B卷(热质交换原理与设备课程试卷)

当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的_质量扩散_；描述这三种分子传递性质的定律分别是热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为___顺流__式、_逆流__式、__叉流___式和__混合_____式。

工程计算中当管束曲折的次数超过___4___次，就可以作为纯逆流和纯顺流来处理。

质量传递有两种基本方式：分子扩散和对流扩散，两者的共同作用称为__对流质交换__。

相对静坐标的扩散通量称为绝对扩散通量，而相对于整体平均速度移动的动坐标扩散通量则称为相对扩散通量。

麦凯尔方程的表达式为：，它表明当空气与水发生直接接触，热湿交换同时进行时。

总换热量的推动力可以近似认为是湿空气的焓差。

冷却塔填料的作用是延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量.。

均匀布水。

将进塔的热水尽量细化，增加水和空气的接触面，延长接触时间，增进水汽之间的热值交换冰蓄冷空调可以实现电力负荷的调峰填谷(均衡) 。

一套管换热器、谁有200℃被冷却到120℃，油从100℃都被加热到120℃，则换热器效能是25% 。

吸收式制冷机可以“以热制冷”，其向热源放热Q，从冷热吸热Q，消耗热能Q，则其性能系数COP= Q1-Q2/Qo 。

一管式逆流空气加热器，平均换热温差为40℃，总换热量位40kW，传热系数为40W/(m.℃)则换热器面积为25 m。

当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的质量扩散；描述这三种分子传递性质的定热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为_顺流_式、逆流_式、_混合流_式和_叉流_式。

工程计算中当管束曲折的次数超过_4__次，就可以作为纯逆流和纯顺流来处理。

《热质交换原理与设备》综合复习资料一、填空题1、 流体的黏性、热传导和质量（分子扩散）通称为流体的分子传递性质。

2、 将热质交换设备系统由于过程不可逆而产生的熵增与两种流体中热容量较大的流体的热容量之比称之为（熵产单元数），常用来作为热质交换设备的评价指标。

3、 按不同的工作原理，热质交换设备可分为：（间壁式）、（直接接触式）、蓄热式和热管式。

4、 （浓度差）是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为分子扩散和对流扩散。

5、 由于扩散传质引起的热传递，这种现象称为（杜弗尔）效应。

6、 二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出质量扩散系数与温度、压力关系为：D（ 312D P T - ）。

7、 （ 相变贮能）是利用固-液相变、液-汽相变、固-汽相变和固-固相变过程来吸收和释放热量，进行蓄冷和蓄热的一项技术。

8、 准则数Pr 表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数（Le ）表示温度分布和浓度分布的相互关系。

9、 雷诺类似率表述了对流传热、传质和摩擦阻力之间的关系，它们以准则数（Sh ，Nu ，Re ，Pr ，Sc ）形式的表述形式分别为Nu Re Pr 2f C =⋅、（Sh Re Sc 2f C =⋅）。

10、 吸附剂吸附除湿过程是（ 放热 ）过程，吸附热一般( 大于 )水蒸气的凝结热。

11、 菲克扩散基本定律A A ABd d C m D y=-（kg/m 2.s ）中的A m 为扩散物质A 的（相对扩散）通量。

当混合物以某一质平均速度υ移动时，其坐标应取随整体平均速度的动坐标。

12、 系数D ，a ，ν具有扩散的性质，它们的单位均为m 2/s ，它们分别称为（分子扩散系数）、热扩散系数和（动量扩散系数）。

13、 浓度差是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为（分子扩散）和（对流扩散）。

14、 二元体系中，由于存在温度差引起的扩散，称为热扩散，也称（索瑞特）效应。

15、 吸附剂的再生方式有加热再生、（减压再生）、使用清洗气体再生和（置换脱附再生）。

《热质交换原理与设备》综合复习资料一、填空题1、 流体的黏性、热传导和质量（分子扩散）通称为流体的分子传递性质。

2、 将热质交换设备系统由于过程不可逆而产生的熵增与两种流体中热容量较大的流体的热容量之比称之为（熵产单元数），常用来作为热质交换设备的评价指标。

3、 按不同的工作原理，热质交换设备可分为：（间壁式）、（直接接触式）、蓄热式和热管式。

4、 （浓度差）是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为分子扩散和对流扩散。

5、 由于扩散传质引起的热传递，这种现象称为（杜弗尔）效应。

6、 二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出质量扩散系数与温度、压力关系为：D :（ 312D P T -: ）。

