热质交换原理与设备练习与自测

第一章练习与自测

1 当流体中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别会发生（动量）传递，（热量）传递和（质量）传递。

2 热量、动量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的（分子）传递，也可以是由流体微团的宏观运动引起的（湍流）传递。

3.简答题：分子传递现象可以分为几类？各自是由什么原因引起？

答案：分子传递现象可以分为动量传递、热量传递和质量传递现象。在一种物体内部，或在两种彼此接触（包括直接接触或间接接触）的物体之间，当存在势差（梯度）时就会产生传递现象。例如：当存在温度差时会发生热量传递现象，存在速度差时会发生动量传递现象，存在浓度差或分压力差时会发生质量传递现象。

第二章练习与自测

1、有关扩散通量，下列说法正确的是___BCD____。

A、扩散通量是一个标量，只有大小没有方向；

B、净扩散通量是相对于静坐标而言；

C、相对扩散通量是相对于以混合物整体平均速度移动的动坐标而言；

D、当混合物整体流动的平均速度为0时，净扩散通量＝相对扩散通量。

2、质量传递的基本方式为（分子扩散传质）和（对流扩散传质）。（分子扩散传质）和（对流扩散传质）两者的共同作用称为对流质交换。

3.传质和传热方向相反时，总传热量会（减小）传质和传热方向相同时，总传热量会（增大）。

4.什么是分子扩散传质和对流扩散传质？什么是对流传质？

答：在静止的流体或垂直于浓度梯度方向作层流运动的流体以及固体中的扩散，是由微观分子运动所引起，称为分子扩散传质。在流体中由于对流运动引起的物质传递，称为对流扩散传质。

流体作对流运动，当流体中存在浓度差时，对流扩散亦必同时伴随分子扩散，分子扩散传质与对流扩散传质的共同作用成为对流传质。

5 如何理解动量、热量和质量传递现象的类比性？

答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别会发生动量、热量和质量传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子传递，也可以是由漩涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。对三类现象的分子传递和湍流传递分析可以得出这三种传递现象背后的机理是相同的，它们依从的规律也类似，都可以用共同的形式表示：传递速率＝扩散系数×传递推动力，清楚地表明了“三传”之间的类比性。

另外，从动量方程、热量方程和扩散方程及相对应的边界条件可以看出它们在形式上是完全类似的，也清楚地表明了“三传”之间的类比性。

6 试述湿球温度计的测温原理。

答：湿球温度计所测温度的大小要受到包裹湿球纱布和周围空气间的热、质交换的影响。开始时，湿球纱布表面附近的水蒸气分压力可以近似地认为是湿球温度下的饱和水蒸气压

力，它大于空气主流中的水蒸气分压力，从而引起湿球纱布上的水分向空气中蒸发，发生质量传递现象，同时由于蒸发的水分携带本身的潜热进入空气，所以就出现了湿球向空气传递热量的现象，这种由于传质而伴随的换热称为潜热交换。潜热交换的结果使湿球温度低于主流空气温度，在温差的作用下空气又向湿球纱布传递热量，这种由于温差引起的对流换热量称为显热交换。最终达到稳态时，湿球与空气间处于无净热量交换的动态平衡，即水从湿球纱布上蒸发带入空气的热量，等于空气通过对流换热传递给湿球的热量，这时湿球温度计所测温度的大小即为空气的湿球温度值。

计算题：1、气体氢放在一矩形钢制压力容器中，容器壁厚为10mm。容器内氢的摩尔浓度为1kmol/m3，容器外氢的浓度可忽略。氢在钢中的二元质量扩散系数为2.6×10-13m2/s，通过容器壁的氢的摩尔扩散通量是多少？

2、10bar和27℃的气态氢放在直径为100mm壁厚为2mm的钢制容器中。钢壁内表面的氢的浓度为1.50kmol/m3，外表面氢的浓度可以忽略。氢在钢材中的质量扩散系数约为0.3×10-12m2/s。求开始时通过钢壁的氢的质量损失速率和压力下降速率。

3、一试管内径为2cm ，底部盛有26℃的苯液体。从液面到试管顶端的距离为20cm 。已知26℃下苯的饱和压力为0.133×105 Pa。空气与苯液处于热平衡，且空气中不含苯蒸气。试计算苯的蒸发率[kg/h]。已知空气压力为1.013×105 Pa，D的数值可按25℃时的数据取用，为0.84×10-5 m2/s 。

4、一温度计的温包被湿布包覆。当压力为1.013×105Pa的干燥空气吹过该温包时，温度计示值为22℃。试计算干空气的温度。计算时取Sc/Pr = 0.845。

5、25℃的不含萘的空气，在1.013×105 Pa的压力下流过一个萘平面，在离开前沿点2m处，Re x =9×104。试计算在此两米的区域内的平均质交换系数。取Sc = 2.5。由于空气中萘的含量很少，其物性可取空气的值。

第三章练习与自测

1、蓄热用固液相变材料的热性能要求为：（合适的相变温度），（较大的相变潜热），（合适的导热性能）。

2 冰蓄冷系统中的制冰方式主要有两种：（静态）制冰方式和（动态）制冰方式。

3 空调蓄冷系统可以分为（部分负荷）蓄冷系统和（全部负荷）蓄冷系统。

4 说明利用制冷剂直接蒸发制冰系统（如图所示）的工作原理。

答：夜间电力负荷低时，开启制冷

机，制冷剂在蓄冰池的制冰盘管内

直接蒸发，盘管外表面形成500mm

左右厚的冰层，将冷量蓄存起来。

白天空调系统运行时间内，空调系

统所需冷量由蓄冰池内蓄存的冰水

提供。此时，制冷系统的制冷剂不

在蓄冰池内蒸发制冷，而在并联蒸

发器内蒸发，冷却由空调系统来的

回水，被冷却后的回水，经热交换

器，由蓄冰池内的冰水再次冷却后

供空调系统使用。

5 说明集中空调系统采用冰蓄冷系

统的优点。

答：蓄冷空调系统可使制冷机容量减少，且经常在满负荷高效率下工作，它利用夜间廉价电，均衡电网负荷，是符合我国国情的。从典型蓄冷空调系统经济效益分析亦可知，系统所增加的制冰及蓄冷设备费可由1－2年所节约的运行费回收。目前空调电量常占建筑物内用电量的大部分，若能综合分析空调负荷及建筑物内能源利用状况，利用楼宇整体化手法设计蓄冰空调系统，即可达到调峰填谷、降低运行费用的目的。

