题目
某两流体在套管换热器中进行逆流换热(无相变),今使热流体进口温度降低,而其他条件不变,则热流体出口温度______,平均推动力triangle t_m______。A. 上升B. 下降C. 不变D. 不确定
某两流体在套管换热器中进行逆流换热(无相变),今使热流体进口温度降低,而其他条件不变,则热流体出口温度______,平均推动力$\triangle t_m$______。
A. 上升
B. 下降
C. 不变
D. 不确定
题目解答
答案
BC
B. 下降
C. 不变
B. 下降
C. 不变
解析
本题考查套管换热器逆流换热过程中热流体进出口温度和平均推动力的变化情况,解题思路是根据热量衡算方程和平均推动力的计算公式,结合已知条件进行分析。
1. 分析热流体出口温度的变化
对于套管换热器的逆流换热过程,在无相变且其他条件不变(包括冷流体进出口温度、流量、总传热系数、换热面积等)的情况下,根据热量衡算方程$Q = W_hc_{ph}(T_1 - T_2)=W_cc_{pc}(t_2 - t_1)$,其中$Q$为热流量,$W_h$、$W_c$分别为热、冷流体的质量流量,$c_{ph}$、$c_{pc}$分别为热、冷流体的比热容,$T_1$、$T_2$分别为热流体的进出口温度,$t_1$、$t_2$分别为冷流体的进出口温度。
因为其他条件不变,所以$W_hc_{ph}$、$W_cc_{pc}$、$t_1$、$t_2$均为定值,那么热流量$Q$也保持不变。
已知热流体进口温度$T_1$降低,由$Q = W_hc_{ph}(T_1 - T_2)$可得$T_2=T_1-\frac{Q}{W_hc_{ph}}$,由于$Q$和$W_hc_{ph}$不变,$T_1$减小,所以热流体出口温度$T_2$下降。
2. 分析平均推动力$\Delta t_m$的变化
逆流换热时,平均推动力$\Delta t_m=\frac{(T_1 - t_2)-(T_2 - t_1)}{\ln\frac{T_1 - t_2}{T_2 - t_1}}$。
由前面分析可知$Q$不变,根据$Q = K A\Delta t_m$($K$为总传热系数,$A$为换热面积),因为$K$、$A$不变,$Q$不变,所以平均推动力$\Delta t_m$不变。