题目
有冷凝或蒸发的情况下,对流换热系数会A. 以上各种可能性皆有B. 增大C. 减小D. 不变
有冷凝或蒸发的情况下,对流换热系数会
A. 以上各种可能性皆有
B. 增大
C. 减小
D. 不变
题目解答
答案
B. 增大
解析
考查要点:本题主要考查对流换热系数在相变过程中的变化规律,需理解相变(冷凝或蒸发)对流体流动和热量传递的影响。
解题核心思路:
相变过程(冷凝或蒸发)会显著改变流体的物理性质(如密度、黏度)并引发剧烈的流体运动,从而增强对流换热。关键点在于:
- 相变伴随潜热交换,导致流体内部温度分布不均;
- 气泡或液滴的形成与破裂促进流体扰动,加速热量传递;
- 自然对流或强制对流增强,使换热系数增大。
破题关键:
明确相变对流体流动的强化作用,排除“不变”或“减小”的干扰选项。
对流换热系数 $\alpha$ 的大小受流体性质、流动状态、温度梯度等因素影响。在冷凝或蒸发过程中,流体发生相变,其对换热的影响如下:
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相变引发流体扰动
- 蒸发时,液体吸热形成气泡,气泡上升时带动周围液体流动,形成剧烈的沸腾对流;
- 冷凝时,蒸汽释放潜热形成液滴,液滴脱离表面时促进流体混合。
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相变强化传热
- 潜热交换使流体温度变化更显著,增强温度梯度;
- 流体密度变化(如气泡密度远小于液体)产生浮力驱动对流,进一步提高换热效率。
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结论
相变过程通过强化流体运动和热量传递,使对流换热系数 $\alpha$ 增大。