第四章练习与自测

多项选择题1、下列说法中，属于对固体吸附剂的性能要求的是：（ABCD）

A、比表面积大，内部具有网格结构的微孔通道；

B、再生后吸附质的残余量少；

C、吸附速度快，较易达到吸附平衡；

D、吸附力小，再生温度低。

2、吸附剂的再生方式包括（ABCD）

A、加热再生方式；

B、减压再生方式；

C、使用清洗气体的再生方式；

D、置换脱附再生方式。

3 使用固体吸附剂处理空气的过程，为（B）

A、减焓减湿；

B、等焓升温；

C、减焓升温；

D、等焓加湿。

4、用吸收、吸附法对空气进行除湿的优点包括（ABCD）

A、不需要对空气进行冷却；

B、不需要对空气进行压缩；

C、噪声低且可以得到很低的露点；

D、可以避免采用表冷器除湿带来的缺点。

填空题1 （温度差）是显热交换的推动力，（水蒸气分压力差或含湿量差）是潜热交换的推动力。

2 麦凯尔方程表明：在热质交换同时进行时，（如果满足刘伊斯关系式，则总热交换的推动力为空气——主流湿空气与紧靠水面的饱和边界层空气的焓差。）

3 吸附可分为（物理）吸附和（化学）吸附。

4 一个完整的干燥循环由（吸湿）过程、（再生）过程和冷却过程构成。

5 吸附剂的再生方式有（加热再生方式）（减压再生方式）（使用清洗气体的再生方式）和（置换脱附再生方式）。

简答题：1、分析用吸收、吸附法处理空气的优点。

2、什么是吸附现象？什么是物理吸附和化学吸附？

第五章练习与自测

1、空调系统常用的水冷式表冷器中，空气与水的流动方式主要为逆交叉流，而当冷却器的排数达到（A）排以上时，可将逆交叉流看成是纯逆流。

A 4；

B 5；

C 6；

D 8

2、对表冷器，在设计计算时应考虑一定的安全系数，采取的具体措施有（）

A、增大传热面积；

B、减小传热面积；

C、降低冷水初温；

D、增加冷水初温。

填空题：1 （以在两种流体之间传递热量和质量为基本目的）的设备称为热质交换设备。

2 蒸发冷却所特有的性质是（蒸发冷却过程中伴随着物质交换，水可以被冷却到比用以冷却它的空气的最初温度还要低的程度）

3、热质交换设备按不同的工作原理分类，可分为（间壁式）（直接接触式）（蓄热式热管式）。

4、冷却塔的热工计算原则是（冷却数N = 特性数N＇）

简答题：1、在冷却塔的热工计算中，一般要求冷却水出口水温t2 比当地气温条件下的湿球温度ts 高3－5℃，那么在t2 值一定的情况下，如何合理地确定ts 值呢？

答：由于冷却塔通常按夏季不利气象条件计算，如果采用外界空气最高温度进行计算，ts值就高，而在一年当中所占时间很短，则塔的尺寸很大，其余时间里，冷却塔不能充分发挥作用；反之，如采用较低的ts值，塔体是小了，但有可能使得在炎热季节中冷却塔实际出水温度超过计算温度。在具体选取时，建议根据夏季每年最热的10天排除在外的最高日平均干、湿球温度（气象资料不少于5－10年）进行计算。

2、简述冷却塔中所发生的热质交换过程。

3、简述在表冷器进行冷却减湿时所发生的热质交换过程。

4、什么是析湿系数？它的物理意义是什么？

全热交换器的工作原理

全热交换器的工作原理 2003年出现的SARS疫情，使我们人类的健康面临严峻的挑战，2009年又爆发了猪流感，于是关于人居环境的空气品质问题多有讨论，提出健康空调是今后空调的发展方向。 但究竟什么是健康的空调，怎样去实现健康舒适的空调，关于这个问题，舒适100也进行了一些分析，指出全空气系统是最佳的空调系统，它可以实现对建筑热湿控制及空气品质的全面控制，同时也为充分利用自然资源，进行全新风运行提供条件。 加大新风量是实现良好空气品质的最好方法，只从空气品质的角度来说，进行全新风运行的空调系统才是最好的系统，可是由此带来的能量消耗确实是非常大的。根据武汉的气象资料计算，当室内设计值在26℃，60%时，对于公共建筑，处理1m3/h新风量，整个夏季需要投入的冷能能耗累计约9.5kw·h左右。可见加大新风量后，能量消耗就有很大增加。因此，需要在新风与排风之间加设能量回收设备。 1 目前市场上的能量回收设备有两类： 一类是显热回收型，一类是全热回收型。显热回收型回收的能量体现在新风和排风的温差上所含的那部分能量；而全热回收型体现在新风和排风的焓差上所含的能量。单从这个角度来说，全热性回收的能量要大于显热回收型的能量，这里没有考虑回收效率的因素。因此全热回收型是更加节能的设备。 按结构分，热回收器分为以下几种： （1）回转型热交换器

（2）热回收环热交换器 （3）热管式热交换器 （4）静止型板翅式热交换器 在以上几种热交换器中，热回收环型和热管型一般只能回收显热。回转型是一种蓄热蓄湿型的全热交换器，但是它有转动机构，需要额外的提供动力。而静止型板翅式全热交换器属于一种空气与空气直接交换式全热回收器，它不需要通过中间媒质进行换热，也没有转动系统，因此，静止型板翅式全热交换器（也叫固定式全热交换器）是一种比较理想的能量回收设备。 2 固定式全热交换器的性能 2.1 固定式全热交换器 固定式全热交换器是在其隔板两侧的两股气流存在温差和水蒸 气分压力差时，进行全热回收的。它是一种透过型的空气——空气全热交换器。 这种交换器大多采用板翅式结构，两股气流呈交叉型流过热交换器，其间的隔板是由经过处理的、具有较好传热透湿特性的材料构成。 2.2 三种效率的定义 全热交换器的性能主要通过显热、湿交换效率和全热交换效率来评价，它们的计算公式为： 显热交换效率：SE= 湿交换效率：ME= 全热交换效率：EE=

热质交换原理与设备习题答案

第一章 第一章 绪论 1、答：分为三类。动量传递：流场中的速度分布不均匀（或速度梯度的存在）； 热量传递：温度梯度的存在（或温度分布不均匀）； 质量传递：物体的浓度分布不均匀（或浓度梯度的存在）。 第二章 热质交换过程 1、答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于传质速度与浓度的乘积。 以绝对速度表示的质量通量：,,A A A B B B A A B B m u m u m e u e u ρρ===+ 以扩散速度表示的质量通量：(),(),A A A B B B B A B j u u j u u u j j j ρρ=-=-=+ 以主流速度表示的质量通量：1()() A A A A B B A A B e u e e u e u a m m e ?? =+=+???? 2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为22C O CO +=，即为1摩尔的C 与1摩尔的2O 反应，生成1摩尔的2CO ，所以2O 与2CO 通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。 3、答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。动量、热量和质量的传递，（既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递） 动量传递、能量传递和质量传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类似的。 4、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用于对流质交换可知，传递因子等于传质因子 ①22 3 3 r P 2m H D t t c G J J S S S ===?=? ② 且可以把对流传热中有关的计算式用于对流传质，只要将对流传热计算式中的有关物理 参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可，如：r ,,,P ,,m c u h t t t c a D D S N S S S λ?????? ③当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量交换时，同样可用类比关系由传 热系数h 计算传质系数m h 2 3 m h h Le e φ-=? 5：答：斯密特准则 c i v S D = 表示物性对对流传质的影响，速度边界层和浓度边界层的相对关系 刘伊斯准则r P c v S D a Le v D a === 表示热量传递与质量传递能力相对大小 热边界层于浓度边界层厚度关系 6、从分子运动论的观点可知：D ∽3 1 2 p T - 两种气体A 与B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算： 若在压强 5 001.01310,273P Pa T K =?=时各种气体在空气中的扩散系数0D ，在其他P 、T 32 00 0P T D D P T ??= ??? （1）氧气和氮气：

