學號：姓名：專業：年級：函授站：密封線試卷類型：（A）卷考核方式：（閉）卷第2頁共2頁青島理工大學繼續教育學院課程考試2018~2019學年第1學期熱質交換原理與設備課試卷使用層次專升本出題教師張立偉學號：姓名：專業：年級：函授站：密封線試卷類型：（A）卷考核方式：（閉）卷第1頁共2頁熱質交換原理與設備復習題一一、填空題1、流體的黏性、熱傳導和質量（）通稱為流體的分子傳遞性質。2、將熱質交換設備系統由于過程不可逆而產生的熵增與兩種流體中熱容量較大的流體的熱容量之比稱之為（），常用來作為熱質交換設備的評價指標。3、按不同的工作原理，熱質交換設備可分為：（）、（）、蓄熱式和熱管式。4、（）是產生質交換的驅動力，質交換有兩種基本方式為分子擴散和對流擴散。5、由于擴散傳質引起的熱傳遞，這種現象稱為（）效應。6、二元混合氣體作為理想氣體用分子動力理論可以得出質量擴散系數與溫度、壓力關系為：（）。7、（）是利用固-液相變、液-汽相變、固-汽相變和固-固相變過程來吸收和釋放熱量，進行蓄冷和蓄熱的一項技術。8、吸附劑吸附除濕過程是（）過程，吸附熱一般（）水蒸氣的凝結熱。9、系數D，a，ν具有擴散的性質，它們的單位均為m2/s，它們分別稱為（）、熱擴散系數和（）。10、濃度差是產生質交換的驅動力，質交換有兩種基本方式為（）和（）。11、二元體系中，由于存在溫度差引起的擴散，稱為熱擴散，也稱（）效應。12、吸附劑的再生方式有加熱再生、（）、使用清洗氣體再生和（）。13、舍伍德準則數Sh的物理意義是（）。14、（）現象是產生在相異兩相的邊界面上的一種分子積聚現象。15、準則數Pr表示速度分布和溫度分布的相互關系；準則數（）表示溫度分布和濃度分布的相互關系。二、判斷題1、在沒有濃度差的二元體系中即使各處存在溫度差或總壓差，也不會產生質擴散。（）2、當傳質方向從流體主流到壁面，即傳質阿克曼修正系數的值為負，此時壁面上的導熱量就大為增加。（）3、把冷水和溫水同時放入冰箱中，則冷水將比溫水結冰快。（）4、送風射流較之回風氣流的作用范圍大得多，因而在空調房間中，氣流流型及溫度與濃度分布主要取決于送風射流。（）5、噴淋室的前擋水板具有擋住飛濺出來的水滴和使進風均勻流動的雙重作用，所以也稱為均風板。（）6、濕球溫度受傳遞過程中各種因素的影響，它不完全取決于濕空氣的狀態，所以不是濕空氣的狀態參數。（）7、水在冷卻塔中進行蒸發冷卻，其溫度只能被冷卻到空氣的最初溫度，此時水溫稱為水的冷卻極限。（）8、表冷器用來減濕冷卻，噴淋室可以完成除減濕冷卻以外的所有空氣處理過程。（）9、濕式冷卻塔和噴淋室都屬氣水直接接觸式熱質交換設備，均是用來處理空氣用的。（）10、預混燃燒熱強度比擴散燃燒高很多，燃燒完全程度也高，燃燒火焰的穩定性也好，不易產生回火。（）三、名詞解釋1、燒蝕冷卻：2、濃度邊界層：3、斐克定律：4、析濕系數：四、簡答題1、寫出劉易斯關系式，并闡明其成立的條件。2、寫出麥凱爾方程式，并說明其物理意義。3、同一表面上傳質過程如何影響傳熱過程？4、吸附除濕法和表冷器除濕處理空氣的優缺點如何？熱質交換原理與設備復習題一答案填空題1、分子擴散2、熵產單元數3、間壁式直接接觸式4、濃度差5、杜弗6、7、相變貯能8、放熱大于9、分子擴散系數動量擴散系數10、分子擴散對流擴散11、索瑞特12、減壓再生置換脫附再生13、反映流體的邊界擴散阻力與對流傳質阻力之比14、吸附15、Le二、判斷題1、×2、√3、×4、√5、√6、√7、×8、×9、×10、×三、名詞解釋1、燒蝕冷卻：為了冷卻表面，在物體的表面上涂上一層材料，當溫度升高時涂層材料就會升華、熔化或分解，這些化學過程吸收熱量，而反應所產生的氣體的質量流從表面離去，從而有效地冷卻壁面，這種冷卻方法稱為燒蝕冷卻。2、濃度邊界層：在流體表面處，存在一個濃度梯度很大的流體薄層區域，這個區域就稱為濃度邊界層。換熱擴大系數：在熱濕交換中，把總熱交換量與顯熱交換量之比稱為換熱擴大系數。3、斐克定律：在濃度場不隨時間而變化的穩態擴散條件下，當無整體流動時，組成二元混合物中組分A和組分B發生擴散。其中組分A向組分B的擴散通量與組分A的濃度梯度成正比，這就是斐克定律。4、析濕系數：在熱濕交換中，把總熱交換量與顯熱交換量之比稱為換熱擴大系數，也稱為析濕系數。四、簡答題1、條件：(1)0.6<Pr<60；(2)0.6<Sc<3000；(3)；(4)湍流2、意義：濕空氣在冷卻表面進行冷卻降濕過程中，使空氣主流與緊靠水膜飽和空氣的焓差是熱、質交換的推動勢。