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化工
题目

某套管换热器,管间用饱和水蒸气强制湍流流动的空气加热至指定温度,若需进一步提高空气出口温度,拟将加热管管径增加1倍(管长,流动状态及其他条件均不变),你认为此措施()。A. 不可行B. 可行C. 可能行,也可能不行D. 在管径较小的情况下是可行的

某套管换热器,管间用饱和水蒸气强制湍流流动的空气加热至指定温度,若需进一步提高空气出口温度,拟将加热管管径增加1倍(管长,流动状态及其他条件均不变),你认为此措施()。

A. 不可行

B. 可行

C. 可能行,也可能不行

D. 在管径较小的情况下是可行的

题目解答

答案

A. 不可行

解析

步骤 1:理解问题背景
题目描述了一个套管换热器,其中管间用饱和水蒸气强制湍流流动的空气加热至指定温度。需要进一步提高空气出口温度,考虑将加热管管径增加1倍(管长,流动状态及其他条件均不变)。

步骤 2:分析管径变化对传热的影响
在强制湍流条件下,传热系数与管径的关系可以由努塞尔数(Nu)来描述。努塞尔数Nu与雷诺数(Re)和普朗特数(Pr)有关,对于管内强制湍流,Nu通常与Re^0.8和Pr^0.4成正比。因此,管径变化对传热系数的影响主要通过雷诺数的变化来体现。

步骤 3:雷诺数与管径的关系
雷诺数Re = (密度 * 流速 * 管径) / 动力粘度。当管径增加1倍,而其他条件不变时,流速会减半,因此雷诺数Re保持不变。这意味着传热系数不会因为管径增加而改变。

步骤 4:结论
由于传热系数不会因为管径增加而改变,因此提高空气出口温度的措施不可行。

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