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。（2分）
4、先行写下传质通量的定义并表明摩尔通量的几种则表示方法，并表明他们之间的
关系？（6分后）请问：传质通量的定义：指单位时间内通过旋转轴传质方向上的单位面
积的混合物中某一组分的物质数量。（2分后）摩尔通量的则表示方法存有：以绝对速度
则表示的摩尔通量、以相对速度则表示的摩尔通量和以摩尔
1
平均速度则表示的摩尔通量。（2分后）它们之间的关系就是：以绝对速度则表示的
摩尔通量等同于以相对速度则表示的摩尔通量和以质量平均速度则表示的摩尔通量的和。（2分后）5、先行写下施米特准则数和普朗特准则数的定义式（用公式则表示时必须标明公式中各量的含义），并表明其物理意义。（6分后）
答：1）施米特数=?/d，其中ν――运动黏度，m2/s；d――扩散系数，m2/s。
物理意义：则表示动量蔓延厚度与浓度蔓延厚度的相对大小，充分反映流体物性对传
质的影响。（3分后）
2）普朗特准则数=?/a，其中ν――运动黏度，m2/s；a――导温系数，m2/s。物理意义：动量扩散厚度与热量扩散厚度的相对大小，反映流体物性对换热的影响。（3分）6、什么是析湿系数？它的物理意义是什么？（4分）
请问：用表中冷器展开加热减湿，存有烫互换时总传热量和显出传热量的比值称作析
烫系数。（2分后）
其物理意义是：反映了表冷器上凝结水析出的多少。（2分）7、试简述独立除湿空调系统的主要优点是什么？（4分）
请问：1）降温与杀菌分离，可以提升冷源的温度，提升系统运转的经济性、噪声高、可以获得很低的空气露点温度（2分后）
2）避免表冷器在湿工况下工作，有利于提高室内空气品质。（2分）
8、用喷淋室对空气展开等焓保鲜过程中，可以用以则表示喷淋室的传热效果的就是
第一传热效率还是第二传热效率，为什么？（4分后）
答：在喷淋室的等焓加湿过程中只能用第二热交换效率来表示喷淋室的热交换效果。（2分）原因：因为在等焓加湿过程中，空气的状态变化过程在焓湿图饱和曲线的投影变
为一个点，第一热交换效率已为意义。（2分）
三、计算题（40分后）
解：1）求雷诺数及施米特数（6分）
rex?xu00.4?0.05?996.745?2.28?10?5?10边界层内为层
流?30.8737?10?0.8737?10?3sc707?9d?d996.7?1.24?10?2）谋对流传质系数（4分后）
1/2shx?0.332sc1/3.rex=0.332×7071/3×（2.28×104）1/2=446.6
hmx=dshx/x=1.24×10×446.6/0.4=1.38×10m/s
2、解：1）求扩散通量（6分）
-9-6
dppb20.114?10?4?1.01325?105760na=ln?ln?1.4?10?4mol/m2.s
rt?zpb18.314?358?0.076760?20.22）谋消失的时间（4分后）τ=
mi1??1.398?107s?3884.6h?4?32manaf254?1.4?10?(3.142/4)(1.6?10)2
3、求解：1）组分b无法通过平面1，即nb=0，故此情况下的蔓延为a通过恒定组分的蔓延：
pb20.185?10?4?1.01325?105dp760?50na=ln?ln?6.03?10?4mol/m2.s
rt?zpb18.314?273?0.1760?100（4分后）
2）组分a和b都能通过平面1，此时为等分子反向扩散，na=-nb
d(pa1?pa2)0.185?10?4?(100?50)?133.3??5.432?10?4mol/m2.sna=
rt?z8.314?273?0.1nb=-5.432×10mol/o.s（6分）
4、求解：1）谋对数平均值温差
由热平衡方程：m1c1δt1=m2c2δt2
既：1×4.186×（80-40）=2.6×1.9×δt2
所以：δt2=33.89℃，故油的出口温度为100-33.89=66.1℃对数平均温差δtm=
-4
?ta1??ta2(66.1?40)?(100?80)??22.93℃（6分）
ta1(66.140)lnln(10080)ta22）谋传热系数
k?mc?t1?4.186?(80?40)q?111??365.1w/m2.?c（4分）a?tma?tm20?22.933
