题目
强化传热的主要途径是( )A. 增大传热面积B. 提高传热系数K值C. 提高冷、热流体的平均△tm
强化传热的主要途径是( )
A. 增大传热面积
B. 提高传热系数K值
C. 提高冷、热流体的平均△tm
题目解答
答案
B. 提高传热系数K值
解析
强化传热的核心在于提高传热速率。根据传热公式 $Q=KA\Delta t_m$,传热量 $Q$ 取决于传热系数 $K$、传热面积 $A$ 和平均温差 $\Delta t_m$。
- 增大传热面积 $A$:虽然有效,但受设备尺寸、成本限制,实际应用中较难大幅调整。
- 提高传热系数 $K$:通过改善流体流动状态(如增加流速)、优化材料导热性能等手段,能显著提升传热效率,且更灵活。
- 提高平均温差 $\Delta t_m$:受限于工艺条件(如温度限制),调整空间有限。
因此,强化传热的主要途径是提高传热系数 $K$。
选项分析
A. 增大传热面积
局限性:设备尺寸固定时,增大面积需增加换热器体积,成本高且空间受限。
B. 提高传热系数 $K$
关键性:
- 增强对流换热:如通过增加流速、设置扰流元件促进湍流。
- 优化导热性能:使用导热率高的材料或表面处理(如翅片)。
- 减少污垢影响:定期清理污垢可降低热阻,间接提高 $K$。
效果显著:$K$ 值提升能成倍增加传热量,是工程中最常用的强化手段。
C. 提高平均温差 $\Delta t_m$
限制:
- 温差过大可能引发材料热应力或安全隐患。
- 工艺温度条件(如反应温度)通常固定,调整空间有限。
结论:提高传热系数 $K$ 是强化传热的核心途径。