热值交换原理与设备考试题

(完整)热值交换原理与设备考试题(完整)热值交换原理与设备考试题课程热质交换原理与设备 考试形式〔开/闭卷，考试/查〕216〕1。管式。

依据工作原理的不同可以将热质交换设备分为 、 、蓄热式和热2. 与_质 两者的共同作用称为对流传质。3。 蓄热用固液相变材料的热性能要求为：适宜的相变温度、较大的相变潜热以及合适的导热性能.4. 吸附空气中水蒸气的吸附剂称为枯燥剂,枯燥剂的吸湿和放湿的机理是 由枯燥剂外表的蒸汽压与环境空气的蒸汽压差造成，当前者较低时,枯燥剂吸湿，反之放湿 。6湿工况下表冷器的析湿系数的定义：_，，其值的大小直接反映了5。 吸附剂的再生方式有 加热再生方式 、 减压再生方式 、 用清洗气体的再生方式 6湿工况下表冷器的析湿系数的定义：_，，其值的大小直接反映了 _ 。蒸发冷却所特有的性质是 _ .在冷却塔的热工计算中，一般要求冷却水出口温度t2t高 3~5 ℃.s

比当地气温条件下的湿球温度二、分析简答题〔每题636〕t50℃30℃18℃10℃传热方向气水气水气水气水t50℃30℃18℃10℃传热方向气水气水气水气水传质方向气水气水气水气水2。 如何理解动量、热量和质量传递现象的类比性？答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别会发生动量、热量和质量传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子传递,也可以是由漩涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。对三类现象的分子传递和湍流传递分析可以得出这三种传递现象背后的机理是一样的，它们依从的规律也类似，都可以用共同的形式表示：传递速率＝集中系数×传递推动力,清楚地说明白“三传”之间的类比性。〔4〕3。依据关系式，以及,说明同一外表上传质对另外，从动量方程、热量方程和集中方程及相对应的边界条件可以看出它们在形式上是完3。依据关系式，以及,说明同一外表上传质对传热过程的影响。0C0

0答:式C〉答:式C〉C0时，随着C0 分)

的减小，壁面导热量是渐渐增大的，而膜总传热量是渐渐削减的。〔3分析用吸取、吸附法处理空气的优点。答:利用吸取、吸附法处理空气的优点是独立除湿——在空气处理过程中，将降温顺除湿分温度即可，而不需要额外的加热处理。〔2〕传统的除湿方法是使用表冷器，冷却和除湿同时完成，由于除湿需冷却剂〔冷冻水、制冷剂〕的温度必需较低，一般为7—12℃，就会导致经过表冷器处理后的空气温度也较低，一般都〔2〕当使用表冷器进展降温顺除湿时，会产生以下一些缺点:冷机的性能系数COP值降低.〔)〔1冷机的性能系数COP值降低.〔)〔2〕一些自然冷源不能直接得到利用.〔3)由于除湿析出的冷凝水，使表冷器长期工作在湿工况下,简洁滋生细菌，被处理的空气经过表冷器时会被〔二次〕污染,继而影响到室内空气品质。〔2说明集中空调系统承受冰蓄冷系统的优点。答：蓄冷空调系统可使制冷机容量削减,且常常在满负荷高效率下工作，它利用夜间廉价电,均衡电网负荷，是符合我国国情的。从典型蓄冷空调系统经济效益分析亦可知，系统所增加的制冰及蓄冷设备费可由1－2年所节约的运行费回收.目前空调电量常占建筑物内用电量的大局部统，即可到达调峰填谷、降低运行费用的目的。〔6〕6。 简述在表冷器进展冷却减湿时所发生的热质交换过程。答：湿工况下，表冷器的外表温度低于被处理空气的露点温度,空气不但被冷却，而且其所含的水蒸气也局部地分散出来,在表冷器的肋片管外表上形成水膜,〔3分)水膜四周形成一个饱和空气边界层，被处理空气与表冷器之间不但发生显热交换，而且也发生质交换和由此引起的潜热交换，空气被冷却减湿。〔3〔12分)试导出空气与水直接接触时发生热质交换的5个根本方程式，并说明麦凯尔方程表示的物理意义。解：假设当空气与水在一微元面dA上接触时,假设空气温度变化为dt，含湿量变化为(1)显热交换量：〔2(1)显热交换量：〔2〕—-湿空气的质量流量,kg/s〔2)湿交换量：〔2〕——湿空气与水外表之间的显热交换系数，W/(m2〔2)湿交换量：〔2〕潜热交换量:〔2潜热交换量:〔2〕——单位时间单位面积蒸发〔分散〕的水量，kg/——单位时间单位面积蒸发〔分散〕的水量，kg/〔m2.s)(3)总热交换量：对空气—-水系统，存在刘易斯关系式：