3、由于傳質的存在，傳質速率的大小和方向影響了壁面上的溫度梯度，從而影響了壁面上的總傳熱量。同時傳質的存在對壁面熱傳導和總傳熱量的影響是方向相反的傳質阿克曼修正系數>0，隨著↑，總熱量↑，導熱量↓；傳質阿克曼修正系數<0，隨著↑，總熱量↓，導熱量↑。表冷器除濕：（1）低溫露點除濕，除濕要求較低的冷源溫度（低于露點溫度），降低了制冷機的效率，同時由于冷媒溫度較低（較低露點要求），自然低溫冷源難以利用；除濕后須將空氣加熱到適宜的溫度，浪費了能源，增加污染，易出霉菌；（3）設備結構簡單，安裝運行方便。獨立除濕：（1）不需對空氣進行冷卻和壓縮；（2）降溫和除濕分開獨立處理，冷源只需將空氣降低到送風溫度即可；（3）采用吸附或吸收方法除濕節省能源；（4）結構復雜，屬新概念空調。熱質交換原理與設備復習題二一、填空題1、流體的粘性、（）和（）通稱為流體的分子傳遞性質。2、當流場中速度分布不均勻時，分子傳遞的結果產生（）；溫度分布不均勻時，分子傳遞的結果產生（）；多組分混合流體中，當某種組分濃度分布不均勻時，分子傳遞的結果會產生該組分的（）；描述這三種分子傳遞性質的定律分別是（）、（）、（）。3、熱質交換設備按照工作原理不同可分為（）、（）、（）和熱管式等類型。表面式冷卻器、省煤器、蒸發器屬于（）式，而噴淋室、冷卻塔則屬于（）式。4、熱質交換設備按其內冷、熱流體的流動方向，可分為（）式、（）式（）、式和（）式。工程計算中當管束曲折的次數超過（）次，就可以作為純逆流和純順流來處理。5、（）是熱量傳遞的推動力，而（）則是產生質交換的推動力。6、質量傳遞有兩種基本方式：（）和（），兩者的共同作用稱為（）。7、相對靜坐標的擴散通量稱為（），而相對于整體平均速度移動的動坐標擴散通量則稱為（）。8、在濃度場不隨時間而變化的穩態擴散條件下，當無整體流動時，組成二元混合物中的組分A和組分B發生互擴散，其中組分A向組分B的質擴散通量mA與組分A的（）成正比，其表達式為；當混合物以某一質平均速度V移動時，該表達式的坐標應取（）。9、麥凱爾方程的表達式為：，它表明當空氣與水發生直接接觸，熱濕交換同時進行時。總換熱量的推動力可以近似認為是濕空氣的（）。二、名詞解釋10、沸石11、靜態吸附除濕12、動態吸附除濕13、效能三、簡答題1、簡述表面式冷卻器處理空氣時發生的熱質交換過程的特點。2、質量傳遞的推動力是什么？傳質有幾種基本方式？其機理有什么不同？3、簡述“薄膜理論”的基本觀點。4、在什么條件下，描述對流傳質的準則關聯式與描述對流換熱的準則關聯式具有完全類似的形式？請說明理由。四、計算題含少量碘的壓力為1.013×105Pa、溫度為25℃的空氣，以5.18m/s的速度流過直徑為3.05×10-2m的圓管。設在空氣中碘蒸汽的平均摩爾濃度為nm，管壁表面碘蒸汽的濃度可視為0，空氣－碘的質擴散系數D=0.826×10-5㎡/s，試求從氣流到管壁的對流傳質系數以及碘蒸汽在管子表面上的沉積率。（空氣的動量擴散系數）管內受迫層流：管內受迫紊流：熱質交換原理與設備復習題二答案一、填空題1、熱傳導性質量擴散性2、切應力熱傳導質量擴散牛頓粘性定律傅立葉定律菲克定律。3、間壁式混合式蓄熱式間壁混合式4、順流逆流叉流混合工45、溫度差濃度差6、分子擴散對流擴散對流質交換7、相絕對擴散通量相對擴散通量。8、濃度梯度隨整體移動的動坐標9、焓差二、名詞解釋10、沸石:由于沸石具有非常致的微孔尺寸，因而可以根據分子大小有選擇的吸收或排斥分子，故而稱做“分子篩沸石”。11、靜態吸附除濕:是指吸附劑和密閉空間內的靜士空氣接觸時，吸附空氣中水蒸氣的方法。12、動態吸附除濕:讓濕空氣流經吸附劑的除濕方法。所需吸附劑量較少，設備占地面積小，花費較少就能進行大空氣流量的除濕。13、效能:表示換熱器的實際換熱效果與最人可能的換熱效果之比。三、簡答題1、答：當冷卻器表面溫度低于被處理空氣的干球溫度但高于其露點溫度時，空氣只被冷卻并不產生凝結水，此為等濕冷卻過程（干冷）；當冷卻器表面溫度低于空氣的露點溫度時，空氣不但被冷卻且其中所含水蒸氣也將部分凝結出來，此為減濕冷卻過程（濕冷）；在濕冷過程，推動總熱交換的動力濕濕空氣的焓差，而不是溫差。2、答：質量傳遞的推動力是濃度梯度。傳質有兩種基本方式：分子擴散與對流擴散。在靜止的流體或垂直于濃度梯度方向作層流運動的流體及固體中的擴散，本質上由微觀分子的不規則運動引起，稱為分子擴散，機理類似于熱傳導；流體作宏觀對流運動時由于存在濃度差引起的質量傳遞稱為對流擴散，機理類似于熱對流。3、答：當流體流經固體或液體表面時，存在一層附壁薄膜，靠近壁面一側膜