中国矿业大学热质交换原理自测试卷(A)
中国矿业大学检测试卷
中国矿业大学学年第学期《检测与转换技术》试卷（A）卷一、单项选择题（每题3分，共30分）请从A、B、C、D中选出一个正确答案填在下面的表格中1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差？A 测量人员的粗心大意B 检测装置的指示刻度不准C 许多因素微小变化的总和D 传感器的不稳定2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是A 大小与所取单位有关B 量纲与被测量有关C 不能反映误差的大小和方向D 能反映测量工作的精细程度3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是A 1KgB 10％C 0.1KgD 10Kg4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器？A 金属材料内部缺陷的检测 B金属工件表面光洁度的测定C 金属材料厚度测量D 金属材料内部杂质的检测5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是A 热电偶B 铜热电阻C 半导体热敏电阻D 铂热电阻6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的？A 变面积式电容传感器 B变极距式电容传感器C 变介质式电容传感器 D螺管式自感传感器7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量？A 用热电偶测量温度B 用温度计测量温度C 用铜热电阻测量温度D 用铂热电阻测量温度8、用下哪一种检测方法的灵敏度高？A 采用差动电桥B 采用电流源供电C 采用有源电路D 采用双差电桥9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差？A 代替方法B 交换方法C 采用温度补偿方法D 采用频率电压转换电路10、影响检测系统稳定性的因素有A 使用寿命B 标定测值的变化C 反应时间D 分辨率二、创新思考问题（每题10分，共20分）1.设计一种肺活量测量装置，并简述原理。
（试考虑2种以上的传感器）2.检测液位一般可以采用哪几种方法？（试考虑2种以上方法）三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分）的大小？1、单臂电桥的开路输出电压U的大小？2、单臂电桥的非线性误差δf3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施？四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为：20.42，20.43，20.40，20.43，20.42，20.43，20.39，20.30，20.40，20.43，20.42，20.41，20.39，20.39，20.40 %试判断并剔除异常值。
热质交换原理与设备试卷
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。
矿大工程热力学套题答案
套题1参考答案一、 填空题（每题2分，共10分）1、一切 定压2、准平衡过程 无内部耗散3、增大、减小4、 75% 75%5、zRT pv = 实际气体的比容二、 是非题（每题1分，共10分）（对者√，错者×）1、√2、×3、×4、×5、×6、√7、√8、√9、√ 10、×三、 简答与作图题（每题5分，共25分）1、答：不可逆过程相应外界的熵变化量大。
原因如下： 不可逆时：0''>∆+∆=∆sur sys iso S S S 可逆时： 0=∆+∆=∆sur sys iso S S S因系统可逆与不可逆时，初、终态相同，则sys sys S S '∆=∆，于是sys sys S S '∆<∆2、答：未饱和空气 干球温度t>湿球温度t w >露点温度t dp饱和空气 干球温度t=湿球温度t w =露点温度t dp3、答：4、答:应采用渐扩喷管，主要原因如下： 由截面面积和流速变化关系式：对于超音速1>M ，因此欲加速超音速即0>dc ，知必须0>df ，故要选择渐扩喷管 5、答1—2 压缩机 2—3 冷凝器 3—4 节流阀 4—1 蒸发器制冷量 41h h q -=，制冷系数TSTs四、 计算题（共40分）1、解：根据热力学第一定律解析式：W U Q +∆=分别计算。
1390121212=-=∆W Q U 395121212=∆-=U Q W1000121212-=-=∆W Q U因为：⎰=0dU 所以：KJ U U U U 5)(34231241=∆+∆+∆-=∆ 故： KJ W 541-=因为循环中0390>==⎰⎰KJ Q W δδ，所以该循环为正循环。