时水的汽化潜热，kJ/kg所以上式〔2〕所以上式〔2〕tt时，湿空气焓为::假设无视水蒸汽从0℃加热到假设无视水蒸汽从0℃加热到t℃时的焓，即项，并考虑到t和t差异不大，所以空气的比热和水的汽化潜热变化不大，即有:〔4〕所以从(〔4〕麦凯尔方程说明:在热质交换同时进展时,假设满足刘伊斯关系式,则总热交换的推动力为空气--主流湿空气与紧靠水面的饱和边界层空气的焓差。〔2分〕由于是空气与水之间发生的热质交换，所以不仅空气的状态会发生变化，水的状态也会发生dt〔5)(2〔5)(2〕

，则依据热平衡:——水的质量流量,kg/s——水的定压比热，kJ/(kg.℃〕(1〕〔2〕〔3)〔4〕〔5〕称为空气与水直接接触时的热湿交换根本方程式。四、计算题〔1224〕——水的定压比热，kJ/(kg.℃〕1.在氧〔A)通过静止气体一氧化碳〔B〕的一维稳态集中系统中，压力为1bar，温度为0℃.已2mm13000Pa6500Pa，在给定状态下的集中系数D=AB解:＝13000Pa，＝6500Pa；则＝100000－13000＝87000Pa，＝100000－6500＝93500Pa解:＝13000Pa，＝6500Pa；则＝100000－13000＝87000Pa，＝100000－6500＝93500Pa(完整)热值交换原理与设备考试题平均分(完整)热值交换原理与设备考试题平均分压强〔6〕则氧的质量集中通量：2。一温度计的温包被湿布包覆.当压力为1。013×105Pa22℃Sc/Pr=0.845。解：由于水从湿球纱布上蒸发带入空气的热量等于空气通过对流换热传递给湿球的热量,而单位时间单位面积湿纱布上蒸发的水量：即：而单位时间单位面积湿纱布上蒸发的水量：综合上述几式，可得:〔6〕综合上述几式，可得:〔6〕=66.2℃(6热、质传递同时存在的类比关系：即干空气的温度为66。2℃。五、〔12分〕对表冷器给定条件：空气量G，空气初状态t,t1 s1

t2

，ts2，

W;求解内容：表冷器型号、台数、排数、冷水初温tw1

、冷水终温tw2

。要求作焓湿图并给出热工计算原则.解：表冷器的热工计算原则：〔1〕该冷却器能到达的ε(3(3〕

应当等于空气处理过程所需要的ε1〔2)该冷却器能到达的ε〔3〔3〕

应当等于空气处理过程所需要的ε2(完整)热值交换原理与设备考试题〔3〔3〕作出焓湿图〔3分)注：假设将此题答案写成表冷器的热工计算步骤形式，只要包含上述三条计算原则,也可作为正确答案。tcpρ×106tp×10—5r干空气的热物性〔tcpρ×106tp×10—5r(℃)(kJ/(kg.K))〔kg/m3〕(m2/s〕〔℃)〔Pa)〔kJ/kg)