题目
在冷、热流体进、出口温度一定的情况下,如下哪种流动型式的平均传热温差最大().A. 并流B. 逆流C. 错流D. 折流
在冷、热流体进、出口温度一定的情况下,如下哪种流动型式的平均传热温差最大().
A. 并流
B. 逆流
C. 错流
D. 折流
题目解答
答案
B.逆流
解析
考查要点:本题主要考查不同流动型式对平均传热温差的影响,核心在于理解对数平均温差(LMTD)的计算原理及流动型式对温差分布的作用。
解题关键:
- 逆流能维持较大的平均温差,因为冷热流体的温度梯度更均匀,减少温差的快速衰减。
- 并流中温差从入口到出口逐渐减小,导致平均值较低。
- 错流和折流因流体混合导致温差分布不均匀,平均值低于逆流。
在冷、热流体进出口温度固定时,平均传热温差的大小由流动型式决定:
-
并流:
- 入口处温差最大,出口处温差最小,温差呈线性递减。
- 平均温差计算公式为:
$\Delta T_{\text{并流}} = \frac{\Delta T_{\text{in}} + \Delta T_{\text{out}}}{2}$ - 由于温差逐渐减小,平均值较低。
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逆流:
- 入口和出口的温差变化较小,温差分布更均匀。
- 平均温差计算公式为:
$\Delta T_{\text{逆流}} = \frac{\Delta T_{\text{in}} - \Delta T_{\text{out}}}{\ln\left(\frac{\Delta T_{\text{in}}}{\Delta T_{\text{out}}}\right)}$ - 均匀的温差分布使平均值最大。
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错流与折流:
- 温差分布不均匀,存在局部温差波动,导致平均值低于逆流。
结论:在相同进出口温度下,逆流的平均传热温差最大。