换热器中冷热流体一般为逆流流动,这主要是为了( )。A. 提高传热系数B. 增大对流传热系数C. 提高对数平均温度差D. 减小流动阻力

考查要点：本题主要考查换热器中流体流动方式（逆流）的核心作用，需理解不同流动方式对传热效果的影响。

解题思路：

1. 明确逆流与顺流的温差分布差异：逆流能保持较大的平均温差，而顺流的温差逐渐减小。
2. 联系对数平均温度差（LMTD）公式：LMTD直接影响总传热量，逆流通过优化温差分布提高LMTD。
3. 排除干扰项：传热系数和流动阻力主要与流体性质、流速等参数相关，而非流动方向。

关键点：逆流的核心作用是提高对数平均温度差，从而增强传热效率。

逆流流动的优势分析

1. 温差分布对比

   • 顺流：冷热流体温差从入口到出口逐渐减小，导致LMTD较低。
   • 逆流：冷热流体温差沿流动方向变化较小，保持较高且均匀的LMTD。

2. 对数平均温度差公式
   $\text{LMTD} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln\left(\frac{\Delta T_1}{\Delta T_2}\right)}$
   逆流时，$\Delta T_1$与$\Delta T_2$的比值更接近1，使LMTD最大化。

3. 实际意义
   在相同传热面积和传热系数下，更高的LMTD意味着更大的传热量，或在相同传热量下减少换热面积，降低设备成本。

选项辨析

• A. 提高传热系数：传热系数由流体性质、流速等决定，与流动方向无关。
• B. 增大对流传热系数：对流换热系数主要受流速、湍流程度影响，非逆流直接作用。
• D. 减小流动阻力：逆流可能增加阻力，但并非设计主要目标。