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。 第二章 传质的理论基础 1、答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于传质速度与浓度的乘积。 以绝对速度表示的质量通量：,,A A A B B B A A B B m u m u m e u e u ρρ===+ 以扩散速度表示的质量通量：(),(),A A A B B B B A B j u u j u u u j j j ρρ=-=-=+ 以主流速度表示的质量通量：1()() A A A A B B A A B e u e e u e u a m m e ⎡⎤ =+=+⎢⎥⎣⎦ 2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为22C O CO +=，即为1摩尔的C 与1摩尔的2O 反应，生成1摩尔的2CO ，所以2O 与2CO 通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔 互扩散。 3、从分子运动论的观点可知：D ∽3 1 2 p T - 两种气体A 与B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算： 若在压强5 001.01310,273P Pa T K =⨯=时各种气体在空气中的扩散系数0D ，在其他P 、 T 状态下的扩散系数可用该式计算32 00 0P T D D P T ⎛⎫= ⎪⎝⎭ （1）氧气和氮气：
第5章吸附和吸收处理空气的原理与方法 1.解：物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，它是一种可逆过程，物理吸附是无选择的，只要条件适宜，任何气体都可以吸附在任何固体上。吸附热与冷凝热相似。适应的温度为低温。吸附过程进行的急快参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。 化学吸附是固体表面与吸附物间的化学键力起作用的结果。吸附力较物理吸附大，并且放出的热也比较大，化学吸附一般是不可逆的，反应速率较慢，升高温度可以大大增加速率，对于这类吸附的脱附也不易进行，有选择性吸附层在高温下稳定。人们还发现，同一种物质，在低温时，它在吸附剂上进行物理吸附，随着温度升到一定程度，就开始发生化学变化转为化学吸附，有时两种吸附会同时发生。 2、硅胶是传统的吸附除湿剂，比表面积大，表面性质优异，在较宽的相对湿度范围内对水蒸汽有较好的吸附特性，硅胶对水蒸汽的吸附热接近水蒸汽的汽化潜热，较低的吸附热使吸附剂和水蒸汽分子的结合较弱。 缺点是如果暴露在水滴中会很快裂解成粉末。失去除湿性能。 与硅胶相比，活性铝吸湿能力稍差，但更耐用且成本降低一半。 沸石具有非常一致的微孔尺寸，因而可以根据分子大小有选择的吸收或排除分子，故而称作“分子筛沸石”。 3、目前比较常用的吸附剂主要是活性炭，人造沸石，分子筛等。 活性炭的制备比较容易，主要用来处理常见有机物。 目前吸附能力强的有活性炭纤维，其吸附容量大吸附或脱附速度快，再生容易，而且不易粉化，不会造成粉尘二次污染，对于无机气体如 2SO 2X 、H S 、NO 等有也很强的吸附能力，吸 附完全，特别适用`于吸附去除693 1010/g m --、 量级的有机物，所以在室内空气净 化方面有着广阔的应用前景。 4、有效导热系数通常只与多孔介质的一个特性尺度----孔隙率有关。 第6章 间壁式热质交换设备的热工计算 1、解:间壁式 换热器从构造上可分为：管壳式、胶片管式、板式、板翘式、螺旋板式等。 提高其换热系数措施：⑴在空气侧加装各种形式的肋片，即增加空气与换热面的接触面积。⑵增加气流的扰动性。⑶采用小管径。 6-2、解：空气的湿球温度越高所具有的焓值也愈大，在表冷器减湿冷却中，推动总热质交换的动力是焓差，焓差越大，则换热能力就愈大。 6-3、
第二章 传质的理论基础 3、从分子运动论的观点可知：D ∽31 2 p T - 两种气体A 与B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算： 4 10D -= 若在压强5 001.01310,273P Pa T K =?=时各种气体在空气中的扩散系数0D ，在其他P 、T 状态下的扩散系数可用该式计算 32 00 0P T D D P T ??= ??? （1）氧气和氮气： 2233025.610/()32o V m kg kmol μ-=??= 223331.110/()28N N V m kg kmol μ-=??= 5211 5233 1.5410/1.013210(25.6)D m s -==???+ （2）氨气和空气： 51.013210P Pa =? 25273298T K =+= 5 0 1.013210P Pa =? 0273T K = 3 221.0132980.2()0.228/1.0132273D cm s =??= 2-4、解：气体等摩尔互扩散问题 1242 3 0.610(160005300)()0.0259/()8.3142981010A A A D N P P kmol m s RT z --??