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化工
题目

在蒸汽冷凝中,不凝气体的存在对α的影响是( )A. 使α值升高B. 使α值大大降低C. 对α值无影响D. 不确定

在蒸汽冷凝中,不凝气体的存在对α的影响是( )

A. 使α值升高

B. 使α值大大降低

C. 对α值无影响

D. 不确定

题目解答

答案

B. 使α值大大降低

解析

考查要点:本题主要考查蒸汽冷凝过程中不凝气体对传热系数(α)的影响,涉及传热学中的膜状冷凝与不凝气体的热阻效应。

解题核心思路:

  1. 明确α的含义:α为传热系数,反映传热速率。
  2. 分析不凝气体的作用:不凝气体无法冷凝,会积聚在冷凝表面,形成气泡或气层,增加热阻。
  3. 对比理想情况与实际影响:理想膜状冷凝传热效率高,但不凝气体破坏液膜连续性,显著降低传热效率。

破题关键点:

  • 不凝气体的热阻特性:气体导热系数远低于液体,导致局部热阻增大。
  • 传热系数的决定因素:热阻增加直接导致α值下降。

在蒸汽冷凝过程中,传热系数α的大小直接影响传热速率。理想情况下(无不凝气体),蒸汽发生膜状冷凝时,液膜不断更新,热阻较小,α值较高。然而,不凝气体的存在会显著改变这一过程:

  1. 不凝气体的析出与积聚:
    不凝气体(如空气、氮气)在冷凝温度下无法冷凝,会从蒸汽中析出,积聚在冷凝表面附近。

  2. 对冷凝形态的影响:
    气体的积聚会破坏液膜的连续性,导致冷凝形态从高效的膜状冷凝变为效率更低的珠状冷凝,甚至形成气泡夹带。

  3. 热阻的增加:
    气体的导热系数远低于液体(约为液体的1/100~1/1000),形成的气层或气泡显著增加局部热阻,使整体传热效率下降。

结论:不凝气体的存在会导致传热系数α值大大降低,因此正确答案为B。

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