题目
在大容积沸腾的如下哪种状态中,其对流传热系数随加热面壁温与流体饱和温度之差的增大而减小()。A. 自然对流B. 核状沸腾C. 膜状沸腾D. 不存在这样的状态
在大容积沸腾的如下哪种状态中,其对流传热系数随加热面壁温与流体饱和温度之差的增大而减小()。
A. 自然对流
B. 核状沸腾
C. 膜状沸腾
D. 不存在这样的状态
题目解答
答案
C. 膜状沸腾
解析
本题考查大容积沸腾不同状态下对流传热系数与加热面壁温与流体饱和温度之差的关系。解题思路是分别分析大容积沸腾的自然对流、核状沸腾和膜状沸腾三种状态下对流传热系数随加热面壁温与流体饱和温度之差的变化规律。
1. 自然对流状态
在自然对流状态下,流体的流动主要是由于流体内部的密度差引起的。随着加热面壁温与流体饱和温度之差的增大,流体的自然对流强度增强,流体的流动速度加快,从而使得对流传热系数增大。
2. 核状沸腾状态
核状沸腾时,加热面上会形成许多气泡,气泡的生成、脱离和上升过程增强了流体的扰动,促进了热量的传递。随着加热面壁温与流体饱和温度之差的增大,气泡的生成速率加快,数量增多,对流传热系数也随之增大。
3. 膜状沸腾状态
当加热面壁温与流体饱和温度之差进一步增大到一定程度时,会进入膜状沸腾状态。此时,加热面上形成一层稳定的蒸汽膜,蒸汽膜的导热系数较低,成为传热的主要热阻。随着加热面壁温与流体饱和温度之差的增大,蒸汽膜的厚度会增加,热阻增大,导致对流传热系数减小。