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化工
题目

蒸发器加热室的传热系数主要取决于()。A. 内膜给热系数 B. 外膜给热系数 C. 壁面导热系数 D. 溶液导热系数

蒸发器加热室的传热系数主要取决于()。

A. 内膜给热系数
B. 外膜给热系数
C. 壁面导热系数
D. 溶液导热系数

题目解答

答案

A

解析

考查要点:本题主要考查蒸发器加热室传热过程的关键影响因素,涉及传热学中的复合传热概念。

解题核心思路:
传热系数是各传热环节的串联结果,需分析各环节的相对贡献。关键点在于识别传热过程中的主要阻力环节。

  1. 传热路径:外侧流体→管壁→内侧流体。
  2. 各环节阻力:外膜给热、管壁导热、内膜给热。
  3. 实际工况:管壁导热系数高,阻力最小;内侧溶液粘度大,对流换热弱,内膜给热系数成为传热瓶颈。

蒸发器加热室的传热过程包含三个环节:

  1. 外膜给热:热量从加热介质传递到管壁外侧。
  2. 管壁导热:热量通过金属管壁传递。
  3. 内膜给热:热量从管壁内侧传递给溶液。

传热系数公式为:
$\frac{1}{K} = \frac{1}{\alpha_{\text{外}}} + \frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_{\text{内}}}$
其中:

  • $\alpha_{\text{外}}$、$\alpha_{\text{内}}$为外、内膜给热系数,$\delta$为管壁厚度,$\lambda$为管壁导热系数。

关键分析:

  1. 管壁导热阻力小:金属管壁$\lambda$大,$\frac{\delta}{\lambda}$可忽略。
  2. 内膜给热主导:蒸发器内溶液粘度高,对流换热弱,$\alpha_{\text{内}}$远小于$\alpha_{\text{外}}$,故$\frac{1}{\alpha_{\text{内}}}$占主导,总传热系数$K$主要由$\alpha_{\text{内}}$决定。

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