单选题
在蒸汽冷凝传热中,不凝性气体的存在对对流传热系数α的影响是_______
A
不凝性气体的存在会使α值大大降低
B
不凝性气体的存在会使α值升高
C
不凝性气体的存在与否,对数据无影响
D
不一定
答案解析
正确答案:A
解析:
在蒸汽冷凝传热过程中,不凝性气体(如空气)的存在会对传热产生显著的负面影响,具体解析如下:
1. **形成气膜阻力**:
当含有不凝性气体的蒸汽接触到冷的壁面时,蒸汽会冷凝成液体,而不凝性气体不会冷凝。随着蒸汽的不断冷凝,不凝性气体在液膜表面附近逐渐积聚,形成一层富含不凝性气体的“气膜”。
2. **增加传质阻力**:
蒸汽必须通过扩散穿过这层不凝性气体气膜才能到达液膜表面进行冷凝。由于气体的扩散系数远小于液体的对流混合速度,这层气膜构成了巨大的传质阻力。
3. **降低分压和饱和温度**:
根据道尔顿分压定律,不凝性气体的存在降低了蒸汽的分压。蒸汽的饱和温度与其分压对应,分压降低导致界面处的蒸汽饱和温度降低,从而减小了传热的有效温差(驱动势)。
4. **综合影响**:
由于气膜的热阻很大(气体的导热系数通常很低),且有效传热温差减小,导致整体的对流传热系数 $\alpha$ 显著下降。即使只有少量不凝性气体(例如1%),也可能使冷凝传热系数降低50%以上。
因此,不凝性气体的存在会使 $\alpha$ 值大大降低。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
不凝气降冷凝α值
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