-=-==????? 错误！未找到引用源。m 2s R 0通用气体常数单位：J/kmol ﹒K 5、解：250 C 时空气的物性：3 51.185/, 1.83510,kg m Pa s ρμ-==?? 6242015.5310/,0.2210/m s D m s υ--=?=? 32 42 00066 4 0.2510/40.08 Re 2060515.531015.53100.620.2510 o c P T D D m s P T u d v v S D ----??==? ??? ?= ==??===? 用式子（2-153）进行计算 0.830.440.830.444 0.0230.023206050.6270.95 70.950.25100.0222/0.08 m e c m m sh R S sh D h m s d -==??=??=== 设传质速率为A G ，则
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
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。（2分）
第一章测试 1.室内环境控制的”四度”除温度和湿度外，还有哪两度（）。 A:污染物浓度 B:溶解度 C:气流速度 D:洁净度 答案:AC 2.在流体系统中质量传递的基本驱动力是（）。 A:浓度梯度 B:速度梯度 C:温度梯度 D:湿度梯度 答案:A 3.分子扩散是由分子的微观运动引起。（） A:对 B:错 答案:A 4.湍流传递是由流体微团的微观运动引起。（） A:对 B:错 答案:B 5.热质交换设备按工作原理可以分为（）。 A:逆流式 B:热管式 C:蓄热式 D:直接接触式 E:间壁式 F:顺流式 答案:BCDE 第二章测试 1.单位体积混合物种某组分的质量可以用以下哪个概念来表达（）。 A:物质的量分数 B:质量分数 C:物质的量浓度 D:质量浓度 答案:D 2.N种组分的混合物总质量浓度等于各组分的质量浓度之和。（） A:对
答案:A 3.质量浓度与物质的量浓度之间的关系可以用以下哪个关系式来表达（）。 A: B: C: D: 答案:B 4.对流传质系数的单位为（）。 A:m2/s B:m/s C:kg/m2 D:kg/s 答案:B 5.对于二元混合物扩散系统，DAB=-DBA。（） A:对 B:错 答案:A 第三章测试 1.湍流传递系数只取决于流体的热力学状态，而不受流体宏观运动影响。（） A:错 B:对 答案:A 2.以下针对普朗特数Pr的表述中正确的是（）。 A:普朗特数表示速度分布和浓度分布的相互关系 B:普朗特数表示扩散传质和对流传质的相互关系 C:普朗特数表示速度分布和温度分布的相互关系 D:普朗特数表示浓度分布和温度分布的相互关系 答案:C 3.只要存在浓度边界层，就一定存在速度边界层。（） A:对 B:错 答案:B 4.刘伊斯关系式成立的条件有（）。 A: B: C: D: 答案:ABD 5.在获得湿球温度时，空气与水在传热上达到平衡，但传质上尚未达到平衡状 态。（）
第一章练习与自测 1 当流体中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别会发生（动量）传递，（热量）传递和（质量）传递。 2 热量、动量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的（分子）传递，也可以是由流体微团的宏观运动引起的（湍流）传递。 3.简答题：分子传递现象可以分为几类？各自是由什么原因引起？ 答案：分子传递现象可以分为动量传递、热量传递和质量传递现象。在一种物体内部，或在两种彼此接触（包括直接接触或间接接触）的物体之间，当存在势差（梯度）时就会产生传递现象。例如：当存在温度差时会发生热量传递现象，存在速度差时会发生动量传递现象，存在浓度差或分压力差时会发生质量传递现象。 第二章练习与自测 1、有关扩散通量，下列说法正确的是___BCD____。 A、扩散通量是一个标量，只有大小没有方向； B、净扩散通量是相对于静坐标而言； C、相对扩散通量是相对于以混合物整体平均速度移动的动坐标而言； D、当混合物整体流动的平均速度为0时，净扩散通量＝相对扩散通量。 2、质量传递的基本方式为（分子扩散传质）和（对流扩散传质）。（分子扩散传质）和（对流扩散传质）两者的共同作用称为对流质交换。 3.传质和传热方向相反时，总传热量会（减小）传质和传热方向相同时，总传热量会（增大）。 4.什么是分子扩散传质和对流扩散传质？什么是对流传质？ 答：在静止的流体或垂直于浓度梯度方向作层流运动的流体以及固体中的扩散，是由微观分子运动所引起，称为分子扩散传质。