7、 （ 相变贮能）是利用固-液相变、液-汽相变、固-汽相变和固-固相变过程来吸收和释放热量，进行蓄冷和蓄热的一项技术。

8、 准则数Pr 表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数（Le ）表示温度分布和浓度分布的相互关系。

9、 雷诺类似率表述了对流传热、传质和摩擦阻力之间的关系，它们以准则数（Sh ，Nu ，Re ，Pr ，Sc ）形式的表述形式分别为Nu Re Pr 2f C =⋅、（Sh Re Sc 2f C =⋅）。

10、 吸附剂吸附除湿过程是（ 放热 ）过程，吸附热一般( 大于 )水蒸气的凝结热。

11、 菲克扩散基本定律A A ABd d C m D y=-（kg/m 2.s ）中的A m 为扩散物质A 的（相对扩散）通量。

当混合物以某一质平均速度υ移动时，其坐标应取随整体平均速度的动坐标。

12、 系数D ，a ，ν具有扩散的性质，它们的单位均为m 2/s ，它们分别称为（分子扩散系数）、热扩散系数和（动量扩散系数）。

13、 浓度差是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为（分子扩散）和（对流扩散）。

14、 二元体系中，由于存在温度差引起的扩散，称为热扩散，也称（索瑞特）效应。

江苏大学试题（2009-2010学年第二学期）课程名称热质交换原理与设备（A 卷）开课学院能源与动力工程学院使用班级建环07级（开卷）考试日期2010.06.30题号一二三四五六七八总分核查人签名得分阅卷教师一、问答题（共68分）1、通过课堂学习和实验学习，你认为本课程的主线是什么？你认为本课程的主要内容有哪些？（10分）2、质量传递的基本方式有哪两种？试写出描述这两种质量传递的微分方程及方程的含义。

（10分）3、研究对流传质的主要目的是确定传质通量或对流传质系数，通过本课程的学习，针对一种具体的传质现象，你现可以尝试用几种方法或途径来求取对流传质系数？（10分）4、你是如何理解热量传递，动量传递和质量传递这三种传递现象的类比关系的？（10分）5、用同样的杯子在同一冰箱中放一杯温水和一杯冷水，你可能听说温水的结冰速度要比冷水快。

众多解释中一种是基于传热和传质的考虑。

试用本课程及相关知识讨论水层的自由表面和空气以及冷冻室壁面之间的传热和传质有关的所有过程且解释温水要比冷水结冰快为何是可能的。

（10分）6、试用本课程讲解的空气热质处理方法和相变蓄冷原理，自行设计蓄冷式空调系统并用示意图画出，使该系统实现调温，调湿功能。

（10分）7、硅胶干燥空气的是一种吸附除湿现象，请指出哪种物质是吸附剂，哪种物质是吸附质。

同时硅胶作为一种多孔性物质，其密度一般采用真密度、表观密度和堆积密度来表示，试写出这三种密度的定义式。

（8分）命题教师：胡自成共2页第1页学生所在学院专业、班级学号姓名江苏大学试题第2页二、计算题（共32分）1、相对湿度为50%，温度为40˚Ｃ的空气以4m/s的速度掠过长度为10m 的水池，水温为30˚Ｃ。

试计算每m2的池表面蒸发量是多少？(8分)2、在喷淋室的设计计算中，已各需处理的空气量G为18900kg/h；空气初参数为：初温t1为28˚Ｃ，湿球温度t s1为22.5˚Ｃ,焓值i1为65.8kJ/kg；需要处理的空气终参数为：终温t2为16.6˚Ｃ，湿球温度t s2为15.9˚Ｃ,焓值i2为44.4kJ/kg；冷冻水初温t ld为5˚Ｃ。

热质交换原理与设备试卷一、质量传递的推动力是什么？传质有几种基本方式？其机理有什么不同？（10分）二、简述斐克定律，并写出其数学表达式以及各项的意义；当混合物以整体平均速度运动时，斐克定律又该如何表示？（20分）三、简述“薄膜理论”的基本观点。

