题目
在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下述哪种手段??A. 增大传热面积B. 增大对流传热系数C. 增大传热系数D. 增大系统热阻
在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下述哪种手段??
A. 增大传热面积
B. 增大对流传热系数
C. 增大传热系数
D. 增大系统热阻
题目解答
答案
D. 增大系统热阻
解析
考查要点:本题主要考查稳态传热过程中传热量的影响因素,涉及传热基本公式及其物理意义的理解。
解题核心思路:
根据传热公式 $Q = \frac{\Delta T}{R_{\text{总}}}$ 或 $Q = U \cdot A \cdot \Delta T$,当传热温差 $\Delta T$ 固定时,传热量 $Q$ 与传热面积 $A$、传热系数 $U$ 成正比,与系统热阻 $R_{\text{总}}$ 成反比。因此,增大 $A$ 或 $U$ 可提高 $Q$,而增大 $R_{\text{总}}$ 则会降低 $Q$。
破题关键点:
- 明确公式中各参数的物理意义及相互关系。
- 理解“系统热阻”与“传热系数”互为倒数关系($R_{\text{总}} = \frac{1}{U}$)。
根据传热公式 $Q = U \cdot A \cdot \Delta T$,当 $\Delta T$ 固定时:
-
增大传热面积 $A$
传热面积 $A$ 增大,$Q$ 直接按比例增加,因此是有效手段。 -
增大对流传热系数
对流传热系数是传热系数 $U$ 的组成部分,提高对流传热系数会提升整体 $U$,从而增大 $Q$。 -
增大传热系数 $U$
传热系数 $U$ 是综合材料导热、对流等的总效率,增大 $U$ 会直接导致 $Q$ 增大。 -
增大系统热阻 $R_{\text{总}}$
系统热阻 $R_{\text{总}} = \frac{1}{U}$,增大 $R_{\text{总}}$ 等价于减小 $U$,导致 $Q$ 减小,因此不可行。