在流体中由于对流运动引起的物质传递，称为对流扩散传质。 流体作对流运动，当流体中存在浓度差时，对流扩散亦必同时伴随分子扩散，分子扩散传质与对流扩散传质的共同作用成为对流传质。 5 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。 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。 6 试述湿球温度计的测温原理。 答：湿球温度计所测温度的大小要受到包裹湿球纱布和周围空气间的热、质交换的影响。开始时，湿球纱布表面附近的水蒸气分压力可以近似地认为是湿球温度下的饱和水蒸气压力，它大于空气主流中的水蒸气分压力，从而引起湿球纱布上的水分向空气中蒸发，发生质量传递现象，同时由于蒸发的水分携带本身的潜热进入空气，所以就出现了湿球向空气传递热量的现象，这种由于传质而伴随的换
大连理工大学2021年9月《热质交换与设备》作业考核试题及答案参考 1. 热管式间接蒸发冷却器的核心部件是板翅换热器。( ) A.正确 B.错误 参考答案：B 2. 直接蒸发冷却器包括( )。 A.单元式直接蒸发冷却器 B.组合式空气处理机组的蒸发冷却段 C.板翘式冷却器 D.管式冷却器 参考答案：AB 3. 以下不属于直接接触式热质交换设备的是( )。 A.蒸汽喷射器 B.转轮除湿机 C.表冷器 D.省煤器 参考答案：CD 4. 以下属于液体除湿剂所期望的特性包括( )。 A.对于空气中的水分有较大的溶解度 B.高沸点，高冷凝热和稀释热，低凝固点 C.相同温度、浓度下，表面蒸气压低 D.低黏度 参考答案：ABCD 5. 在下列哪些情况下的流体在管程流过是比较合理的?( ) A.容积流量小的流体 B.容积流量大的流体特别是常压下的气体 C.压力高的流体 D.饱和蒸汽
参考答案：AC 6. 当空气与水直接接触时，以下说法错误的是( )。 A.当水温高于空气初状态的湿球温度时，空气为增焓过程 B.当水温高于空气初状态的干球温度时，空气失去显热 C.当水温等于空气初状态的湿球温度时，热流量等于零，水温不变 D.当水温低于空气初状态的湿球温度时，热流方向由空气流向睡眠，水温升高 参考答案：B 7. 对于混合热质交换设备来说，喷嘴排数越多，对空气的处理效果越好，所以要尽可能选择喷嘴排数多的设备。( ) 对于混合热质交换设备来说，喷嘴排数越多，对空气的处理效果越好，所以要尽可能选择喷嘴排数多的设备。( ) A.错误 B.正确 参考答案：A 8. 冷却塔的构成主要包括( )几个部分。 冷却塔的构成主要包括( )几个部分。 A.淋水装置 B.配水系统 C.通风筒 D.喷嘴 参考答案：ABC 9. 下列对于翅片的说法正确的是( )。 A.平直翅片宜用于要求较小的流体阻力而其自身传热性能又较好的场合 B.锯齿形翅片普遍用于需要强化传热(尤其是气侧)的场合 C.多孔翅片主要用于导流片及流体中夹杂颗粒或相变换热的场合 D.锯齿形翅片在传热量相同的条件下，其压力损失比相应的平直翅片小 参考答案：ABCD
大连理工大学2021年2月《热质交换与设备》作业考核试题及答案（参考） 1. 混合式热交换设备的传热效果要好于间壁式热交换设备。( ) A.正确 B.错误 参考答案：A 2. 以下不是间壁式换热器的是( )。 A.螺旋板式换热器 B.板式换热器 C.板壳式换热器 D.喷射式换热器 参考答案：D 3. 与静态吸附除湿法相比，动态吸附除湿所需的吸附剂量较小。( ) A.正确 B.错误 参考答案：A 4. 喷淋室中为了使落池底的水能重复使用设置的水管为( )。 喷淋室中为了使落池底的水能重复使用设置的水管为( )。 A.循环水管 B.溢水管 C.补水管 D.泄水管 参考答案：A 5. 下图所示流程组合怎么表示?( ) A.图 B.图 C.图 D.图 参考答案：B
6. 当流体中存在浓度差时，对流扩散亦必同时伴随分子扩散。( ) A.正确 B.错误 参考答案：A 7. 冷却塔的构成主要包括( )几个部分。 冷却塔的构成主要包括( )几个部分。 A.淋水装置 B.配水系统 C.通风筒 D.喷嘴 参考答案：ABC 8. 下列不属于间壁式换热器的是( )。 A.U型管换热器 B.喷射冷凝器 C.列管式换热器 D.板式换热器 参考答案：B 9. 以下属于混合式热质交换设备的是( )。 A.喷淋室 B.蒸汽加湿器 C.表冷器 D.液体吸湿剂 参考答案：ABD 10. 直接蒸发冷却器适用于低湿度地区。( ) 直接蒸发冷却器适用于低湿度地区。( ) A.错误 B.正确