（15分）四、在什么条件下，描述对流传质的准则关联式与描述对流换热的准则关联式具有完全类似的形式？请说明理由。

（10分）五、写出麦凯尔方程的表达式并说明其物理意义。

（5分）六、氢气和空气在总压强为1.013×105Pa，温度为25℃的条件下作等摩尔互扩散，已知扩散系数为0.6㎝2/s，在垂直于扩散方向距离为10㎜的两个平面上氢气的分压强分别为16000Pa和5300Pa。

试求这两种气体的摩尔扩散通量。

(10分)七、含少量碘的压力为1.013×105Pa、温度为25℃的空气，以5.18m/s的速度流过直径为3.05×10-2m的圆管。

设在空气中碘蒸汽的平均摩尔浓度为nm，管壁表面碘蒸汽的浓度可视为0，空气－碘的质扩散系数D=0.826×10-5㎡/s，试求从气流到管壁的对流传质系数以及碘蒸汽在管子表面上的沉积率。

（空气的动量扩散系数）（15分）管内受迫层流：管内受迫紊流：八、已知空调系统送风量G＝5㎏/s，空气初状态参数t1=35℃，t s1=26.9℃，i1=85kJ/㎏；终状态参数为t2=19℃，t s2=18.1℃，i2=51.4kJ/㎏；空气压强101325Pa，试选用JW型空气冷却器并求出其中的传热系数范围。

（空气密度ρ=1.2 kg/m3，定压比热c p=1.005 kJ/( kg·℃)，水定压比热c p=4.19 kJ/( kg·℃)，可选表冷器中水流速范围w=0.8-1.6m/s）。

（15分）已知水冷式表面冷却器作为冷却用之传热系数（W/㎡·℃）4排:6排:8排:JW型表面冷却器技术数据型号风量（m3/h）每排散热面积A d（㎡）迎风面积A y（㎡）通水断面积A w（㎡）JW10-4 5000-8350 12.15 0.944JW20-4 8350-16700 24.05 1.87JW30-4 16700-25000 33.40 2.57JW40-4 25000-33400 44.50 3.43排数迎面风速(m/s)1.52.0 2.53.02 0.590 0.545 0.515 0.490 4 0.841 0.797 0.768 0.740 6 0.940 0.911 0.888 0.872 8 0.977 0.964 0.954 0.945。

《热质交换原理与设备》综合复习资料填空题 流体的黏性、热传导和质量（分子扩散）通称为流体的分子传递性质。

将热质交换设备系统由于过程不可逆而产生的熵增与两种流体中热容量较大的流体的热容量之比称之为（熵产 单元数），常用来作为热质交换设备的评价指标。

按不同的工作原理，热质交换设备可分为： （间壁式）、（直接接触式）、蓄热式和热管式。

（浓度差）是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为分子扩散和对流扩散。

由于扩散传质引起的热传递，这种现象称为（杜弗尔）效应。

二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出质量扩散系数与温度、压力关系为：D :3（D : P 1T"）。

（相变贮能）是利用固-液相变、液-汽相变、固-汽相变和固-固相变过程来吸收和释放热量，进行蓄冷和蓄热 的一项技术。

准则数Pr 表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数（ Le ）表示温度分布和浓度分布的相互关系。

雷诺类似率表述了对流传热、传质和摩擦阻力之间的关系，它们以准则数（ Sh , Nu, Re, Pr ，Sc ）形式的表述当传质方向从流体主流到壁面，即传质阿克曼修正系数 C o 的值为负，此时壁面上的导热量就大为增加。

把冷水和温水同时放入冰箱中，则冷水将比温水结冰快。

（）送风射流较之回风气流的作用范围大得多，因而在空调房间中，气流流型及温度与浓度分布主要取决于送风射 流。

（） 喷淋室的前挡水板具有挡住飞溅出来的水滴和使进风均匀流动的双重作用，所以也称为均风板。

湿球温度受传递过程中各种因素的影响，它不完全取决于湿空气的状态，所以不是湿空气的状态参数。

水在冷却塔中进行蒸发冷却，其温度只能被冷却到空气的最初温度，此时水温称为水的冷却极限。

表冷器用来减湿冷却，喷淋室可以完成除减湿冷却以外的所有空气处理过程。

（）湿式冷却塔和喷淋室都属气水直接接触式热质交换设备，均是用来处理空气用的。

（预混燃烧热强度比扩散燃烧高很多，燃烧完全程度也高，燃烧火焰的稳定性也好，不易产生回火。

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热质交换原理与设备2一、填空题(共30分）1、流体的粘性、热传导性和_质量扩散性__通称为流体的分子传递性质。

