单选题
对于间壁式换热器,流体的流动速度增加,其热交换能力将
A
减小
B
不变
C
增加
D
不能确定
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
在间壁式换热器中,流体的流动速度增加会直接影响对流传热系数,进而影响整体的热交换能力。具体分析如下:
1. **对流传热系数增大**:
根据对流传热的关联式(如迪图斯-贝尔特公式 $Nu = 0.023 Re^{0.8} Pr^{n}$),努塞尔数 $Nu$ 与雷诺数 $Re$ 成正比关系。而雷诺数 $Re = \frac{\rho u d}{\mu}$ 与流速 $u$ 成正比。因此,当流体流速 $u$ 增加时,雷诺数 $Re$ 增大,导致努塞尔数 $Nu$ 增大,从而使得对流传热系数 $\alpha$(或 $h$)显著增加。
2. **总传热系数增大**:
间壁式换热器的总传热系数 $K$ 取决于两侧流体的对流传热系数以及壁面的导热热阻。通常情况下,提高流速会使较弱一侧的对流传热系数大幅提高,从而使总传热系数 $K$ 增大。
3. **热交换能力增强**:
根据传热基本方程 $Q = K A \Delta t_m$(其中 $Q$ 为传热量,$A$ 为传热面积,$\Delta t_m$ 为平均温差),在传热面积 $A$ 和平均温差 $\Delta t_m$ 变化不大或可接受的情况下,总传热系数 $K$ 的增加直接导致传热量 $Q$ 的增加,即热交换能力增强。
**注意**:虽然增加流速会带来流动阻力(压降)的增加,导致能耗上升,但在单纯讨论“热交换能力”这一指标时,流速增加确实会强化传热。
因此,正确答案是 **C. 增加**。
相关知识点:
流速增热交换能力增强
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化工总控工理论题库
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