中国矿业大学热质交换原理自测试卷(A)

中国矿业大学热质交换原理自测试卷 一、填空题（每空1分，共15分） 1、质交换有两种基本方式： 和 ； 2、系数v a D ,,具有扩散的性质，它们分别称为 、 、 ； 3、菲克扩散定律dy d D j A AB A ρ-=中的A j 为扩散物质A 的 通量。当混合物以某一质平均速度v 移动时，其坐标应取随 的动坐标。 4、扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的 及其 和压力。 5、准则数 表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数 表示温度分布和浓度分布的相互关系。 6、吸附剂吸附除湿过程是 （放热、吸热）过程。 7、用表面式换热器可实现的空气处理过程有： 、 、 。 二、简答题（每题5分，共25分） 1、我们应用薄膜理论分析对流传质的机理并对对流传质系数做出估计，请简述薄膜理论的主要观点。 2、何谓独立除湿？举出两种典型的独立除湿方式？简述独立除湿和表冷器除湿的优缺点？ 3、写出热质交换在同一个表面同时进行且符合刘伊斯关系式时（比如空气和水之间的热质交换）总热、显热和潜热（质）交换的动力分别是什么，并写出微元面积dA 上总热、显热和潜热交换量的表达式。 4、冷却塔中的空气是否能够冷却高于其温度的水，解释其原因？ 5、说明表面式换热器的热交换系数1ε和接触系数2ε的意义？对结构形式一定的表冷器，接触系数2ε主要与哪些因素有关？

三、作图分析题（每题10分，共20分） 1、分析空气与水直接接触时，随着水温的不同，空气状态变化的过程并将这些过程在焓湿图（i-d ）上表示出来。（水量无限大，接触时间无限长） 2、要将夏季和冬季分别为W, W ’点的室外空气处理到送风状态O ，针对下面2种处理方案在焓湿图上定性表示出来。（1）夏季：表冷器冷却减湿——加热器再热；（2）冬季：加热器预热——喷蒸汽加湿——加热器再热。 四、计算题（共40分） 1、一直立管中盛有甲醇，甲醇液面和管顶之间的距离为300mm ，管顶上方有25 0C 的空气缓缓吹过，试求甲醇液面下降1mm 所需要的时间？ 已知甲醇的密度=ρ792kg/m 3，=T 25 0C 时甲醇的蒸汽压为17051.9Pa ，=0T 0 0C 时甲醇在空气中的扩散系数为=0D 0.132x 10-4m 2/s ，大气压为101325Pa 。 p p T T D D 075.100???? ??= 。 （10分） 2、空气以4.47m/s 的速度由一盛水的盘子上方流过，盘子宽度很大，流动方向上的长度为1m 。盘中水层厚度均匀，为m 2 1027.1-?，温度恒定为288K 。若远离盘子的空气中水蒸汽分压力a v p p 155.808=，试问使盘子水全部挥发所需时间为若干？ 已知上述条件下空气的运动粘度为s m /1058.125-?=ν，水蒸汽在空气中的扩散系数s m D AB /1059.225-?=，水蒸汽的饱和蒸汽压Pa p A 2.1705=，临界雷诺数5103?=xc R 。大气压为101325Pa 。 （10分） 附：平板层流传质： 2/13/1Re .332.0x x Sc Sh =（局部） 2/13/1Re .664.0Sc Sh =（平均） 平板紊流传质： 5/43/1Re .0296.0x x Sc Sh =（局部） 5/43/1Re .037.0Sc Sh =（平均）

《热质交换原理与设备》-复习重点

热质交换原理与设备 复习重点 （个人总结可能不全，请大家补充指正） 考试时间：2013年5月8日下午1：30 考试地点： 考试题型：问答题、计算题（10~20分） 苏新军老师 Tel ： E-mail ： 第一章 绪论 1.1.1 三种传递现象的联系 当物质中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由涡旋混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。 各类系数 总的效应 通常，充分发展湍流中，湍流传递系数远远大于分子传递系数。 两种传递系数的比较 ? 分子传递系数ν, a , D AB ： ? 是物性，与温度、压力有关； ? 通常各项同性。 ? 湍流传递系数νt , a t , D ABt ： ? 不是物性，主要与流体流动有关； ? 通常各项异性。 1.1.3 热质交换设备的分类 热质交换设备的分类方法很多，可以按工作原理、流体流动方向、设备用途、传热传质表面结构、制造材质等分为各种类型。最基本的是按工作原理分类。 ★ （1）按工作原理分类（可参考书后思考题第二题） 热质交换设备按照工作原理分为：间壁式，直接接触式，蓄热式和热管式等类型。 间壁式又称表面式，在此类换热器中，热、冷介质在各自的流道中连续流动完成热量传递任务，彼此不接触，不掺混。 直接接触式又称混合式，在此类换热器中，两种流体直接接触并且相互掺混，传递热量和质量后，在理论上变成同温同压的混合介质流出，传热传质效率高。 dy u d dy u d eff t t S μμμτττ-=+-=+=) (有效动力粘度系数 :eff μdy t d dy t d q eff t S λλλ-=+-=) (有效导热系数 :eff λdy d D dy d D D m A ABeff A ABt A B S ρρ-=+-=) (有效质量扩散系数 :ABeff D

