题目
冷、热流体交换热量,一侧恒温,一侧变温,分别采用逆流和并流操作,逆流时的温差()并流时的温差。A. 不确定B. 等于C. 大于D. 小于
冷、热流体交换热量,一侧恒温,一侧变温,分别采用逆流和并流操作,逆流时的温差()并流时的温差。
A. 不确定
B. 等于
C. 大于
D. 小于
题目解答
答案
C. 大于
解析
考查要点:本题主要考查传热学中不同流动方式(逆流与并流)对平均温差的影响,特别是当一侧流体温度恒定、另一侧流体温度变化时的比较。
解题核心思路:
- 逆流与并流的温差特性:逆流操作中,高温流体与低温流体的温度差在流动过程中保持较大,而并流操作中,随着温度变化,温差会更快减小。
- 平均温差的计算:在恒温一侧与变温一侧的条件下,逆流的平均温差始终大于并流的平均温差。
- 关键结论:逆流操作能更高效地利用温差,因此在相同条件下,逆流的平均温差更大。
逆流与并流的温差对比:
-
逆流操作:
- 高温流体入口与低温流体入口相遇,初始温差最大($T_{\text{h,in}} - T_{\text{c}}$)。
- 高温流体出口温度较高(因传热效率高,降温幅度小),出口温差仍较大($T_{\text{h,out}} - T_{\text{c}}$)。
- 平均温差为初始与出口温差的平均值,整体较大。
-
并流操作:
- 高温流体入口与低温流体出口相遇,初始温差较小($T_{\text{h,in}} - T_{\text{c,out}}$)。
- 高温流体出口温度较低(因传热效率低,需更大降温幅度),出口温差进一步减小($T_{\text{h,out}} - T_{\text{c,in}}$)。
- 平均温差为初始与出口温差的平均值,整体较小。
结论:逆流操作的平均温差始终大于并流操作的平均温差。