题目
不凝性气体的存在对膜状冷凝换热起到________的作用,而对沸腾换热起到________的作用。
不凝性气体的存在对膜状冷凝换热起到________的作用,而对沸腾换热起到________的作用。
题目解答
答案
削弱 加强
解析
本题考查不凝性气体对膜状冷凝换热和沸腾换热的影响这一知识点。解题思路是分别分析不凝性气体在膜状冷凝换热和沸腾换热过程中的作用原理。
不凝性气体对膜状冷凝换热的影响
在膜状冷凝过程中,蒸汽在壁面冷凝形成液膜。当存在不凝性气体时,这些不凝性气体会聚集在液膜表面。由于不凝性气体不能冷凝成液体,蒸汽要到达壁面进行冷凝,就必须先穿过这层聚集的不凝性气体。这相当于增加了蒸汽到达壁面的阻力,使得蒸汽与壁面之间的传热热阻增大。根据传热学公式$Q = \frac{\Delta T}{R}$(其中$Q$为传热量,$\Delta T$为温差,$R$为热阻),在温差$\Delta T$一定的情况下,热阻$R$增大,传热量$Q$就会减小,从而导致膜状冷凝换热效果变差,起到削弱的作用。
不凝性气体对沸腾换热的影响
在沸腾换热过程中,液体内部会形成气泡。不凝性气体可以作为气泡的核心,促进气泡的形成。当液体中存在不凝性气体时,这些气体容易在加热表面形成微小的气泡核,使得液体更容易沸腾。而且,不凝性气体的存在可以增加液体的扰动,提高液体的流动速度,增强了液体与加热表面之间的热量传递。同时,气泡的形成和脱离过程也会增强液体的自然对流,进一步提高了沸腾换热的效率,所以起到加强的作用。