热交换新风机工作原理

热交换新风机工作原理 进入21世纪，随着城市PM2.5的不断加剧，在空气净化行业出现了一颗炙手可热的新星——热交换新风机。那么，热交换新风机的工作原理是怎样的呢？ 热交换新风机是一种高效节能型空调通风装置，其核心功能是利用室内、外空气的温差和湿差,通过能量回收机芯良好的换能特性，在双向置换通风的同时，产生能量交换，使新风有效获取排风中的可用物质，从而大大节约了新风预处理的能耗，达到节能换气的目的，其节能效果非常显著。 夏季，使用全热交换器时通过热交换芯体把室外将室内的炎热、潮湿空气中的温度和湿度，传导至排出室外的室内凉爽、干燥、污浊的空气中去。 冬季，使用热交换器换气时，通过热交换芯体用室内温度的污浊空气中的温度预热将要送入室内的室外寒冷的新鲜空气。并将湿气一并导入将要送入室内的室外干燥的空气中。 广州快净环保科技有限公司生产的快净热交换新风机作为当前最受欢迎的新风系统，拥有非常突出的优势，主要包括以下几点： 一、换热效率高。产品采用先进的逆流结构设计，能够大大的提高换热效率； 二、外形紧凑小巧。全热交换器的外形为六边形，降低了模块的厚度，特殊的通风孔道有利于模块比交叉流机芯做得更短； 三、性能稳定、无需清洁。通风孔道采用了流线设计，可以有效地防止着尘，无需对交叉流机芯进行定期的清洁； 四、使用寿命长。采用了ABS框架结构，非常坚固而耐用，使用寿命相比交叉流机芯增加了一倍。 热交换新风机适用范围: 适合于住宅、写字楼、宾馆、医院、实验室、机房、棋牌室、餐饮、办公、娱乐几乎所有场所，可以根据不同户型面积、人口数量、周边环境设计不同方案，适合各种建筑和人群。 空气是每个人每时每刻都要呼吸的必需品，如果离开清新、自然的空气我们的生活将面临很多健康安全问题，只有保证室内良好的空气质量，才能营造更为舒适健康的居住环境，热交换新风机运用高新技术，可以轻松帮你实现室内空气流通，让您畅享自然健康生活。

热质交换原理与设备

1、有空气和氨组成的混合气体，压力为2个标准大气压，温度为273K，则空气向氨的扩散系数是1。405*10-5 m2/s。 2、当表冷器的表面温度低于空气的露点湿度时，就会产生减湿冷却过程。 3、某一组分的速度与整体流动的平均速度之差，成为该组分的扩散速度。 4、冷却塔填料的作用是将进塔的热水尽量细化，增加水和空气的接触面，延长接触时间，增进水汽之间的热值交换延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量，均匀布水。 5、刘伊斯关系式文中叙述为h/h mad=Cp刘伊斯关系式文中叙述为即在空气一水系统的热质交换过程中，当空气温度及含湿量在实用范围内变化很小时，换热系数与传质系数之间需要保持一定的量值关系，条件的变化可使这两个系数中的某一个系数增大或减小，从而导致另一系数也相应地发生同样的变化。 6、一套管换热器、谁有200℃被冷却到120℃，油从100℃都被加热到120℃，则换热器效能是25% 。 7、总热交换是潜热交换和显热交换的总和。 8、当流体中存在速度、温度、和浓度的梯度时，就会分别产生动量、热量和质量的传递现象。 9、锅炉设备中的过热器、省煤器属于间壁式式换热器。 10、潜热交换是发生热交换的同时伴有质交换（湿交换）空气中的水蒸气凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果。 11、有一空气和二氧化碳组成的混合物，压力为3个标准大气压，温度为0℃，则此混合物中空气的质扩散系数为0.547*10-5m2/s。 12、一管式逆流空气加热器，平均换热温差为40℃，总换热量位40kW，传热系数为40W/(m2.℃)则换热器面积为25m2。 13、流体的粘性、热传导性和质量扩散通称为流体的分子传递性质。 14、当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的质量扩散；描述这三种分子传递性质的定律分别是牛顿粘性定律、傅里叶定律、菲克定律。 15、热质交换设备按照工作原理不同可分为间壁式、直接接触式、蓄热式、热管式等类型。表面式冷却器、省煤器、蒸发器属于间壁式，而喷淋室、冷却塔则属于直接接触式。 16、热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为_顺流_式、逆流_式、_混合流_式和_叉流_式。工程计算中当管束曲折的次数超过_4__次，就可以作为纯逆流和纯顺流来处理。 17、_温差_是热量传递的推动力，而_焓差_则是产生质交换的推动力。 18、质量传递有两种基本方式：分子传质和对流传质，分子扩散和对流扩散的总作用称为对流传质 19、相对静坐标的扩散通量称为以绝对速度表示的质量通量，而相对于整体平均速度移动的动坐标扩散通量则称为以扩散速度表示的质量通量。 20、麦凯尔方程的表达式为：hw （ti –tw）=hmd(i-i i)，它表明当空气与水发生直接接触，热湿交换同时进行时。总换热量的推动力可以近似认为是湿空气的传热系数与焓差驱动力的乘积 21、相际间对流传质模型主要有薄膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 22、一个完整的干燥循环由___吸湿___过程、___再生___过程和冷却过程构成。 23、用吸收、吸附法处理空气的优点是_独立除湿。 24、蒸发冷却所特有的性质是__蒸发冷却过程中伴随着物质交换，水可以被冷 却到比用以冷却它的空气的最初温度还要低的程度_。

热质交换原理自测试卷(D)

一、填空（18分，1分/空） 1、与固体内部结构有关的多孔固体中的稳态扩散不遵循斐克定律的扩散形式有、。 2、扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的及其和压力。 3、空气和水直接接触时热质交换总热交换量的推动势是。 4、在冷却塔中用空气冷却水，水可以被冷却的极限温度是：。 5、热质交换设备按照其内冷流体和热流体的流动方向可分为：顺流式、 式、和。 6、利用吸附剂处理空气的干燥循环由下列三个过程组成：、、和过程组成 7、影响吸收过程的主要因素是：和。 8、对流传质的模型理论主要有、和表面更新理论。 9、吸附剂表面的水蒸汽分压力随和而增加。 二、简答题（42分） 1、在水的沸腾换热过程中根据壁面过热度的不同分为自然对流区、核态沸腾区、过渡沸腾区和稳定的膜态沸腾四个区域，试简述其各自的主要特点。（8分） 2、简述冷却塔中淋水装置和配水系统的作用？（4分） 3、简述用效能-传热单元数法进行换热器校核计算的一般步骤。（6分） 4、试写出传质通量的定义并说明摩尔通量的几种表示方法，并说明他们之间的关系？（6分） 5、试写出施米特准则数和普朗特准则数的定义式（用公式表示时要注明公式中各量的含义），并说明其物理意义。（6分） 6、什么是析湿系数？它的物理意义是什么？（4分） 7、试简述独立除湿空调系统的主要优点是什么？（4分） 8、用喷淋室对空气进行等焓加湿过程中，可以用来表示喷淋室的热交换效果的是第一热交换效率还是第二热交换效率，为什么？（4分） 三、计算题（40分） 1、有一苯甲酸组成的水平放置的固体平板。299k的纯水平行流过此固体平板，水的流速为0.05m/s。苯甲酸在水中的扩散系数为1.24×10-9㎡/s。求距离平板前缘0.4m处的传质系数。已知临界雷诺数为5×105，299k时水的物性参数为密度996.7kg/m3；动力黏度为0.8737×10-3Pa.s。（10分） 2、将1g碘均匀放入一直立圆管的底部，管顶与大气相通，故碘通过管内空气进行扩散。圆管长度为0.076m，管内径为1.6mm（直径）。在扩散过程中，大气压为标准大气压，整个系统的温度维持在85℃不变，已知碘在此温度下表面的蒸气压为20.2mmHg，碘在空气中扩散的扩散系数为0.114×10-4㎡/s，管顶部的碘的蒸气

