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化工总控工理论题库
1,831
单选题

翅片管换热器的翅片应安装在

A
α 小的一侧
B
α 大的一侧
C
管内
D
管外

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 翅片管换热器是通过在基管表面增加翅片来增大传热面积,从而强化传热效果的装置。其设计核心原则是**针对热阻较大(即对流换热系数 $\alpha$ 较小)的一侧进行强化**。 1. **传热原理分析**: 根据传热方程 $Q = K A \Delta t_m$,总传热系数 $K$ 受限于各个环节中热阻最大的部分。在对流换热过程中,热阻 $R = \frac{1}{\alpha A}$。 * 如果一侧的 $\alpha$ 很大(如液体侧或相变侧),其热阻本身就很小,增加面积对降低总热阻贡献不大。 * 如果一侧的 $\alpha$ 很小(如气体侧),其热阻很大,成为传热过程的“瓶颈”。此时在该侧增加翅片,可以显著增大传热面积 $A$,从而大幅降低该侧的对流热阻,进而提高总传热系数 $K$。 2. **选项分析**: * **A. $\alpha$ 小的一侧**:正确。在换热系数小的一侧加翅片,能有效补偿因 $\alpha$ 小导致的传热能力不足,经济且高效。例如,空气-水换热器中,空气侧 $\alpha$ 远小于水侧,因此翅片通常安装在空气侧。 * **B. $\alpha$ 大的一侧**:错误。在 $\alpha$ 大的一侧加翅片,对总传热系数的提升微乎其微,反而增加了材料成本和流动阻力,得不偿失。 * **C. 管内 / D. 管外**:错误。翅片安装在内还是外,取决于哪一侧流体的 $\alpha$ 更小,而不是绝对的位置。虽然常见的是外掠流体(如空气)$\alpha$ 小,翅片装在管外,但如果管内流动的是气体而管外是水,则翅片应装在管内。因此,判断依据是 $\alpha$ 的大小,而非内外位置。 **结论:** 为了最有效地强化传热,翅片应安装在**对流换热系数 $\alpha$ 小的一侧**。 故正确答案为 **A**。

相关知识点:

翅片应装在α小的一侧

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