2、当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导;多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的_质量扩散_；描述这三种分子传递性质的定律分别是___牛顿粘性定律___、傅立叶定律_、_菲克定律_。

3、热质交换设备按照工作原理不同可分为_间壁式、_混合式_、_蓄热式_和热管式等类型。

表面式冷却器、省煤器、蒸发器属于__间壁_式，而喷淋室、冷却塔则属于_混合式。

3、热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为___顺流__式、_逆流__式、__叉流___式和__混合_____式。

工程计算中当管束曲折的次数超过___4___次，就可以作为纯逆流和纯顺流来处理.5、__温度差_是热量传递的推动力,而_浓度差_则是产生质交换的推动力。

6、质量传递有两种基本方式：分子扩散和对流扩散，两者的共同作用称为__对流质交换__。

7、相对静坐标的扩散通量称为绝对扩散通量，而相对于整体平均速度移动的动坐标扩散通量则称为相对扩散通量。

8、在浓度场不随时间而变化的稳态扩散条件下，当无整体流动时，组成二元混合物中的组分A和组分B发生互扩散，其中组分A向组分B的质扩散通量m A与组分A的_浓度梯度成正比，其表达式为；当混合物以某一质平均速度V 移动时，该表达式的坐标应取___随整体移动的动坐标__。

热质交换原理与设备自测试卷（B 卷）一、填空题（20分，1分/空）1、直接接触式（或混合式）2、绝对扩散通量或净扩散通量、相对扩散通量。

3、传热4、加热再生方式、减压再生方式、使用清洁气体的再生方式、置换脱附在生方式。

5、膜状凝结、珠状凝结。

6、紊流系数、喷嘴直径、提高初速7、等湿加热、等湿冷却、减湿冷却8、湿球温度9、质量流速、喷水系数10、扩散燃烧二、简答题（36分，每题6分）1、简述冷却塔设计计算和校核计算的任务是什么？答：已知冷却任务和外界气象参数，确定冷却塔的构造和参数（3分） 已知冷却塔的构造、外界气象参数、气量、水量，求出水温度（3分）2、喷淋室热工计算的原则是什么？答：1）空气处理过程需要的热交换效率应该等于喷淋室能达到的热交换效率（2分）2）空气处理过程需要的接触系数应该等于喷淋室能达到的接触系数（2分）3）空气失去（或得到）的热量应等于喷水室喷水吸收（或失去）的热量。

（2分）3、说出增强凝结换热的四种措施。

答：1）改变表面的几何特征（分）主要手段：开沟槽、挂丝。

2）有效的排出不凝性气体（分）3）加速凝结液的排出（分）加导流装置、使用离心力、低频振动、静电吸引等4）促成珠状凝结（分）4、浓度边界层的意义是什么？（6分）答：由于浓度边界层的引入，可以将整个求解区域划分为主流区和边界层区。

在主流区为等浓度的势流，各种参数视为常数。

在边界层内具有较大的浓度梯度，可以用专门的讨论求解边界层内的浓度场，大大简化问题的求解难度。

5、写出舍伍德准则数、传热因子、传质因子的表达式并说明公式中各量的意义？ 答： i D l mh Sh = 其中 h m ——对流传质系数 l —定型尺寸 i D —物质的互扩散交换系数（2分）传热因子3/2p H Pr U c h J ∞ρ= 或=32Pr St 其中h 为对流换热系数，ρ——流体的密度，Cp ——流体的比热，U ∞——速度，Pr ——普朗特准则数，St ——对流传热斯坦顿准则数（2分） 传质因子3/2C m D S U h J ∞= = 32m Sc St h m ——对流传质系数，U ∞——速度，Sc ——施密特准则数 ，St m ——传质斯坦顿准则数（2分）6、已知水的温度低于外界空气的干球温度且大于外界空气的湿球温度，试分析水是否能够通过冷却塔进行冷却并说明原因。