热质交换原理与设备知识点考题

填空题 1、有空气和氨组成的混合气体，压力为2个标准大气压，温度为273K，则空气向氨的扩散系数是1。405*10-5 m2/s。 有空气和氨组成的混合气体，压力为4个标准大气压，温度为273K，则空气向氨的扩散系数是m2/s。 2、有一空气和二氧化碳组成的混合物，压力为3个标准大气压，温度为0℃，则此混合物中空气的质扩散系数为0.547*10-5m2/s。 3、喷雾室是以实现雾和空气在直接接触条件下的热湿交换。 4、当表冷器的表面温度低于空气的露点湿度时，就会产生减湿冷却过程。 5、某一组分的速度与整体流动的平均速度之差，成为该组分的扩散速度。 2、冷凝器的类型可以分为水冷式,空气冷却式( 或称风冷式) 和蒸发式三种类型. 3、根据冷却介质的不同，冷凝器可以分为、和三类。 （水冷，空冷，水—空气冷却以及靠制冷剂蒸发或其他工艺介质进行冷却的冷凝器。） 3、冷却塔填料的作用是延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量.。均匀布水。将进塔的热水尽量细化，增加水和空气的接触面，延长接触时间，增进水汽之间的热值交换 4、冰蓄冷空调可以实现电力负荷的调峰填谷(均衡)。 5、吸附式制冷系统中的脱附—吸附循环装置代替了蒸汽制冷系统中的压缩机装置。 6、刘伊斯关系式文中叙述为h/h mad=Cp刘伊斯关系式文中叙述为即在空气一水系统的热质交换过程中，当空气温度及含湿量在实用范围内变化很小时，换热系数与传质系数之间需要保持一定的量值关系，条件的变化可使这两个系数中的某一个系数增大或减小，从而导致另一系数也相应地发生同样的变化。 7、一套管换热器、谁有200℃被冷却到120℃，油从100℃都被加热到120℃，则换热器效能是25% 。 8、总热交换是潜热交换和显热交换的总和。 9、吸收式制冷机可以“以热制冷”，其向热源放热Q1，从冷热吸热Q2，消耗热能Q0，则其性能系数COP= Q1-Q2/Qo 。 10、冬季采暖时，蒸发器表面易结霜，融霜的方法有电除霜、四通阀换相除霜、排气温度除霜 1、当流体中存在速度、温度、和浓度的梯度时，就会分别产生动量、热量和质量的传递现象。 2、锅炉设备中的过热器、省煤器属于间壁式式换热器。 4、总压力为0.1MPa的湿空气，干球温度为20℃，湿球温度为10℃，则其相对湿度为。 6、某翅片管换热器，表面对流换热系数位10W/m2·K，翅片表面温度为50℃，表面流体温度为30℃，翅片效率为2.5，则换热器的热流密度为W/m2。 12、一管式逆流空气加热器，平均换热温差为40℃，总换热量位40kW，传热系数为40W/(m2.℃)则换热器面积为25m2。 8、潜热交换是发生热交换的同时伴有质交换（湿交换）空气中的水蒸气凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果。 1、流体的粘性、热传导性和质量扩散通称为流体的分子传递性质。 2、当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的质量扩散；描述这三种分子传递性质的定律分别是牛顿粘性定律、傅里叶定律、菲克定律。

热质交换原理自测试卷(E)

一、填空题（每空1分，共15分） 1、质交换有两种基本方式： 和 ； 2、系数v a D ,,具有扩散的性质，它们分别称为 、 、 ； 3、菲克扩散定律dy d D j A AB A ρ-=中的A j 为扩散物质A 的 通量。当混合物以某一质平均速度v 移动时，其坐标应取随 的动坐标。 4、扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的 及其 和压力。 5、准则数 表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数 表示温度分布和浓度分布的相互关系。 6、吸附剂吸附除湿过程是 （放热、吸热）过程。 7、用表面式换热器可实现的空气处理过程有： 、 、 。 二、简答题（每题5分，共25分） 1、我们应用薄膜理论分析对流传质的机理并对对流传质系数做出估计，请简述薄膜理论的主要观点。 2、何谓独立除湿？举出两种典型的独立除湿方式？简述独立除湿和表冷器除湿的优缺点？ 3、写出热质交换在同一个表面同时进行且符合刘伊斯关系式时（比如空气和水之间的热质交换）总热、显热和潜热（质）交换的动力分别是什么，并写出微元面积dA 上总热、显热和潜热交换量的表达式。 4、冷却塔中的空气是否能够冷却低于其温度的水，解释其原因？ 5、说明表面式换热器的热交换系数1ε和接触系数2ε的意义？对结构形式一定的表冷器，接触系数2ε主要与哪些因素有关？ 三、作图分析题（每题10分，共20分）

1、分析空气与水直接接触时，随着水温的不同，空气状态变化的过程并将这些过程在焓湿图（i-d ）上表示出来。（水量无限大，接触时间无限长） 2、要将夏季和冬季分别为W, W ’点的室外空气处理到送风状态O ，针对下面2种处理方案在焓湿图上定性表示出来。（1）夏季：表冷器冷却减湿——加热器再热；（2）冬季：加热器预热——喷蒸汽加湿——加热器再热。 四、计算题（共40分） 1、一直立管中盛有甲醇，甲醇液面和管顶之间的距离为300mm ，管顶上方有25 0C 的空气缓缓吹过，试求甲醇液面下降1mm 所需要的时间？ 已知甲醇的密度=ρ792kg/m 3，=T 25 0C 时甲醇的蒸汽压为17051.9Pa ，=0T 0 0C 时甲醇在空气中的扩散系数为=0D 0.132x 10-4m 2/s ，大气压为101325Pa 。 p p T T D D 075.100???? ??= 。 （10分） 2、空气以4.47m/s 的速度由一盛水的盘子上方流过，盘子宽度很大，流动方向上的长度为1m 。盘中水层厚度均匀，为m 21027.1-?，温度恒定为288K 。若远离盘子的空气中水蒸汽分压力a v p p 155.808=，试问使盘子水全部挥发所需时间为若干？ 已知上述条件下空气的运动粘度为s m /10 58.125-?=ν，水蒸汽在空气中的扩散系数s m D AB /1059.225-?=，水蒸汽的饱和蒸汽压Pa p A 2.1705=，临界雷诺数5103?=xc R 。大气压为101325Pa 。 （10分） 附：平板层流传质： 2/13/1Re .332.0x x Sc Sh =（局部） 2/13/1Re .664.0Sc Sh =（平均） 平板紊流传质： 5/43/1Re .0296.0x x Sc Sh =（局部） 5/43/1Re .037.0Sc Sh =（平均） 3、已知被处理的空气量G 为4.44kg/s ；当地大气压为101325Pa ；空气的初始参数

