热质交换原理与设备A卷标准答案

青岛理工大学试卷标准答案及评分标准专用纸第4页共7页学年第二学期热质交换原理与设备课程试卷标准答案及评分标准A(√)/B()卷专业_建筑环境与设备专业班级_注意：标题请用宋体4号，内容请用宋体5号。一、判断题（2分×10=20分）1．利用液体除湿剂吸收空气中的水蒸汽，溶液的活度系数越小表明其偏离理想溶液性质越大，其表面蒸汽压越大、除湿能力越弱。（×）2．在冷却塔冷却水的过程中，室外空气干球温度相同情况下，其湿球温度越低越不利于水的冷却。（×）3．干燥剂的吸湿和放湿是由干燥剂表面的蒸汽压与环境空气的蒸汽压差造成的，吸附剂表面的蒸汽压越小，表明其吸湿能力越强。（√）4．吸附剂的比表面积越大，越有利于吸附质在吸附剂上的吸附。（√）5．表冷器为一种间壁式热交换设备，因此处理空气过程不存在质交换。（×）6.喷淋室处理空气过程中，只要水温低于空气的温度，就可以达到减湿冷却的目的。（×）7.常用的固体吸附剂可以分为极性吸附剂和非极性吸附剂，沸石是一种非极性吸附剂，对水分子具有很强的吸附能力。（×）8．根据对流传质模型中的薄膜理论，对流传质系数与扩散系数成正比，与薄膜的厚度成反比。（√）9．质扩散系数、热扩散系数和动量扩散系数具有相同的单位。（√）10．对套管式换热器而言，冷、热两种流体的进出口温度相同，逆流布置的平均温差小于顺流布置的平均温差。（×）二、填空题（1分×10=10分）1、质扩散系数：米2/秒（m2/s）对流传质系数:米/秒（m/s）质流通量:千克/（米2·秒），kg/(m2·s)传热系数：瓦/（米2·度），w/(m2·℃)传质速率:千克/秒，kg/s2、传质通量是指单位时间通过垂直于传质方向上单位面积的物质的量。3、换热器热工计算的常用计算方法有对数平均温差法和效能-传热单元数法。4、表冷器的肋通系数是指每排肋片管外表面面积与迎风面积之比。5、按照工作原理，热质交换设备可分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式等类型。6、按照结构形式的不同，间壁式热交换器可分为管壳式、肋片管式、板式、板翘式、螺旋板式等。7、换热热扩大系数的定义式8、表冷器可以实现的空气处理过程包括冷却减湿、等湿冷却。9、喷淋室可以实现的空气处理过程包括冷却减湿、等湿冷却、减焓加湿、等焓加湿、增焓加湿、等温加湿、增温加湿等过程10、刘易斯关系式的表达式。三、简答题（5分×4=20分）1、试比较对流传质与对流传热各准则数之间的关系，并说明各准则数的意义。序号对流传热对流传质对流传质中的物理意义1Pr=v/a表示速度分布和浓度分布的关系，体现流体的传质特性2表示流体的边界扩散阻力与对流传质阻力之比3是对流传质中的无量纲度量参数前两项1.5分，第三项2分2、请介绍几种常用的冷却塔形式，并说明其特点。答：（1）根据被冷却的水是否与室外空气接触，有开式冷却水塔和闭式冷却水塔。开式冷却塔特点：换热效果好、水质差、造价低。假定Vy＝2.5m／s，根据，可得：根据Ay’＝2.78m2，查附录5-5，选用JW30-4型表面冷却器一台，其Ay＝2.57m2，所以实际的Vy为：2分再查附录5-4，在Vy＝2.7m／s时，6排JW型表面冷却器实际的ε2=0.881，与需要的ε2=0.862差别不大，可继续计算。2分由附录5-5可知，所选表冷器的每排传热面积：Ad=33.4m2,通水截面积Aw=0.00553m2。（3）求析湿系数2分（4）求传热系数水流速ω=1.2m/s，根据附录5-3中的相应公式可计算出传热系数：2分（5）求冷水量根据W=Awω×103得：

W=0.00553×1.2×103=6.636kg/s2分(6)求表冷器能达到的ε1先求传热单元数及水当量比=根据NTU和Cr值查图或按式计算可得ε1=0.65。2分⑦求水温得冷水初温：

2分冷水终温：2分六、相对湿度为40%、温度为40℃的空气以2m/s的速度掠过长度为10m的水池，水温为25℃。试计算每平方米的池表面蒸发量为多少？（10分）解：物性参数空气（40℃）：故2分查表可得：边界层的平均温度：（40+25）/2=32.5℃2分2分2分每小时每平方米的蒸发量2分七、某商务酒店采用两台螺杆式水冷冷水机组作为冷源，冷冻水供回水温度为7℃/12℃，冷水机组要求冷却水供回水温度：30℃/35℃，冷却水量每台机组100m3/h。采用两台横流式冷却水塔，每台冷却水量为100m3/h，2台冷却水泵，单台流量100m3/h。在实际运行过程中出现以下问题：在当地天气非常炎热的条件下（干球温度36℃，湿球温度28℃），冷冻水供水温度升高，供回水温差减小，房间温度达不到设计要求。试分析原因并提出可能的解决方案。（10分）答：1、可能的原因（1）理想情况下，冷却水塔将冷却水能够冷却到到的最低温度是当地环境的湿球温度；实际情况下，由于冷却塔与冷却水接触面积有限、接触时间有限，冷却水能够冷却到的最低温度一般为当地湿球温度+（3-4）℃。（2）本题中，天气炎热条件下，湿球温度已达到28℃，实际条件下，冷却水能够冷却到的最低温度为31℃以上。该温度高于冷水机组要求的冷却水进水温度，机组冷却效果变差，冷凝温度升高，制冷量下降，达不到设计要求。因此会出现冷冻水供水温度升高，供回水温差减小的现象，进而导致房间温度达不到设计要求。5分可能