《热质交换原理与设备》考试题库一、名词解释1热舒适性（人体对周围空气环境的舒适热感觉）2绝热饱和温度 (绝热增湿过程中空气降温的极限)3传质通量（单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量）4扩散系数 (沿扩散方向在单位时间每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数)5空气调节（利用冷却或者加热设备等装置，对空气的温度和湿度进行处理，使之达到人体舒适度的要求）6新风（从室外引进的新鲜空气，经过热质交换设备处理后送入室内的环境中）7回风（从室内引出的空气，经过热质交换设备的处理再送回室内的环境中）8露点温度 (指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下冷却到饱和时的温度)9机器露点 (空气在机器上结露产生凝结水的温度值)10分子传质、扩散传质 (由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象)11对流传质(是流体流动条件下的质量传输过程)12质量浓度(单位体积混合物中某组分的质量）13浓度边界层（质量传递的全部阻力集中于固体表面上一层具有浓度梯度的流层中，该流层即为浓度边界层）14析湿系数（总热交换量与由温差引起的热交换量的比值为析湿系数，用表示，定义为表示由于存在湿交换而增大了换热量，其值大小直接反映了表冷器上凝结水析出的多少）二、填空题1、流体的粘性、热传导性和_质量扩散性__通称为流体的分子传递性质。

2、当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的_质量扩散_；描述这三种分子传递性质的定律分别是___牛顿粘性定律、傅立叶定律_、菲克定律_。

3、热质交换设备按照工作原理不同可分为_间壁式、_混合式_、_蓄热式_和热管式等类型。

表面式冷却器、省煤器、蒸发器属于__间壁_式，而喷淋室、冷却塔则属于_混合式。

4、热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为___顺流__式、_逆流__式、__叉流___式和__混合_____式。

填空题1、有空气和氨组成的混合气体，压力为2个标准大气压，温度为273K，则空气向氨的扩散系数是1。

405*10-5 m2/s。

3、喷雾室是以实现雾和空气在直接接触条件下的热湿交换。

4、当表冷器的表面温度低于空气的露点湿度时，就会产生减湿冷却过程。

5、某一组分的速度与整体流动的平均速度之差，成为该组分的扩散速度。

6刘伊斯关系式是h/h mad=Cp 。

1、有空气和氨组成的混合气体，压力为4个标准大气压，温度为273K，则空气向氨的扩散系数是m2/s。

2、冷凝器的类型可以分为水冷式,空气冷却式( 或称风冷式) 和蒸发式三种类型.3、冷却塔填料的作用是延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量.。

均匀布水。

将进塔的热水尽量细化，增加水和空气的接触面，延长接触时间，增进水汽之间的热值交换4、冰蓄冷空调可以实现电力负荷的调峰填谷(均衡)。

5、吸附式制冷系统中的脱附—吸附循环装置代替了蒸汽制冷系统中的压缩机装置。

6、刘伊斯关系式文中叙述为h/h mad=Cp刘伊斯关系式文中叙述为即在空气一水系统的热质交换过程中，当空气温度及含湿量在实用范围内变化很小时，换热系数与传质系数之间需要保持一定的量值关系，条件的变化可使这两个系数中的某一个系数增大或减小，从而导致另一系数也相应地发生同样的变化。

7、一套管换热器、谁有200℃被冷却到120℃，油从100℃都被加热到120℃，则换热器效能是25% 。

8、总热交换是潜热交换和显热交换的总和。

9、吸收式制冷机可以“以热制冷”，其向热源放热Q1，从冷热吸热Q2，消耗热能Q0，则其性能系数COP= Q1-Q2/Qo 。

10、冬季采暖时，蒸发器表面易结霜，融霜的方法有电除霜、四通阀换相除霜、排气温度除霜1、当流体中存在速度、温度、和浓度的梯度时，就会分别产生动量、热量和质量的传递现象。

2、锅炉设备中的过热器、省煤器属于间壁式式换热器。

3、大空间沸腾可以分为自然对流沸腾区、核态沸腾区、过度沸腾区和膜态沸腾区四个区域。

课程热质交换原理与设备考试形式（开/ 闭卷，考试/ 查）一、填空题（每题2分，共16分）1.按照工作原理的不同可以将热质交换设备分为_________、___ _______、蓄热式和热管式。

