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化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
6,910
单选题

1000、用饱和水蒸汽加热空气时,传热管的壁温接近[ ]。

A
 蒸汽的温度
B
 空气的出口温度
C
 空气进、出口平均温度
D
 无法确定

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 在传热过程中,热量从热流体(饱和水蒸汽)通过管壁传递给冷流体(空气)。根据传热学的基本原理,总传热热阻由三部分组成:热流体侧的对流传热热阻、管壁的导热热阻以及冷流体侧的对流传热热阻。 1. **对流传热系数差异巨大**: * **饱和水蒸汽冷凝**:蒸汽在管外(或管内)发生相变冷凝时,其对流传热系数($\alpha_{steam}$)非常大,通常在 $5000 \sim 15000 \, \text{W}/(\text{m}^2\cdot\text{K})$ 甚至更高。这意味着蒸汽侧的热阻($1/\alpha_{steam}$)非常小。 * **空气强制对流**:空气作为气体,其对流传热系数($\alpha_{air}$)相对很小,通常在 $10 \sim 100 \, \text{W}/(\text{m}^2\cdot\text{K})$ 左右。这意味着空气侧的热阻($1/\alpha_{air}$)非常大,是整个传热过程中的主要控制热阻。 2. **壁温的决定因素**: 根据串联热阻的分压原理(类似于电路中的电压分配),温差主要降落在热阻较大的一侧。 * 因为空气侧热阻远大于蒸汽侧热阻,所以大部分温差($T_{wall} - T_{air}$)发生在空气侧。 * 相反,蒸汽侧由于热阻极小,其温度降($T_{steam} - T_{wall}$)非常小。 3. **结论**: 因此,传热管的壁温($T_{wall}$)会非常接近热阻小的一侧流体的温度,即**饱和水蒸汽的温度**。 故正确答案为 **A**。

相关知识点:

蒸汽加热空气壁温近蒸汽

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