题目
【单选题】冷热两流体的对流给热系数a相差较大时,提高总传热系数K值的措施是()。A. 提高小的 a 值B. 提高大的 a 值C. 两个都同等程度提高D. 提高大的 a 值,同时降低小的 a 值
【单选题】冷热两流体的对流给热系数a相差较大时,提高总传热系数K值的措施是()。
A. 提高小的 a 值
B. 提高大的 a 值
C. 两个都同等程度提高
D. 提高大的 a 值,同时降低小的 a 值
题目解答
答案
A. 提高小的 a 值
解析
考查要点:本题主要考查传热学中总传热系数K的影响因素,特别是当冷热流体的对流给热系数α差异较大时的优化策略。
解题核心思路:总传热系数K的倒数等于各部分热阻之和。当α相差较大时,较小的α值是总热阻的主要限制因素。因此,提高较小的α值能显著提升K值,而提高较大的α值对总传热系数的影响有限。
破题关键点:
- 明确总传热系数公式:$\frac{1}{K} = \frac{1}{\alpha_1} + \frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_2}$(假设壁热阻固定)。
- 热阻叠加特性:较小的α对应的热阻更大,是总热阻的主导部分。
- 优化方向:优先提升较小的α值,而非较大的α值或两者同时提升。
总传热系数K的倒数由冷热流体的对流热阻和壁热阻组成。当α₁和α₂差异显著时,较小的α对应的热阻占主导地位。例如:
- 若α₁远小于α₂,则$\frac{1}{\alpha_1} \gg \frac{1}{\alpha_2}$,总热阻主要由$\frac{1}{\alpha_1}$决定。
- 提高α₁会显著降低总热阻,从而提升K值;而提高α₂对总热阻的影响微乎其微。
选项分析:
- A. 提高小的α值:正确。直接降低主导热阻,有效提升K。
- B. 提高大的α值:错误。热阻已较小,提升效果有限。
- C. 两个都同等程度提高:错误。资源分配不合理,应优先优化小的α。
- D. 提高大的α值,同时降低小的α值:错误。降低小的α会使热阻更大,K值下降。