连续稳态传热过程中,对于两侧变温换热(若热负荷或传热速率不变)过程,逆流比并流所需传热面积()。A. 小B. 相同C. 大D. 不好确定

本题考查连续稳态传热过程中逆流和并流时传热面积的比较，解题思路是根据传热速率方程，分析在热负荷或传热速率不变的情况下，两侧变变温换热时逆流和并流的对数平均温差以及传热系数的变化情况，，进而判断传热面积的大小关系。

1. 明确传热速率方程

传热速率方程为$Q = KA\Delta T_{m}$，其中$Q$为热负荷或传热速率，$K$为总传热系数，$A$为传热面积，$\Delta T T_{m}$为对数平均温差。变形可得$A=\frac{Q}{K\Delta T_{m}}$。

2. 分析热负荷或传热速率不变的情况

已知热负荷或传热速率$Q$不变，在两侧变温换热过程中，对于同一传热设备，总传热系数$K$通常认为是不变的（因为它主要取决于流体的物性、流动状态、传热面的材质和结构等因素，在本题条件下这些因素未发生改变）。

3. 分析两侧变温换热时逆流和并流的对数平均温差

在两侧变温换热时，逆流和并流的对数平均温差$\Delta T_{m}$的计算公式分别为：

• 逆流：$\Delta T_{m逆}=\frac{\Delta T_{1}-\Delta T_{2}}{\ln\frac{\Delta T_{1}}{\Delta T_{2}}}{}}$，其中$\Delta T_{1}$和$\Delta T_{2}$分别为热、冷流体进出口温差中的较大值和较小值。 - 并流：$\Delta T_{m并}=\frac{\Delta T_{1}'-\Delta T_{2}'}{\ln\frac{\Delta T_{1}'}{\Delta T_{2}'}}$，其中$\Delta T_{1}'$和\Delta T_{2}')分别为并流时热、流体进出口温差中的较大值和较小值。

在两侧变温温换热时，逆流和并流的对数平均温差是相等的，即$\Delta T_{m逆}=\Delta T_{m并}$。

4. 比较逆流和并流的传热面积

将$Q$不变、$K$不变以及$\Delta T_{m逆}=\Delta T_{m并}$代入$A=\frac{Q}{K\Delta T_{m}}$中，可得：
$A_{逆}=\frac{Q}{K\Delta T_{m逆}}$，$A_{并}=\frac{Q}{K\Delta T_{m并}}$
因为$Q$、$K$、$\Delta T_{m逆}$和$\Delta T_{m并}$都相等，所以$A_{逆}=A_{并}$，即逆流比并流所需传热面积相同。