2.___ ___与_质__两者的共同作用称为对流传质。

3.蓄热用固液相变材料的热性能要求为：合适的相变温度、较大的相变潜热以及合适的导热性能。

4.吸附空气中水蒸气的吸附剂称为干燥剂，干燥剂的吸湿和放湿的机理是____由干燥剂表面的蒸汽压与环境空气的蒸汽压差造成，当前者较低时，干燥剂吸湿，反之放湿_______________。

5.吸附剂的再生方式有____加热再生方式______、_____减压再生方式_____、____使用清洗气体的再生方式____、___________。

6.湿工况下表冷器的析湿系数的定义：_，，其值的大小直接反映了__ _ ____。

7.蒸发冷却所特有的性质是_______ _ ________。

8.在冷却塔的热工计算中，一般要求冷却水出口温度 t2比当地气温条件下的湿球温度 ts高____3～5______℃。

二、分析简答题（每题6分，共36分）1.温度为30℃、水蒸气分压力为2kPa的湿空气吹过下面四种状态的水表面时，试用箭头表示传质和总传热的方向。

水温t 50℃30℃18℃10℃热传质方向气水气水气水气水2.如何理解动量、热量和质量传递现象的类比性？答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别会发生动量、热量和质量传递现象。

动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子传递，也可以是由漩涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。

对三类现象的分子传递和湍流传递分析可以得出这三种传递现象背后的机理是相同的，它们依从的规律也类似，都可以用共同的形式表示：传递速率＝扩散系数×传递推动力，清楚地表明了“三传”之间的类比性。

（4分）另外，从动量方程、热量方程和扩散方程及相对应的边界条件可以看出它们在形式上是完全类似的，也清楚地表明了“三传”之间的类比性。

热质交换原理与设备期末考题..《热质交换原理与设备》综合复习资料⼀、填空题1、流体的黏性、热传导和质量（分⼦扩散）通称为流体的分⼦传递性质。

2、将热质交换设备系统由于过程不可逆⽽产⽣的熵增与两种流体中热容量较⼤的流体的热容量之⽐称之为（熵产单元数），常⽤来作为热质交换设备的评价指标。

3、按不同的⼯作原理，热质交换设备可分为：（间壁式）、（直接接触式）、蓄热式和热管式。

4、（浓度差）是产⽣质交换的驱动⼒，质交换有两种基本⽅式为分⼦扩散和对流扩散。

5、由于扩散传质引起的热传递，这种现象称为（杜弗尔）效应。

6、⼆元混合⽓体作为理想⽓体⽤分⼦动⼒理论可以得出质量扩散系数与温度、压⼒关系为：D（ 312D P T - ）。

7、（相变贮能）是利⽤固-液相变、液-汽相变、固-汽相变和固-固相变过程来吸收和释放热量，进⾏蓄冷和蓄热的⼀项技术。

8、准则数Pr 表⽰速度分布和温度分布的相互关系；准则数（Le ）表⽰温度分布和浓度分布的相互关系。

9、雷诺类似率表述了对流传热、传质和摩擦阻⼒之间的关系，它们以准则数（Sh ，Nu ，Re ，Pr ，Sc ）形式的表述形式分别为Nu Re Pr 2f C =、（Sh Re Sc 2f C =）。

10、吸附剂吸附除湿过程是（放热）过程，吸附热⼀般( ⼤于 )⽔蒸⽓的凝结热。

11、菲克扩散基本定律A A ABd d C m D y=-（kg/m 2.s ）中的A m 为扩散物质A 的（相对扩散）通量。

当混合物以某⼀质平均速度υ移动时，其坐标应取随整体平均速度的动坐标。

12、系数D ，a ，ν具有扩散的性质，它们的单位均为m 2/s ，它们分别称为（分⼦扩散系数）、热扩散系数和（动量扩散系数）。

13、浓度差是产⽣质交换的驱动⼒，质交换有两种基本⽅式为（分⼦扩散）和（对流扩散）。

14、⼆元体系中，由于存在温度差引起的扩散，称为热扩散，也称（索瑞特）效应。

15、吸附剂的再⽣⽅式有加热再⽣、（减压再⽣）、使⽤清洗⽓体再⽣和（置换脱附再⽣）。

热质交换原理与设备期末考题《热质交换原理与设备》综合复习资料一、填空题1、流体的黏性、热传导和质量（分子扩散）通称为流体的分子传递性质。

2、将热质交换设备系统由于过程不可逆而产生的熵增与两种流体中热容量较大的流体的热容量之比称之为（熵产单元数），常用来作为热质交换设备的评价指标。

3、按不同的工作原理，热质交换设备可分为：（间壁式）、（直接接触式）、蓄热式和热管式。

4、（浓度差）是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为分子扩散和对流扩散。

5、由于扩散传质引起的热传递，这种现象称为（杜弗尔）效应。

6、二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出质量扩散系数与温度、压力关系为：D（ DPT ）。

