熱質(zhì)交換答案

1、第一章緒論11分子傳遞現(xiàn)象可以分為幾類(lèi)？各自是由什么原因引起的？答：分為三類(lèi)。動(dòng)量傳遞是由流場(chǎng)中的速度分布不均勻（或速度梯度的存在）引起的；熱量傳遞是由溫度梯度的存在（或溫度分布不均勻）引起的；質(zhì)量傳遞是由物體的濃度分布不均勻（或濃度梯度的存在）引起的。12熱質(zhì)交換按工作原理可分為哪幾類(lèi)？她們各自的特點(diǎn)是什么？1）間壁式又稱(chēng)表面式。在此類(lèi)換熱器中，熱、冷介質(zhì)在各自的流道中連續(xù)流動(dòng)完成熱量傳遞任務(wù)，彼此不接觸，不摻混。2）直接接觸式又稱(chēng)混

2、合式。在此類(lèi)換熱器中，兩種流體直接接觸并且相互摻混，傳遞熱量和質(zhì)量后，在理論上變成同溫同壓的混合介質(zhì)流出，傳熱傳質(zhì)效率高。3）蓄熱式又稱(chēng)回?zé)崾交蛟偕綋Q熱器。它借助由固體構(gòu)件（填充物）組成的蓄熱體傳遞熱量，此類(lèi)換熱器，熱、冷流體依時(shí)間先后交替流過(guò)蓄熱體組成的流道，熱流體先對(duì)其加熱，使蓄熱體壁溫升高，把熱量?jī)?chǔ)存于固體蓄熱體中，隨即冷流體流過(guò)，吸收蓄熱體通道壁放出的熱量。4）熱管換熱器。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(guò)

3、中隔板置于殼體中，中隔板與熱管加熱段，冷卻段及相應(yīng)的殼體內(nèi)腔分別形成熱、冷流體通道，熱、冷流體在通道內(nèi)橫掠管束連續(xù)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳熱。13簡(jiǎn)述順流、逆流、叉流和混合流各自的特點(diǎn)，并對(duì)順流和逆流做一比較和分析。順流式或稱(chēng)并流式，其內(nèi)冷、熱流體由同一端進(jìn)入換熱器，平行地向著同一方向流動(dòng)，并由同一端離開(kāi)換熱器。逆流式，冷、熱流體平行逆向流動(dòng)，由相對(duì)的兩端進(jìn)入換熱器，向著相反的方向流動(dòng)，并由相對(duì)的兩端離開(kāi)換熱器。叉流式又稱(chēng)錯(cuò)流式，兩種流體的流動(dòng)方向互

4、相垂直交叉，這種布置通常是用在氣體受迫流過(guò)一個(gè)管束而管內(nèi)則是被泵輸送的液體?；炝魇剑瑑煞N流體在流動(dòng)過(guò)程中既有順流部分，又有逆流部分。當(dāng)冷、熱流體交叉次數(shù)在四次以上時(shí)，可根據(jù)兩種流體流向的總趨勢(shì)，將其看成逆流或順流。在各種流動(dòng)形式中，順流和逆流可以看作是兩個(gè)極端情況。在進(jìn)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??；順流時(shí)，冷流體的出口溫度總是低于熱流體的出口溫度，而逆流時(shí)冷流體的出口溫度卻可能超過(guò)熱流體的出口溫度。因此，

5、熱質(zhì)交換設(shè)備應(yīng)盡量布置成逆流，盡可能避免布置成順流。但逆流布置會(huì)使得冷、熱流體的最高溫度發(fā)生在換熱器的同一端，使得此處的壁溫較高，對(duì)于高溫?fù)Q熱器來(lái)說(shuō)，這是要注意的；當(dāng)冷、熱流體中有一種發(fā)生相變時(shí)，布置這類(lèi)換熱器時(shí)就無(wú)所謂順流和逆流了。21、傳質(zhì)通量定義、表示方法。答：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)垂直與傳質(zhì)方向上單位面積的物質(zhì)的量稱(chēng)為傳質(zhì)通量。傳質(zhì)通量等于傳質(zhì)速度與濃度的乘積。以絕對(duì)速度表示的質(zhì)量通量：以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量：()()AAABBBBAB

6、juujuuujjj????????以主流速度表示的質(zhì)量通量：22碳粒在燃燒過(guò)程中的反應(yīng)式為CO2=CO2，即為1摩爾的C與1摩爾的O2反應(yīng)，生成1摩爾的CO2，所以O(shè)2與CO2通過(guò)碳粒表面邊界界層的質(zhì)擴(kuò)散為等摩爾互擴(kuò)散等摩爾互擴(kuò)散。AAABBBAABBmumumuu????????1()()AAABBAABuuuamm???????????????()BBABuamm???AAAAAAABABABABABmanMMxmmaannMMM

7、M??????BBBBBBABABABABABmanMMxmmaannMMMM??????（b）若摩爾分?jǐn)?shù)相等，則222222222320.3077322844OOOOONNCOCOxMaxMxMxM???????20.2692Na?20.4231COa?若質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，則2222222221320.3484111322844OOOONCOONCOaMxaaaMMM???????20.3982Nx?20.2534COx?212解：981

8、2310(0.020.005)()1.510()110AAADNCCkmolmsz?????????????213解：氨空氣4250000.2101.01310273350OaDmsPPTKTKPP????????3322442003500.2100.2910273ODPTDmsPT????????????????????氫—空氣420.51110ODms???3322442003500.511100.74210273ODPTDmsPT