题目
在管壳式换热器中,用饱和水蒸气冷凝加热空气,则列管壁面温度更接近于()。A. 水蒸气的温度B. 水蒸气和空气温度的平均值C. 空气进、出口温度的算术平均值D. 空气进、出口温度的对数平均值
在管壳式换热器中,用饱和水蒸气冷凝加热空气,则列管壁面温度更接近于()。
A. 水蒸气的温度
B. 水蒸气和空气温度的平均值
C. 空气进、出口温度的算术平均值
D. 空气进、出口温度的对数平均值
题目解答
答案
A. 水蒸气的温度
解析
考查要点:本题主要考查管壳式换热器中传热壁面温度的确定,需结合对流换热系数与传热阻力的关系进行分析。
解题核心思路:
- 传热壁面温度由两侧流体的对流换热系数决定。
- 对流换热系数较大的一侧,壁面温度更接近该侧流体的温度(因传热阻力小)。
- 饱和水蒸气冷凝时,管外侧的换热系数通常远大于管内空气的换热系数,因此壁温接近蒸汽温度。
破题关键点:
- 明确蒸汽冷凝时温度恒定(饱和温度)。
- 理解传热阻力与换热系数的关系:换热系数越大,传热阻力越小,壁温越接近该侧流体温度。
在管壳式换热器中,饱和水蒸气冷凝加热空气时:
-
蒸汽侧(管外):
- 蒸汽冷凝过程温度保持不变(等于饱和温度)。
- 管外侧的对流换热系数(膜状凝结)通常远大于管内空气的对流换热系数。
- 因此,管外壁温度接近蒸汽的饱和温度。
-
空气侧(管内):
- 空气被加热,温度逐渐升高,但管内壁温度由管外壁温度减去管壁导热温差决定。
- 由于管壁导热温差较小,管内壁温度仍接近蒸汽温度。
-
选项分析:
- A:正确,壁温由蒸汽侧高换热系数主导,接近蒸汽温度。
- B、C、D:错误,均未考虑换热系数对壁温的决定性影响。