全热交换器技术参数

全热交换器技术参数 1.概述 1.1 工作原理 XFHQ系列全热交换器采用先进科技及工艺，芯体用特殊纸质经过化学处理加工而成，对温度、湿度、冷热能量回收起到最佳效果。 高效换热芯体，当室内空调排风与室外新风分别呈交叉方式流经换热芯体时，由于平隔板两侧气流存在温度差，产生传热，夏季运行时，新风从空调排风获得冷能，使温度降低；在冬季运行时，新风从空调排风中获得热能，使温度升高，这样通过换热芯体的热交换过程使新风从空调排风中回收了能量。 1.2特点 双向换气功能 将室外新风空气经过过滤后送入室内的同时，将室内污浊空气排出室外，彻底改善室内空气品质； 静音设计 内置空调专用低噪音离心风机，机箱内部覆有高效的吸音材料，全静音设计，人性化体现； 能量回收 机组内置高效的热交换器，将排出去的室内空气与送进来的室外空气进行冷热交换，在提供舒适温度空气的同时回收能量，节约能源； 控制方便 电气系统采用二次回路设计，使用开关面板，启动停止机组安全快速简单，可选择远程集中控制系统，与多联机室内机联网控制。 317

MDV4+i 直流变频智能多联中央空调 318 1.3 命名法 A,B,……Z 设计序列 S-三相，单相缺省 Z-纸芯式、L-轮转式、P-普通式 D-吊顶式、L-立柜式 新风量，单位100m 3 /h XFH-显换热式新风机 XFHQ-全换热式新风机

MDV4+i直流变频智能多联中央空调 2.参数 2.200~1200m3/h的产品采用发泡风道，具备旁通功能；2500~12000m3/h机型不带网络集中控制功能。 3.表中噪音是在额定静压安装条件半消音室测得，实际使用条件下的运行噪音可能高于此值，请根据设计安装具体条件，考虑相应的消音措施。 319

热质交换原理与设备第三版重点总复习

热质交换原理与设备第三版重点总复习 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

一、填空题（共30分） 1、流体的粘性、热传导性和_质量扩散性__通称为流体的分子传递性质。 2、当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的_质量扩散_；描述这三种分子传递性质的定律分别是___牛顿粘性定律___、傅立叶定律_、_菲克定律_。 3、热质交换设备按照工作原理不同可分为_间壁式、_混合式_、_蓄热式_和热管式等类型。表面式冷却器、省煤器、蒸发器属于__间壁_式，而喷淋室、冷却塔则属于_混合式。 3、热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为___顺流__式、_逆流__式、__叉流___式和__混合_____式。工程计算中当管束曲折的次数超过___4___次，就可以作为纯逆流和纯顺流来处理。 5、__温度差_是热量传递的推动力，而_浓度差_则是产生质交换的推动力。 6、质量传递有两种基本方式：分子扩散和对流扩散，两者的共同作用称为__对流质交换__。 7、相对静坐标的扩散通量称为绝对扩散通量，而相对于整体平均速度移动的动坐标扩散通量则称为相对扩散通量。 8、在浓度场不随时间而变化的稳态扩散条件下，当无整体流动时，组成二元混合物中的组分A和组分B发生互扩散，其中组分A向组分B的质扩散通量m A与组分A的_浓度 梯度成正比，其表达式为 s m kg dy dC D m A AB A ? - =2 ；当混合物以某一质平均速度V移动 时，该表达式的坐标应取___随整体移动的动坐标__。 9、麦凯尔方程的表达式为： ()dA i i h dQ d md z - =，它表明当空气与水发生直接接触，热 湿交换同时进行时。总换热量的推动力可以近似认为是湿空气的焓差。1、有空气和氨组成的混合气体，压力为2个标准大气压，温度为273K，则空气向氨的扩散系数是×10-5 m2/s。 3、喷雾室是以实现雾和空气在直接接触条件下的热湿交换。 4、当表冷器的表面温度低于空气的露点湿度时，就会产生减湿冷却过程。 5、某一组分的速度与整体流动的平均速度之差，成为该组分的扩散速度。 6刘伊斯关系式是 h/h mad=Cp。 2、冷凝器的类型可以分为水冷式,空气冷却式 ( 或称风冷式 ) 和蒸发式三种类型.

热质交换原理与设备复习题(题库)

简要回答问题 4、解释显热交换、潜热交换和全热交换，并说明他们之间的关系。 显热交换是空气与水之间存在温差时，由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。潜热交换是空气中的水蒸气凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果。总热交换是显热交换和潜热交换的代数和。 6、扩散系数是如何定义的？影响扩散系数值大小的因素有哪些？ 扩散系数是沿扩散方向，在单位时间每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数，大小主要取决于扩散物质和扩散介质的种类及其温度和压力。 8、如何认识传质中的三种速度，并写出三者之间的关系？ Ua Ub:绝对速度 Um ：混合物速度 Ua Ub 扩散速度 Ua=Um+(Ua-Um) 绝对速度=主体速度+扩散速度 10、简述“薄膜理论”的基本观点。 当流体靠近物体表面流过，存在着一层附壁的薄膜，在薄膜的流体侧与具有浓度均匀的主流连续接触，并假定膜内流体与主流不相混合和扰动，在此条件下，整个传质过程相当于此 薄膜上的扩散作用，而且认为在薄膜上垂直于壁面方向上呈线性的浓度分布，膜内的扩散传质过程具有稳态的特性。 14、简述表面式冷却器处理空气时发生的热质交换过程的特点。 当冷却器表面温度低于被处理空气的干球温度，但高于其露点温度时，则空气只是冷却而不产生凝结水，称干工况。如果低于空气露点，则空气不被冷却，且其中所含水蒸气部分凝结出来，并在冷凝器的肋片管表面形成水膜，称湿工况，此过程中，水膜周围形成饱和空气边界层，被处理与表冷器之间不但发生显热交换还发生质交换和由此引起的潜热交换。 15、请说明空气调节方式中热湿独立处理的优缺点？ 对空气的降温和除湿分开处理，除湿不依赖于降温方式实现。节约传统除湿中的缺点，节约能源，减少环境污染。 16、表冷器处理空气的工作特点是什么？ 与空气进行热质交换的介质不和空气直接接触，是通过表冷器管道的金属壁面来进行的。空气与水的流动方式主要为逆交叉流。 17、吸附（包括吸收）除湿法和表冷器，除湿处理空气的原理和优缺点是什么？ 吸附除湿是利用吸附材料降低空气中的含湿量。吸附除湿既不需要对空气进行冷却也不需要对空气进行压缩，且噪声低并可以得到很低的露点温度。 表冷器缺点：仅为降低空气温度，冷媒温度无需很低，但为了除湿必须较低， pp250的练习题1至9题 计算题 3、某空气冷却式冷凝器，以R134a 为制冷剂，冷凝温度为t s =50℃，蒸发温度t 0=5℃，时的制冷量Q 0=5500W ，压缩机的功耗是1500W ，冷凝器空气进口温度为35℃，出口温度为43℃。 （1）制冷剂与空气的对数平均温差是多少？（2）已知在空气平均温度39℃下，空气的比热为1013J/kg.K ，密度为1.1kg/m 3,所需空气流量是多少？ 解：（1）△t ‘=50-35=15℃,△t ’’=50-43=7℃ ' '''''t t In t t m ???-?=θ=10.5℃ (2)冷凝总负荷021W Q Q +==5500+1500=7000W

