单选题
在沸腾操作中,工业上一般维持在()
A
自然对流区
B
核状沸腾区
C
膜状沸腾区
D
三个区域都可
答案解析
正确答案:B
解析:
在沸腾传热过程中,随着加热表面温度与液体饱和温度之差(即过热度 $\Delta t$)的增加,沸腾状态会经历不同的区域,各区域的传热特性差异显著:
1. **自然对流区**:当过热度较小时,液体主要依靠自然对流进行换热,传热系数较低,生产效率不高,因此工业上通常不维持在此区域。
2. **核状沸腾区(泡核沸腾区)**:随着过热度增加,加热面上产生大量气泡。气泡的生成、长大和脱离对周围液体产生强烈的扰动作用,极大地强化了传热过程。在此区域内,传热系数很高,且壁面温度相对较低,设备运行安全且高效。因此,**工业上的沸腾操作一般控制在核状沸腾区**。
3. **膜状沸腾区**:当过热度进一步增大超过临界值后,加热面上会形成一层连续的气膜,将液体与加热面隔开。由于气体的导热系数远小于液体,导致传热系数急剧下降,同时壁面温度会迅速升高,极易导致加热设备烧毁(即“烧干”现象)。因此,工业操作中必须严格避免进入膜状沸腾区。
综上所述,为了获得较高的传热效率并保证设备安全,工业沸腾操作应维持在核状沸腾区。
故正确答案为 **B**。
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