【2017年整理】热质交换原理与设备复习题(题库).doc

简要回答问题 4、解释显热交换、潜热交换和全热交换，并说明他们之间的关系。 显热交换是空气与水之间存在温差时，由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。潜热交换是空气中的水蒸气凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果。总热交换是显热交换和潜热交换的代数和。 6、扩散系数是如何定义的？影响扩散系数值大小的因素有哪些？ 扩散系数是沿扩散方向，在单位时间每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数大小主要取决于扩散物质和扩散介质的种类及其温度和压力。请说明空气调节方式中热湿独立处理的优缺点表冷器处理空气的工作特点是什么？吸附（包括吸收）除湿法和表冷器，除湿处理空气的原理和优缺点是什么？’’=50-43=7℃ =10.5℃ (2)冷凝总负荷=5500+1500=7000W =7000/（1.1×1013×8）=0.79m3/s 4、一个直径为3cm的萘球悬挂于空气管道中，求下述条件的瞬时传质系数；（1）萘球周围的空气静止，温度为259K，压力为101.325kPa，萘在空气中的扩散率为5.14×10-6m2/s；（2）空气以0.15m/s的速度流过萘球，温度为259K，压力为101.325kPa，。 解：（1）Sh=2.0（2分） =2.0×5.14×10-6/0.03=3.43×10-4m/s （2）=0.15×0.03/1.0×105=4.5×102，（1分）=1.95 0.569（）0.25=2.569 =2.569×5.14×10-6/0.03=4.4×10-4m/s ’’=40-15=25℃ =35.7℃ （2）=30000/（40×35.7）=21m2 7、含少量碘的压力为1.013×105Pa、温度为25℃的空气，以5.18m/s的速度流过直径为3.05×10-2m的圆管。设在空气中碘蒸汽的平均摩尔浓度为nm，管壁表面碘蒸汽的浓度可视为0，空气－碘的质扩散系数D=0.826×10-5㎡/s，试求从气流到管壁的对流传质系数以及碘蒸汽在管子表面上的沉积率。（空气的动量扩散系数ν=15.15×10-6m2/s） 管内受迫层流：，管内受迫紊流： 解： 氢气和空气在总压强为1.013×105Pa，温度为25℃的条件下作等摩尔互扩散，已知扩散系数为0.6㎝2/s，在垂直于扩散方向距离为10㎜的两个平面上氢气的分压强分别为16000Pa和5300Pa。试求这两种气体的摩尔扩散通量。 解：用A和B分别代表氢气和空气 由于等摩尔互扩散，根据菲克定律 负号表示两种气体组分扩散方向相反。 1 优点?? 1) 平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设。? 2) 制冷主机容量减少，减少空调系统电力增容费和供配电设施费。? 3) 利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用。?? 4) 电锅炉及其蓄热技术无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高不需要专人管理。? 5) 冷冻水温度可降到1－4，可实现大温差、低温送风空调，节省水、风输送系统的投资和能耗。? 6) 相对湿度较低，空调品质提高，可有效防止中央空调综合症。? 7) 具有应急冷〔热〕源，空调可靠性提高。?? 8) 冷（热）量全年一对一配置，能量利用率高。?? 2 缺点? 1) 通常在不计电力增容费的前提下，其一次性投资比常规空调大?? 2) 蓄能装置要占用一定的建筑空间。?? 3) 制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低、电锅炉制热时效率有可能较热泵低。? 4) 设计与调试相对复杂。 1、答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于传质速度与浓度的乘积。 以绝对速度表示的质量通量： 以扩散速度表示的质量通量： 以主流速度表示的质量通量： ? ? 2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为，即为1摩尔的C与1摩尔的反应，生成1摩尔的，所以与通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。 ? ? 3、答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。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扩散，也可以是由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递） 动量传递、能量传递和质量传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类似的。 ? ? 4、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用于对流质交换可知，传递因子等于传质因子① ② 且可以把对流传热中有关的计算式用于对流传质，只要将对流传热计算式中的有关物理参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可，如： ③当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量交换时，同样可用类比关系由传热系数h 计算传质系数 ? ? 5：答：斯密特准则 表示物性对对流传质的影响，速度边界层和浓度边界层的相对关系 刘伊斯准则 表示热量传递与质量传递能力相对大小 热