486.某单程列管式换热器,水走管程呈湍流流动,为满足扩大生产需要,保持水的进口温度不变的条件下,将用水量增大一倍,则水的对流传热膜系数为改变前的[ ]。

这是一道关于化工原理中**对流传热膜系数（$\alpha$）与流速关系**的经典题目。以下是详细的解析过程： ### 1. 核心理论依据 在列管式换热器中，当流体在管内呈**湍流流动**时，其对流传热膜系数 $\alpha$ 与流速 $u$（或体积流量 $V$）的关系通常遵循迪图斯-贝尔特（Dittus-Boelter）关联式或其简化形式。 对于强制对流湍流，努塞尔数 $Nu$ 与雷诺数 $Re$ 的关系为： $$ Nu \propto Re^{0.8} $$ 其中： * $Nu = \frac{\alpha d}{\lambda}$ （$\alpha$ 为对流传热膜系数，$d$ 为管径，$\lambda$ 为导热系数） * $Re = \frac{\rho u d}{\mu}$ （$u$ 为流速） 由于物性参数（$\rho, \mu, \lambda$）和几何尺寸（$d$）在本题条件下视为不变，我们可以得出 $\alpha$ 与流速 $u$ 的比例关系： $$ \alpha \propto u^{0.8} $$ 又因为对于同一管道，体积流量 $V$ 与流速 $u$ 成正比（$V = u \cdot A$，截面积 $A$ 不变），所以： $$ \alpha \propto V^{0.8} $$ ### 2. 计算推导 根据题意： * **初始状态**：用水量（流量）为 $V_1$，对应的膜系数为 $\alpha_1$。 * **改变后状态**：用水量增大一倍，即 $V_2 = 2V_1$，对应的膜系数为 $\alpha_2$。 利用上述比例关系进行计算： $$ \frac{\alpha_2}{\alpha_1} = \left( \frac{V_2}{V_1} \right)^{0.8} $$ 代入 $V_2 = 2V_1$： $$ \frac{\alpha_2}{\alpha_1} = (2)^{0.8} $$ 计算 $2^{0.8}$ 的值： $$ 2^{0.8} \approx 1.741 $$ 因此： $$ \alpha_2 \approx 1.74 \alpha_1 $$ ### 3. 结论 水的对流传热膜系数变为改变前的 **1.74倍**。 故正确答案为 **B**。