题目
分析管内对流换热问题时的特征尺寸应取()A. 圆管内径B. 圆管外径C. 圆管壁厚D. 圆管长度
分析管内对流换热问题时的特征尺寸应取()
A. 圆管内径
B. 圆管外径
C. 圆管壁厚
D. 圆管长度
题目解答
答案
A. 圆管内径
解析
本题考查管内对流换热问题中特征尺寸的选取知识。解题思路是明确特征尺寸的定义,即对流动和换热有决定性影响的几何尺寸,然后分析在管内对流换热的具体情境下,哪个尺寸对换热过程起关键作用。
在管内对流换热中中,流体是在圆管的内部流动并进行热量交换的。圆管内径直接决定了流体的流通截面积,而流通截面积会影响流体的流速、雷诺数等重要的流动和换热参数。雷诺数的计算公式为$Re=\frac{\rho vd}{\mu}$,其中$d$为特征尺寸,在管内对流换热中就是圆管内径就是这个关键的特征尺寸,它对流体的流动状态(层流或湍流)以及换热系数都有着直接的影响。
圆管外径主要与管外的情况相关,对于管内对流换热并非关键因素;圆管壁厚对管内流体的流动和换热影响较小;圆管长度虽然也会影响换热效果,但它不是决定流体流动特性和换热系数的关键几何尺寸。所以分析管内对流换热问题时的特征尺寸应取圆管内径。