7、（相变贮能）是利用固-液相变、液-汽相变、固-汽相变和固-固相变过程来吸收和释放热量，进行蓄冷和蓄热的一项技术。

8、准则数Pr表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数（Le ）表示温度分布和浓度分布的相互关系。

9、雷诺类似率表述了对流传热、传质和摩擦阻力之间的关系，它们以准则数（Sh，Nu，Re，Pr，Sc）形式的表述形式分别为Nu??132Cf2Re?Pr、（Sh?Cf2Re?Sc）。

10、吸附剂吸附除湿过程是（放热）过程，吸附热一般( 大于 )水蒸气的凝结热。

11、菲克扩散基本定律mA??DABdCA2（kg/m.s）中的mA为扩散物质A的（相对扩散）通量。

当混合物以某一质dy平均速度υ移动时，其坐标应取随整体平均速度的动坐标。

212、系数D，a，ν具有扩散的性质，它们的单位均为m/s，它们分别称为（分子扩散系数）、热扩散系数和（动量扩散系数）。

13、浓度差是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为（分子扩散）和（对流扩散）。

14、二元体系中，由于存在温度差引起的扩散，称为热扩散，也称（索瑞特）效应。

15、吸附剂的再生方式有加热再生、（减压再生）、使用清洗气体再生和（置换脱附再生）。

热质交换原理与设备自测试卷(D)参考答案中国矿业大学2021-2021学年第1学期《热质交换原理与设备》试卷（b）答案及评分标准考试时间：100分钟考试方式：闭卷一、填空题（18分后，1分后/空）1、克努森扩散、过渡区扩散2、种类、温度3、焓差4、空气的湿球温度5、逆流式、叉流式和混合式。

6、经久耐用、再造和加热7、杀菌器的结构和杀菌剂的挑选。

8、薄膜理论、扩散理论9、经久耐用量减少和温度的提升二、简答题（42分后）1、在水的沸腾换热过程中根据壁面过热度的不同分为自然对流区、核态沸腾区、过渡沸腾区和稳定的膜态沸腾四个区域，试简述其各自的主要特点。

（8分）请问：自然对流区特点：热传导基本上倚赖由温差引致的沸水民主自由运动。

传热系数可以对数按自然对流规律排序（2分后）核态融化的特点：汽化核心对成套起至决定性影响，成套的强度更多的必须倚赖气泡的分解成与运动引发的沸水对流。

具备温差大，成套弱的特点（2分后）过渡沸腾特点：过程不稳定，热流密度q随?t的提高反而降低，直到qmin（2分）膜态融化特点：冷却面构成平衡的气膜。

热流密度q随?t的提升再次增高（电磁辐射部分减少）（2分后）2、简述冷却塔中淋水装置和配水系统的作用？（4分）请问：淋水装置促进作用：将入塔的热水尽可能的构成细小的水滴或水膜，减少水和空气的碰触面积，缩短碰触时间，加深水和空气间的热质互换。

（2分后）配水系统的作用：将水均匀的散在淋水装置上，使淋水装置发挥最大的冷却能力。

（2分）3、详述用效能-热传导单元数法展开换热器校核排序的通常步骤。

（6分后）答：1）假定t1’’（热流体出口温度），根据热平衡方程求出t2’’（热流体出口温度），以及传热量q1。

（2分）2）根据换热器形式，算是出来适当工作条件下的k，进而算出ntu（2分后）3）根据换热器形式、ntu查图表得ε，由ε的定义式求出热容量小的流体的出口温度，和假定值对比，若不符重新假定重新计算。