容积式热交换器的工作原理

容积式热交换器的工作原理1.自动控温节能型容积式热交换器，它充分利用蒸汽能源，高效、节能是一种新型热水器。普通热交换器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结出水温度在75℃左右，可直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资，节约热交换器机房面积，从而降低基建造价：因此节能型容积式热交换器深受广大设计用户单位欢迎。 2.节能型容积式热交换器工作原理详图示。有立式、卧式两种类型，其技术参数详后项图表，本厂生产规格齐全，还可按用户单位特殊需要设计、加工。 3.本热交换器适用于一般工业及民用建筑的热水供应系统。热媒为蒸汽，加热排管工作压力为＜0.6MPa,壳体工作压力为0～1.6MPa，出口热水温度为65℃。 4.节能型容积式热交换器，壳体材料有三种：碳素钢Q235-A、B，不锈钢IGr18Ni9Ti,碳素钢内衬铜，U型管材料有，紫铜管T2及不锈钢管ICr18Ni9Ti，可按需要加以选用。 5.卧式节能型式为钢制鞍式支座。与国际S154、S165相同。立式为柱脚支座。 6.热交换器必须设置安全装置，下列三种安全装置可选择其中一种装设于交换器上： (1)在交换器顶装安全阀，安全阀压力须与热交换器的最高工作压力相适应(向安全阀生产厂订货时需加以申明)。安全阀的安装与使用应符合劳动人事部《压力容器安全技术监督规程》的规定。 (2)在交换器顶部装设接通大气的引出管(在有条件的场合)。 (3)设膨胀水箱，与水加热器相连，以放出膨胀水量。 7.若水中含有硬度、盐类，使用热交换器时，器壁和管壁会形成水垢，导致换热率降低，能耗增加，因而影响使用，故应采用一定的软化措施。 8.钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水水质良好。钢壳内衬铜的厚度一般为 1.2mm。钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排水不当，低水位时从热交换器抽水过度，或者排气系统不良。水锤或突然的压力降也是造成负压的原因。 信息来源：51承压设备论坛https://www.wendangku.net/doc/ff13789776.html, 原文链接：https://www.wendangku.net/doc/ff13789776.html,/thread-25638-1-1.html

热质交换原理与设备整理版

一 当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量、和质量的传递现象。 二 单位体积混合物中某成分的质量称为该组分的质量浓度，以符号ρ表示。 组分的实际速度，称为绝对速度。 相对主体流动速度的移动速度，称为扩散速度。 绝对速度=主体流动速度+扩散速度 与热量传递中的导热和对流传热类似，质量传递的方式亦分为分子传质和对流传质。 分子传质又称为分子扩散，简称为扩散，它是由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象。 对流传质是指壁面和运动流体之间，或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递。 凭借流体质点的湍流和漩涡来传递物质的现象，称为紊流扩散。 斐克定律： 在浓度场不随时间而变化的稳态扩散条件下，当无整体流动时，组成二元混合物中组分A 和组分B 将发生扩散。其中组分A 向组分B 的扩散通量与组分A 的浓度梯度成正比，这就是扩散基本定律——斐克定律： 斐克定律只适用于由于分子无规则热运动引起的扩散过程，其传递的速度即为扩散速度u A -u （或u A -u m ） 在气体扩散过程中，分子扩散有两种形式，即双向扩散（反方向扩散）和单项扩散（一组分通过另一停滞组分的扩散）。 等分子反方向扩散：设由A 、B 两组分组成的二元混合物中，组分A 、B 进行反方向扩散，若二者扩散的通量相等，则成为等分子反方向扩散。 液体中的稳态扩散过程： 液体中的分子扩散速率远远低于气体中的分子扩散速率，其原因是由于液体分子之间的距离较近，扩散物质A 的分子运动容易与邻近液体B 的分子相碰撞，使本身的扩散速率减慢。 常见有两种情况：即组分A 与组分B 的等分子反方向扩散 及 组分A 通过停滞组分B 的扩散。 固体中的稳态扩散过程： 固体中的扩散，包括气体、液体、 1 当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量、和质量的传递现象。 du dy τμ=- 表示两个作直线运动的流体层之间的切应力正比于垂直运动方向的速度变化率。不同的流体有不同的传递动量的能力，这种性质用流体的动力黏性系数μ来反映，其物理意义可以理解为，它表征了单位速度梯度作用的切应力，反映了流体黏性滞性的动力性质，因此称它为“动力”黏性系数。τ，表示单位时间内通过单位面积传递的动量，又称动量通量密度，N/㎡ dt q dy λ=-,q 为热量通量密度，或能量通量密度，表示单位时间内通过单位面积传递的热

热质交换原理与设备自测试卷(B)参考答案

热质交换原理与设备自测试卷（B卷） 一、填空题（20分，1分/空） 1、直接接触式（或混合式） 2、绝对扩散通量或净扩散通量、相对扩散通量。 3、传热 4、加热再生方式、减压再生方式、使用清洁气体的再生方式、置换脱附在生方式。 5、膜状凝结、珠状凝结。 6、紊流系数、喷嘴直径、提高初速 7、等湿加热、等湿冷却、减湿冷却 8、湿球温度 9、质量流速、喷水系数10、扩散燃烧 二、简答题（36分，每题6分） 1、简述冷却塔设计计算和校核计算的任务是什么？ 答：已知冷却任务和外界气象参数，确定冷却塔的构造和参数（3分） 已知冷却塔的构造、外界气象参数、气量、水量，求出水温度（3分） 2、喷淋室热工计算的原则是什么？ 答：1）空气处理过程需要的热交换效率应该等于喷淋室能达到的热交换效率（2分）2）空气处理过程需要的接触系数应该等于喷淋室能达到的接触系数（2分） 3）空气失去（或得到）的热量应等于喷水室喷水吸收（或失去）的热量。（2分）3、说出增强凝结换热的四种措施。 答：1）改变表面的几何特征（分）主要手段：开沟槽、挂丝。 2）有效的排出不凝性气体（分） 3）加速凝结液的排出（分）加导流装置、使用离心力、低频振动、静电吸引等 4）促成珠状凝结（分） 4、浓度边界层的意义是什么？（6分） 答：由于浓度边界层的引入，可以将整个求解区域划分为主流区和边界层区。在主流区为等浓度的势流，各种参数视为常数。在边界层内具有较大的浓度梯度，可以用专门的讨论求解边界层内的浓度场，大大简化问题的求解难度。