参考答案：B 11. 以下有关析湿系数ξ，说法正确的是( )。 以下有关析湿系数ξ，说法正确的是( )。 A.析湿系数也叫做换热扩大系数 B.ξ的值反映了表冷器上凝结水析出的多少 C.析湿系数等于总热交换量/显热交换量 D.析湿系数等于显热交换量/总热交换量 参考答案：ABC 12. 填料函式换热器现在已很少采用的原因错误的是( )。 A.填料处易发生泄露 B.不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质 C.使用温度也受填料的物性限制 D.设计结构形式已被淘汰 参考答案：D 13. 喷淋室的阻力包括( )。 A.排管阻力 B.风速阻力 C.挡水板阻力 D.水苗阻力 参考答案：ACD 14. 以下属于液体除湿剂所期望的特性包括( )。 A.对于空气中的水分有较大的溶解度 B.高沸点，高冷凝热和稀释热，低凝固点 C.相同温度、浓度下，表面蒸气压低 D.低黏度 参考答案：ABCD 15. 喷淋室中喷嘴孔径小，则喷出水滴更细，热交换效果更好，所以实际工作中优先采用孔径较小的喷嘴。( )
大工16秋《热质交换与设备》在线测试3满分答案 1：下列属于混合热质交换设备的是（）。 A：表冷器 B：空气加热器 C：喷射式热交换器 D：散热器 正确答案：C 2：以下不是空气调节方式中热湿独立处理的优点的是（）。A：不会产生凝水，提高室内空气品质 B：整个装置在常压下运行，旋转部件少，噪声低，运行维护方便 C：对湿度的控制不精确 D：减小电耗，有效缓解电量峰谷现象 正确答案：C 3：以下不属于等焓加湿器的是（）。 A：超声波加湿器 B：板面蒸发加湿器 C：透膜式加湿器 D：喷射泵 正确答案：D 4：在我国，热质交换设备中站主要地位的是（）。
A：管式换热器 B：板式换热器 C：热管式换热器 D：以上都不是 正确答案：A 5：为了检修，清洗和防冻等目的，在喷淋室底部设有的管道是（）。 A：循环水管 B：溢水管 C：补水管 D：泄水管 正确答案：D 6：并不从单一的科学技术观点来评价热性能的性能评价方法是（）。 A：热经济学分析法 B：?分析法 C：传热量与流动阻力损失相结合的热性能评价法 D：两指标分析法 正确答案：A 7：蒸发冷却式空调系统的关键设备是（）。 A：空气蒸发冷却器 B：集水箱
C：水泵 D：流量调节阀 正确答案：A 8：液体除湿器包括内冷型除湿器和（）。 A：绝热型除湿器 B：外冷型除湿器 C：内热型除湿器 D：外热型除湿器 正确答案：A 9：冷却塔的热工计算中，一般要求冷却水出口温度比当地条件下的湿球温度（）。 A：低3-5℃ B：高3-5℃ C：相等 D：以上说法均不对 正确答案：B 10：（）的特点是占地面积小，一般在处理风量小或空调机房层高允许的地方采用。 A：卧式喷淋室 B：立式喷淋室 C：低速喷淋室 D：双级喷淋室
青岛理工大学 20 ~20学年第1学期热质交换原理与设备课试卷 注：可利用査找功能复制部分題干査询对应题目和解析。査找按键：Ctrl+F超越高度 ......................... 密 ....................... 封.......................... 线........................ 热质交换原理与设备复习题一 一、填空题 1、流体的黏性、热传导和质量（）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燜增与两种流体中热容量较大的流体的热容量之比称之 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：（）、（）、蓄热式和热管式。 4、（）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（）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-（ 7、（）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，进行蓄冷和寻 8、吸附剂吸附除湿过程是（）过程，吸附热一般（）水蒸气的凝结热。 9、系数D, a, v具有扩散的性质，它们的单位均为戒/s,它们分别称为（）、热扩散系数和（ 10、浓度差是产生质交换的驱动力，质交换有两种基本方式为（）和（）。 11、二元体系中，由于存在温度差引起的扩散，称为热扩散，也称（）效应。 12、吸附剂的再生方式有加热再生、（）、使用清洗气体再生和（）。 13、舍伍德准则数Sh的物理意义是（）。 14、（）现象是产生在相异两相的边界面上的一种分子积聚现象。 15、准则数Pr表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数（）表示温度分布和浓度分布的相互5 二、判断题（-超-越-高-度） 1、在没有浓度差的二元体系中即使各处存在温度差或总压差，也不会产生质扩散。（） 2、当传质方向从流体主流到壁面，即传质阿克曼修正系数G的值为负，此时壁面上的导热量就大为增加
