- •3.3.4 Роторно-пленочные выпарные аппараты
- •3.3.5 Барботажные выпарные аппараты с погружными
- •Приложение а модульно-рейтинговая технология изучения курса пахт
- •Приложение б
- •Тестовые задания Тесты к занятию №1
- •Тесты к занятию №2
- •Тесты к занятию №3
- •Тесты к занятию №4
- •Приложение в
- •Варианты расчетного задания Задача 1
- •Задача 2
- •Приложение г
- •Основные термины и определения
- •Приложение д
- •Ведомость учета успеваемости студентов
- •Приложение е
- •Экспертно-обучающая программа для пэвм
- •Литература Основная
- •Дополнительная
Приложение б
(обязательное)
Тестовые задания Тесты к занятию №1
1. Какое из перечисленных ниже тел при прочих равных условиях быстрее нагреется, если его теплопроводность , плотность и удельная теплоемкость с?
а) асбест: = 0,151 Вт/м К; = 600 кг/м3; с = 0,84 кДж/кг К;
б) дерево: = 0,150 Вт/м; = 600 кг/м3; с = 2,72 кДж/кг К;
в) торфоплита: = 0,064Вт/м К; = 220 кг/м3; с=0,75 кДж/кг К.
2. Какое количество тепла (Дж) необходимо для нагревания 5 л воды от 20 до 100 0С, если средняя теплоемкость воды составляет 4,2 кДж/кг·К; плотность = 980 кг/м3; удельная теплота парообразования воды при атмосферном давлении r = 2258,4 кДж/кг; коэффициент теплопроводности воды = 0,65 Вт/м2К?
а) 5 80 4,2 10 3 = 1,68 10 6;
б) 5 80 4,2 980 10 -3 10 3 = 1,65 10 6;
в) 5 10 -3 980 2258,4 10 3 = 11,07 10 6;
г) 5 980 4,2 80 10 3 = 1,65 109;
д) 5 980 0,05 = 3,185.
3. Какое количество тепла (Дж) необходимо для испарения 5 л воды при атмосферном давлении, если удельная теплоемкость воды при температуре кипения с = 4,23 кДж/кгК; плотность = 958 кг/м3; удельная теплота парообразования r = 2258,4 кДж/кг?
а) 5 4,23 958 10 -3 = 20,26;
б) 5 2258,4 = 11,29 10 3;
в) 5 958 2258,4 = 10,82 10 6;
г) 5 958 2258,4 103 = 10,82 109.
4. Какое из критериальных уравнений описывает стационарный процесс естественной теплоотдачи?
а) Nu = f (Fo,Рr,Re);
б) Nu = f (Рr,Re);
в) Nu = f (Рr,Gr);
г) Nu = f (Ре,Gr).
5. Как влияет длина вертикальной трубы на коэффициент теплоотдачи αп при конденсации на ней пара?
а) не влияет;
б) с увеличением длины трубы αп увеличивается;
в) с увеличением длины αп уменьшается.
6. Как влияет число горизонтальных труб (n) в пучке на коэффициент теплоотдачи αп при конденсации пара?
а) не влияет;
б) с увеличением n увеличивается αп;
в) с увеличением n уменьшается αп .
7. С увеличением шероховатости стенки при прочих равных условиях коэффициент теплоотдачи при кипении жидкостей…
а) не изменяется;
б) увеличивается;
в) уменьшается.
8. Коэффициент теплоотдачи при движении жидкостей в трубах будет больше в зонах …
а) «гладкого» течения;
б) «шероховатого» течения.
9. Коэффициент теплоотдачи при движении жидкостей при прочих равных условиях больше в…
а) прямых трубах;
б) змеевиках.
10. Влияет ли длина труб на интенсивность поперечного процесса переноса тепла в движущейся в них жидкости?
а) не влияет;
б) интенсивность в коротких трубах увеличивается;
в) интенсивность в коротких трубах уменьшается.
11. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на пучке горизонтальных труб…
а) не зависит от их взаимного расположения;
б) больше при «коридорном» расположении;
в) больше при «шахматном» расположении.
12. Средняя разность температур зависит от взаимного направления движения теплоносителей…
а) всегда;
б) если изменяются температуры обоих теплоносителей;
в) если изменяется температура хотя бы одного теплоносителя.
13. Лимитирующей стадией при теплопередаче является стадия, для которой значение…
а) коэффициента теплоотдачи наименьшее;
б) коэффициента теплоотдачи наибольшее;
в) термического сопротивления наибольшее;
г) термического сопротивления наименьшее;
д) коэффициента теплопроводности наименьшее.
14. С какой стороны стенки, разделяющей холодный воздух и горячую воду, целесообразно интенсифицировать теплообмен, чтобы увеличить коэффициент теплопередачи?
а) со стороны воздуха;
б) со стороны воды;
в) с обеих сторон.
15. С увеличением скорости движения теплоносителя вероятнее всего…
а) общие затраты на изготовление и эксплуатацию («К» - капитальные и «Э» - эксплутационные) теплообменника увеличиваются;
б) общие затраты на изготовление и эксплуатацию («К» - капитальные и «Э» - эксплутационные) теплообменника уменьшаются;
в) «К» - увеличиваются, а «Э» - уменьшаются;
г) «К» - уменьшаются, а «Э» - увеличиваются.
16. Температура поверхности стенки tст1, которая покрывается загрязнениями, при стационарном непрерывном процессе теплопередачи…
а) не изменяется; б) возрастает; в) уменьшается. |
tст1 tст2 Q загрязнения |
17. Повышение скорости движения теплоносителя не приводит к существенной интенсификации процесса, если…
а) этот теплоноситель – газ;
б) этот теплоноситель – жидкость;
в) термическое сопротивление стенки вследствие ее загрязнения очень велико.
18. При выборе метода интенсификации теплообмена критерием его оптимальности в большинстве случаев является…
а) его доступность;
б) влияние на коэффициент теплопередачи;
в) влияние на массу аппарата;
г) экономическая эффективность.