判断题
108、有相变化的膜系数大于气体的膜系数。
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
该说法是**正确**的。
**详细分析如下:**
1. **对流传热膜系数($h$)的物理意义**:
膜系数反映了流体与壁面之间对流传热的强弱程度。其大小主要取决于流体的物理性质(如导热系数、粘度、密度、比热容等)以及流动状态。
2. **相变传热 vs. 无相变气体传热**:
* **有相变化的传热**(如蒸汽冷凝、液体沸腾):在相变过程中,流体不仅利用显热,更主要的是利用巨大的**潜热**进行热量交换。此外,相变过程通常伴随着剧烈的湍动和混合(例如冷凝液膜的脱落或沸腾气泡的扰动),这极大地破坏了边界层,显著降低了热阻。因此,相变换热的膜系数通常非常大。
* 例如:水蒸气冷凝的膜系数通常在 $5000 \sim 15000 \, \text{W}/(\text{m}^2\cdot\text{K})$ 甚至更高。
* **气体的无相变传热**:气体的导热系数通常很小(远低于液体),密度也较小,导致其对流传热能力较弱。除非在极高流速或特殊强化条件下,否则气体的膜系数通常很低。
* 例如:空气自然对流的膜系数通常在 $5 \sim 25 \, \text{W}/(\text{m}^2\cdot\text{K})$,强制对流一般在 $10 \sim 100 \, \text{W}/(\text{m}^2\cdot\text{K})$ 左右。
3. **数量级对比**:
一般来说,各类对流传热膜系数的大致范围排序为:
$$ \text{有相变(冷凝/沸腾)} > \text{液体无相变} > \text{气体无相变} $$
有相变化的膜系数通常比气体膜系数高出**两个数量级**以上。
**结论:**
由于相变过程涉及潜热释放或吸收以及强烈的流体扰动,其传热效率远高于单纯的气体对流传热。因此,“有相变化的膜系数大于气体的膜系数”这一表述是正确的。
相关知识点:
有相变膜系数大?对
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