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。
第一章 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）。 第二章 热质交换过程 1、答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于传质速度与浓度的乘积。 以绝对速度表示的质量通量：,,A A A B B B A A B B m u m u m e u e u ρρ===+ 以扩散速度表示的质量通量：(),(),A A A B B B B A B j u u j u u u j j j ρρ=-=-=+ 以主流速度表示的质量通量：1()() A A A A B B A A B e u e e u e u a m m e ⎡⎤ =+=+⎢⎥⎣⎦ ()B B A B e u a m m =+ 2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为22C O C O +=，即为1摩尔的C 与1摩尔的2O 反应，生成1摩尔的2CO ，所以2O 与2CO 通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。 3、答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。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扩散，也可以是由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递） 动量传递、能量传递和质量传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类似的。 4、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用于对流质交换可知，传递因子等于传质因子①2 2 33 r P 2m H D t t c G J J S S S == =⋅=⋅ ② 且可以把对流传热中有关的计算式用于对流传质，只要将对流传热计算式中的有关物理参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可，如：r ,,,P ,,m c u h t t t c a D D S N S S S λ↔↔↔↔↔↔ ③当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量交换时，同样可用类比关系由传热系数h 计算传质系数m h 2 3 m h h L e e φ - = ⋅ 5：答：斯密特准则 c i v S D = 表示物性对对流传质的影响，速度边界层和浓度边界层的相对关系 刘伊斯准则r P c v S D a Le v D a = == 表示热量传递与质量传递能力相对大小 热边界层于浓度边界层厚度关系 6、从分子运动论的观点可知：D ∽3 1 2 p T - 两种气体A 与B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算：
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。 第二章 传质的理论基础 1、答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于传质速度与浓度的乘积。 以绝对速度表示的质量通量：,,A A A B B B A A B B m u m u m e u e u ρρ===+ 以扩散速度表示的质量通量：(),(),A A A B B B B A B j u u j u u u j j j ρρ=-=-=+ 以主流速度表示的质量通量：1()() A A A A B B A A B e u e e u e u a m m e ⎡⎤ =+=+⎢⎥⎣⎦ ()B B A B e u a m m =+ 2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为 22C O CO +=，即为1摩尔的C 与1摩尔的2O 反应， 生成1摩尔的2CO ，所以2O 与2CO 通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。 3、从分子运动论的观点可知：D ∽31 2 p T - 两种气体A 与B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算：