《熱質交換原理與設備》習題答案

2021-06-29 試題

　　.第一章緒論

　　1、答：分為三類。動量傳遞：流場中的速度分布不均勻（或速度梯度的存在）；

　　熱量傳遞：溫度梯度的存在（或溫度分布不均勻）；

　　質量傳遞：物體的濃度分布不均勻（或濃度梯度的存在）。

　　2、解：熱質交換設備按照工作原理分為：間壁式，直接接觸式，蓄熱式和熱管式等類型。間壁式又稱表面式，在此類換熱器中，熱、冷介質在各自的流道中連續流動完成熱量傳

　　遞任務，彼此不接觸，不摻混。

　　直接接觸式又稱混合式，在此類換熱器中，兩種流體直接接觸并且相互摻混，傳遞熱量

　　和質量后，在理論上變成同溫同壓的混合介質流出，傳熱傳質效率高。

　　蓄熱式又稱回熱式或再生式換熱器，它借助由固體構件（填充物）組成的蓄熱體傳遞熱

　　量，此類換熱器，熱、冷流體依時間先后交替流過蓄熱體組成的`流道，熱流體先對其加熱，使蓄熱體壁溫升高，把熱量儲存于固體蓄熱體中，隨即冷流體流過，吸收蓄熱體通道壁放出的熱量。

　　熱管換熱器是以熱管為換熱元件的換熱器，由若干熱管組成的換熱管束通過中隔板置于

　　殼體中，中隔板與熱管加熱段，冷卻段及相應的殼體內窮腔分別形成熱、冷流體通道，熱、冷流體在通道內橫掠管束連續流動實現傳熱。

　　3、解：順流式又稱并流式，其內冷、熱兩種流體平行地向著同方向流動，即冷、熱兩種流體由同一端進入換熱器。

　　逆流式，兩種流體也是平行流體，但它們的流動方向相反，即冷、熱兩種流體逆向流

　　動，由相對得到兩端進入換熱器，向著相反的方向流動，并由相對的兩端離開換熱器。叉流式又稱錯流式，兩種流體的流動方向互相垂直交叉。

　　混流式又稱錯流式，兩種流體的流體過程中既有順流部分，又有逆流部分。順流和逆流分析比較：

　　在進出口溫度相同的條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，順流時，冷流體的出口溫度總是低于熱流體的出口溫度，而逆流時冷流體的出口溫度卻可能超過熱流體的出

　　口溫度，以此來看，熱質交換器應當盡量布置成逆流，而盡可能避免布置成順流，但逆流也有一定的缺點，即冷流體和熱流體的最高溫度發生在換熱器的同一端，使得此處的壁溫較高，為了降低這里的壁溫，有時有意改為順流。

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