2、解：1） 若过程为可逆的，则：由绝热过程方程式： 得：bar 89.12=P 得：K T 2582= 膨胀功为1.59])589.1(1[4.0340287.0)1(14.14.01121=-⨯=--=-kk p p k RT w KW熵变：因为为可逆绝热过程0=∆S内能： 1.59-=-=∆W U KW焓变： 7.82-=∆⋅=∆U k H KW2）过程进行绝热真空自由膨胀为，为不可逆过程则由第一定律： W U Q +∆= 0=W0=∆U 所以： K T T 34021==所以 5.255.02=⨯=p bar 由于 21T T = 所以 0=∆H 熵变 2.012ln 287.0ln 21=⨯==∆p p R S KJ/kg.K 3、答：a ）由表中可查得：45℃时的饱和压力为 582.9=s p KPa则相对湿度为%70湿空气中水蒸气的分压 7074.6%70582.9=⨯=v p KPa则露点温度为dp t624.6991.6624.67074.6383938--=--dp t求得露点温度为: 227.38=dp tb) 由于35℃低于露点，因此定压冷却后为饱和状态相对湿度为100%， 分压力即35℃对应的饱和压力5.622 KPa 。
中国矿业大学传热学套题3
1一、填空题1、在某一时刻，物体内部的不同温度下的等温线能否相交？ 。
2、传热模型一般包括传热方程和边界条件，其中第三类边界条件是已知任意时刻物体边界面上的 。
3、在分析肋片传热性能时，一般用实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量之比，该比值称为 。
4、对非稳态导热问题，一般当Fo ≥0.2后，物体内过余温度的对数随时间呈线性变化，即进入瞬态传热的 。
5、数值法计算导热问题时，离散方程的建立方法一般有两种：泰勒级数展开法和 。
6、管内受迫对流进口段的h x 一般 (>或<)充分发展段的局部换热系数。
7、随着温度的升高，最大单色辐射力所对应的峰值波长逐渐向 方向移动。
8、单色辐射力E λ与辐射力E 间关系为： 。
9、表面积分别为A 1、A 2、A 3三个非凹表面组成的封闭空腔，表面1对表面3的平均角系数1,3X =_____ _____。
10、在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃，冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃，则对数平均温差为___________。
二、选择题1、一般来说，金属m λ、液体l λ、气体g λ的导热系数满足（ ）。
（A ）m l g λλλ>> （B ）m g l λλλ>> （C ）l m g λλλ>> （D ）g m l λλλ>>2、用绝热材料对管道进行保温，以下正确的（ ）。
2（A ）如果管道外径大于临界直径，只要管外覆盖保温材料就有保温效果 （B ）不论管道外径多大，只要管外覆盖保温材料就有保温效果（C ）只有管道外径小于临界直径，只要管外覆盖保温材料就有保温效果 （D ）以上说法都不正确3、由3层材料组成的平壁，123λλλ>>，各层内的温度梯度满足（ ）。
（A ）123t t t x x x ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ （B ）123t t t x x x ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭（C ）123t t t x x x ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫>< ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ （D ）123t t t x x x ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫<> ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭4、一维、无内热源非稳态导热，求解内节点查分方程的稳定性条件（ ）。
热质交换考试题
一、填空题1总热交换是潜热交换和显热交换的总和。
2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。
3潜热交换是发生热交换的同时伴有质交换（湿交换）空气中的水蒸气凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果. 4流体的粘性、热传导性和质量扩散通称为流体的分子传递性质。
5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。
6热质交换设备按照工作原理不同可分为间壁式、直接接触式、蓄热式、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、冷却塔则属于直接接触式。
7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４次，就可以作为纯逆流和纯顺流来处理。
8温差是热量传递的推动力，而焓差则是产生质交换的推动力。
9质量传递有两种基本方式:分子传质和对流传质，两者的共同作用称为扩散传质。