一、填空题1、用来表征由分子扩散引起的动量传递规律的定律是牛顿粘性定律。

用来表征由分子扩散引起的热量传递规律的定律是傅立叶定律。

用来表征由分子扩散引起的质量传递规律的定律是菲克定律。

2、按工作原理分类，热质交换设备可分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式。

蒸发器和冷凝器属于间壁式。

喷淋室属于直接接触式。

蒸气喷射泵属于直接接触式。

3、按照热流体和冷流体的流动方向分，热质交换设备分为顺流式、逆流式、叉流式、混流式。

在相同进出口温度条件下，逆流流动方式平均温差最大，顺流流动方式平差最小。

4、按用途分类，热质交换设备分为表冷器、预热器、加热器、喷淋室、过热器、冷凝器、蒸发器、加湿器。

5、按制造材料分类，热质交换设备分为金属材料、非金属材料、稀有金属材料。

6、质交换的推动力是浓度差。

热交换的推动力是温度差。

动量交换的推动力是速度差。

热质交换同时存在过程的推动力是焓差。

7、质交换的基本型式是分子扩散、对流扩散。

对流扩散较强烈。

8、对流传质系数的模型理论包括薄膜理论、渗透理论。

9、对于水－空气系统，当未饱和的空气流过一定量的冷水水面时，空气的温度下降，湿度增加，焓值不变。

10、大容器饱和沸腾的4个特性区为自然对流换热区、核态沸腾区、过渡沸腾区、稳定膜态沸腾区。

11、凝结形式包括膜状凝结、珠状凝结，其中珠状凝结的换热系数要大于膜状凝结的换热系数。

12、冷却减湿可以使用表冷器或喷淋室设备来实现。

其中水温应满足下列条件小于空气的露点温度。

13、若表冷器中的水温小于空气温度，大于空气露点温度，可实现等湿冷却过程。

14、若喷淋室的水温小于空气露点温度，则可实现减湿冷却过程。

若水温等于空气露点温度，可实现等湿冷却过程。

15、热质交换同时存在的过程，其单位面积上的总热交换量等于传质系数和焓差的乘积。

16、未饱和空气与热水接触，温度升高湿度增加，焓也增加。

17、空气与水接触时，假想条件是指接触时间无限长，水量无限大。

理想条件是指接触时间有限，水量无限大。

第一章绪论1、答：分为三类。

动量传递：流场中的速度分布不均匀（或速度梯度的存在）；热量传递：温度梯度的存在（或温度分布不均匀）；质量传递：物体的浓度分布不均匀（或浓度梯度的存在）。

2、解：热质交换设备按照工作原理分为：间壁式，直接接触式，蓄热式和热管式等类型。

间壁式又称表面式，在此类换热器中，热、冷介质在各自的流道中连续流动完成热量传递任务，彼此不接触，不掺混。

直接接触式又称混合式，在此类换热器中，两种流体直接接触并且相互掺混，传递热量和质量后，在理论上变成同温同压的混合介质流出，传热传质效率高。

蓄热式又称回热式或再生式换热器，它借助由固体构件（填充物）组成的蓄热体传递热量，此类换热器，热、冷流体依时间先后交替流过蓄热体组成的流道，热流体先对其加热，使蓄热体壁温升高，把热量储存于固体蓄热体中，随即冷流体流过，吸收蓄热体通道壁放出的热量。

热管换热器是以热管为换热元件的换热器，由若干热管组成的换热管束通过中隔板置于壳体中，中隔板与热管加热段，冷却段及相应的壳体内穷腔分别形成热、冷流体通道，热、冷流体在通道内横掠管束连续流动实现传热。

3、解：顺流式又称并流式，其内冷、热两种流体平行地向着同方向流动，即冷、热两种流体由同一端进入换热器。

逆流式，两种流体也是平行流体，但它们的流动方向相反，即冷、热两种流体逆向流动，由相对得到两端进入换热器，向着相反的方向流动，并由相对的两端离开换热器。

叉流式又称错流式，两种流体的流动方向互相垂直交叉。

混流式又称错流式，两种流体的流体过程中既有顺流部分，又有逆流部分。

顺流和逆流分析比较：在进出口温度相同的条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，顺流时，冷流体的出口温度总是低于热流体的出口温度，而逆流时冷流体的出口温度却可能超过热流体的出口温度，以此来看，热质交换器应当尽量布置成逆流，而尽可能避免布置成顺流，但逆流也有一定的缺点， 即冷流体和热流体的最高温度发生在换热器的同一端，使得此处的壁温较高，为了降低这里的壁温，有时有意改为顺流。