题目
在间壁换热器中,壁温接近于对流传热表面传热系数h_的那一侧的流体温度,总传热系数约等于h_的那一侧的传热系数。A. 大;小B. 小;大C. 大;大D. 小;小
在间壁换热器中,壁温接近于对流传热表面传热系数h_的那一侧的流体温度,总传热系数约等于h_的那一侧的传热系数。
A. 大;小
B. 小;大
C. 大;大
D. 小;小
题目解答
答案
A. 大;小
解析
本题考查间壁换热器中壁温分布和总传热系数的确定。核心思路是理解对流传热系数(h)对壁温的影响以及总传热系数的决定因素:
- 壁温更接近传热系数(h)大的一侧:因为h大的一侧换热更强烈,壁温受该侧流体温度影响更大。
- 总传热系数(K)约等于h大的一侧的传热系数:在特定条件下(如固体导热阻力可忽略),总传热系数主要由h大的一侧决定。
壁温的确定
- 对流传热系数(h)的物理意义:h越大,流体与壁面之间的换热越强。
- 壁温的分布规律:当一侧h较大时,该侧流体与壁面的换热更充分,壁温更接近该侧流体的温度。例如,若h₁ > h₂,则壁温接近高温流体温度T₁。
总传热系数的确定
- 总传热系数公式:
$\frac{1}{K} = \frac{1}{h_1} + \frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{h_2}$
其中$\frac{\delta}{\lambda}$为固体导热阻力。 - 简化分析:若固体导热阻力可忽略($\frac{\delta}{\lambda} \approx 0$),则:
$\frac{1}{K} \approx \frac{1}{h_1} + \frac{1}{h_2}$
当h₁ ≫ h₂时,$\frac{1}{h_1} \approx 0$,总传热系数近似为:
$K \approx h_1$
结论:总传热系数约等于h大的一侧的传热系数。