5、写出舍伍德准则数、传热因子、传质因子的表达式并说明公式中各量的意义？ 答： i D l m h Sh = 其中 h m ——对流传质系数 l —定型尺寸 i D —物质的互 扩散交换系数（2分） 传热因子3/2p H Pr U c h J ∞ρ= 或=3 2Pr St 其中h 为对流换热系数，ρ——流体的密度，Cp ——流体的比热，U ∞——速度，Pr ——普朗特准则数，St ——对流传热斯坦顿准则数（2分） 传质因子3/2C m D S U h J ∞ = = 32 m Sc St h m ——对流传质系数，U ∞——速度，Sc ——施密特准则数 ，St m ——传质斯坦顿准则数 （2分） 6、已知水的温度低于外界空气的干球温度且大于外界空气的湿球温度，试分析水是否能够通过冷却塔进行冷却并说明原因。（6分） 答：能通过冷却塔进行冷却。水的温度低于外界空气的干球温度，说明在冷却塔内空气和水之间显热交换的方向是空气传向水，但由于水的温度大于外界空气的湿球温度，水表面饱和空气层内的水蒸气分压力大于空气中的水蒸气分压力，水不断的蒸发，空气和水总热交换的方向是从水到空气，所以水能够被冷却，直至水的温度降到外界空气的湿球温度时，水分蒸发需要的热量完全来自空气，水和空气间的总热交换量为零，水不能被继续冷却。 三、计算题（8分） 湿空气和水通过圆管进行热质交换，水在管内流动。圆管的外径为27mm ，内径为23mm 。已知管内壁和水的对流换热系数为×104w/m 2.℃,空气和管外壁的对流换热系数为220w/m 2.℃,空气和水呈逆流流动。空气初参数为t 1=25.6℃ ，i 1=kg , t s1=18℃，空气的终参数为t 2=11℃，i 2=kg,, t s2=10.6℃，求空气和水之间的以外表面积为基

新风全热交换原理

全热交换器工作原理就是一种将室外新鲜气体经过过滤、净化,热交换处理后送进室内,同时又将室内受污染的有害气体进行热交换处理后排出室外,而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能,环保型的高科技产品。 工作原理:全热交换器的核心器件就是全热交换芯体,室内排出的污浊空气与室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度,同时又通过板上的微孔交换湿度,从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。这就就是全热交换过程。当全热交换器在夏季制冷期运行时,新风从排风中获得冷量,使温度降低,同时被排风干燥,使新风湿度降低;在冬季运行时,新风从排风中获得热量,使温度升高,同时被排风加湿。 全热交换器主要由热交换系统、动力系统、过滤系统、控制系统、降噪系统及箱体组成。 1、热交换系统 目前,无论在国内或就是国外,在全热交换器上采用的热交换器有静止与旋转两种形式其中转轮式热交换器也属于旋转式类型。从正常使用与维护角度出发,静止式优于旋转式,但大于2×10000m3/h 的大型机来说,一般只能靠转轮式热交换器才能实现,因此可以说静止式与旋转式各有优缺点。 为了易于布置设备内的气流通道,以缩小整机体积,全热交换器采用了叉流、静止板式热交换器。亦即:冷热气体的运动方向相互垂直,其气流属于湍流边界层内的对流换热性质。 因此充分的热交换可以达到较高的节能效果。 2、动力系统 全热交换器动力部分采用的就是高效率、降噪音风机。将经过过滤、净化与热交换处理后的室外新鲜空气强制性送入室内,同时把经过过滤,净化与热交换处理后的室内有害气体强制性排出室外。 3、过滤系统 全热交换器的过滤系统分为初效、中效、亚高效与高效四种过滤器。换气机在两个进风口处分别设置空气过滤器,可有效过滤空气中的灰尘粒子、纤维等杂质,有效地阻止室外空气中的尘埃等杂质进入室内达到净化的目的,并确保主机的热交换部件不被污物附着而影响设备性能。 4、控制系统 ①全热交换器选用可靠的电器组件,以安全可靠长寿命运行实现不同风量的控制。 ②根据不同的使用环境选配不同的控制方式。 ③可实现自动、定时、预置。 5、降噪系统 全热交换器主机外壳内侧粘贴聚乙烯发泡材料,钣金件结合处有长效密封材料,可有效的降低整机的噪音。 6、外壳 全热交换器外壳采用柜架结构。分别采用冷板喷塑、不锈钢板等不同材质,亦可根据用户实际需求选择不同材质加工。 全热交换器的功能 1、过滤净化空气,保证室内的空气品质。 2、保证室内的冷热负荷(温度)基本不受新风的影响。 全热交换器的特点 1、双向换气 室内外双向换气,新风与污风等量置换,根据客户要求可实现正负压操作;新风与排风完全隔开,彻底避免交叉感染发生。 2、过滤处理

《热质交换原理与设备》习题答案

第一章绪论 1、答：分为三类。动量传递：流场中的速度分布不均匀（或速度梯度的存在）； 热量传递：温度梯度的存在（或温度分布不均匀）； 质量传递：物体的浓度分布不均匀（或浓度梯度的存在）。 2、解：热质交换设备按照工作原理分为：间壁式，直接接触式，蓄热式和热管式等类型。 ●间壁式又称表面式，在此类换热器中，热、冷介质在各自的流道中连续流动完成热量传 递任务，彼此不接触，不掺混。 ●直接接触式又称混合式，在此类换热器中，两种流体直接接触并且相互掺混，传递热量 和质量后，在理论上变成同温同压的混合介质流出，传热传质效率高。 ●蓄热式又称回热式或再生式换热器，它借助由固体构件（填充物）组成的蓄热体传递热 量，此类换热器，热、冷流体依时间先后交替流过蓄热体组成的流道，热流体先对其加热，使蓄热体壁温升高，把热量储存于固体蓄热体中，随即冷流体流过，吸收蓄热体通道壁放出的热量。 ●热管换热器是以热管为换热元件的换热器，由若干热管组成的换热管束通过中隔板置于 壳体中，中隔板与热管加热段，冷却段及相应的壳体内穷腔分别形成热、冷流体通道，热、冷流体在通道内横掠管束连续流动实现传热。 3、解：顺流式又称并流式，其内冷、热两种流体平行地向着同方向流动，即冷、热两种流体由同一端进入换热器。 ●逆流式，两种流体也是平行流体，但它们的流动方向相反，即冷、热两种流体逆向流 动，由相对得到两端进入换热器，向着相反的方向流动，并由相对的两端离开换热器。 ●叉流式又称错流式，两种流体的流动方向互相垂直交叉。 ●混流式又称错流式，两种流体的流体过程中既有顺流部分，又有逆流部分。 ●顺流和逆流分析比较： 在进出口温度相同的条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，顺流时，冷流体的出口温度总是低于热流体的出口温度，而逆流时冷流体的出口温度却可能超过热流体的出口温度，以此来看，热质交换器应当尽量布置成逆流，而尽可能避免布置成顺流，但逆流也