单选题
蒸汽冷凝传热时,冷凝传热系数明显下降,这可能是()
A
存在不凝性气体
B
蒸汽压力下降
C
壁面结垢
D
蒸汽量下降
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
在蒸汽冷凝传热过程中,传热系数主要取决于冷凝液膜的厚度和热阻。当蒸汽中混有**不凝性气体**(如空气、氮气等)时,会对传热产生极大的负面影响,原因如下:
1. **形成气膜层**:不凝性气体无法冷凝,它们会积聚在冷凝液膜与蒸汽主体之间,形成一层导热性能极差的气体层(气膜)。
2. **增加热阻**:由于气体的导热系数远小于液体和金属壁面,这层气膜构成了巨大的附加热阻,严重阻碍了蒸汽向壁面的传热。
3. **降低分压**:不凝性气体的存在降低了蒸汽的分压力,从而降低了蒸汽的饱和温度,减小了传热温差。
因此,即使只有少量不凝性气体存在,也会导致冷凝传热系数显著下降。在工业冷凝器操作中,定期排放不凝性气体是维持高效传热的关键措施。
**其他选项分析:**
* **B. 蒸汽压力下降**:虽然压力变化会影响饱和温度和物性,但通常不会导致传热系数“明显”且异常的下降,除非伴随其他工况剧烈变化。
* **C. 壁面结垢**:结垢确实会增加热阻,降低总传热系数 $K$,但题目特指“冷凝传热系数”(通常指膜侧系数 $\alpha$),且不凝性气体对冷凝系数的影响更为直接和典型。不过在实际工程中,结垢也是导致传热恶化的常见原因,但在考察冷凝机理的经典题目中,不凝性气体是导致冷凝系数急剧下降的首要因素。
* **D. 蒸汽量下降**:蒸汽流量变化会影响流速和液膜厚度,进而影响传热系数,但其影响程度通常不如不凝性气体那样具有破坏性。
综上所述,**存在不凝性气体**是导致蒸汽冷凝传热系数明显下降的最主要原因。
**正确答案:A**
相关知识点:
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