10相对静坐标的扩散通量称为以绝对速度表示的质量通量，而相对于整体平均速度移动的动坐标扩散通量则称为以扩散速度表示的质量通量。
11相际间对流传质模型主要有薄膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
12一个完整的干燥循环由吸湿过程、再生过程和冷却过程构成。
13冷却塔分为干式和湿式。
由有淋水装置、配水系统、通风筒组成。
14换热器的热工计算有两种方法:平均温差法(LMTD法)和效能-传热单元数法(ε-NUT法)。
二、名词解释热舒适性（人体对周围空气环境的舒适热感觉）、绝热饱和温度(绝热增湿过程中空气降温的极限)、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）、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、)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）、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）、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）、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)、分子传质(由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象)（扩散传质）、对流传质(：是流体流动条件下的质量传输过程)、质量浓度(单位体积混合物中某组分的质量)、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）、速度边界层(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)、热边界层流体流动过程中.在固体壁面附近流体温度发生剧烈变化的薄层、雷诺类比（对流传热和摩擦阻力间的联系）、宣乌特准则数(流体传质系数hm和定型尺寸的乘积与物体的互扩散系数（Di）的比值)、施密特准则数(流体的运动黏度（v）与物体的扩散系数（D）的比值)、普朗特准则数(流体的运动黏度（v）与物体的导温系数a的比值)三、简答题1解释显热交换、潜热交换和全热交换，并说明他们之间的关系。
热质交换原理
符号
表示，计算式为
。它与析湿
系数的关系是
。
69、液体除湿剂溶液的浓度与焓湿图上的
相对应。
70、为了表示空气处理的完善程度，用
效率和
效率来表征，其公式为
和
。
71、液体吸湿剂溶液表面上空气层的水蒸气分压力取决于溶液的
和
。
72、等温减湿过程的潜热比
1，升温减湿过程的潜热比
1，降温减湿过程的潜热比
1。
73、液体吸湿剂处理空气减湿幅度
47、在喷淋室热工计算时，采用的方法为
，它们为
、
。
48、冰蓄冷系统制冰方式包括
和
。
49、某 R-22 制冷系统，若冷凝温度为 35℃，蒸发温度为 5℃，则每 kW
制冷量在空气冷却冷凝器中放热量为
，压缩机功耗为
。
50、蒸发器中的冷冻水进出口温差为 5℃，蒸发温度低于出口水温 3℃，
则蒸发器的对数平均温差为
出现
现象。若燃气出口速度过小，可能出现
现象。
28、当燃气出口速度超过某一极限值，会发生
现象，这极限
值称为
。
29、完全预混式燃烧看不见火焰，故又称
。
30、液体燃料的燃烧方法有
、
、
、
。
31、固体燃料的燃烧方法按燃烧现象分
、
、
、
。按燃烧方式分
、
、
。
32、强化气体燃料燃烧的途径主要有
、
、
、
。
33、喷淋室的四种主要管道是
的关系是
。
54、湿空气由
和
组成。
55、含湿量是
与
的比值。它的定义是单
热工学智慧树知到答案章节测试2023年中国矿业大学
第三章测试1.热力学第一定律指出（）。
A:能量只能转换而不能被创造或者消灭B:能量只能增加或者转换而不能被消灭C:能量在转换中是有方向性的D:能量在转换中是有条件的答案:A2.空气在压缩过程中消耗外界的功90 kJ，内能增加40 kJ，空气向外界放热（）。
A:40 kJB:130 kJC:50 kJD:90 kJ答案:C3.没有体积变化的过程就一定不对外做功。
（）A:错B:对答案:A4.气体被压缩时一定消耗外功。
（）A:错B:对答案:B5.工质经过一个循环又回到初态，其值不变的是（）。
A:焓B:功C:焓、功、比容D:比容答案:AD第四章测试1.卡诺定律表明：所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机的效率（）。
A:都相等，仅仅取决于热源和冷源的温度B:都相等，可以采用任何循环C:可能不相等，以可逆热机的热效率为最高D:可能不相等，与所采用的工质有关答案:C2.在温度分别为1000℃和300℃之间工作的热机的热效率为70%，则这个热机是（）。
A:无法实现B:不可逆热机C:卡诺热机D:可逆热机答案:A3.封闭热力系统发生放热过程，系统的熵不一定减少。
（）A:对B:错答案:A4.某热机中工质先从T1’=1000K的热源吸热150kJ/kg，再从T1”=1500K的热源吸热450kJ/kg，向T2=500K的热源放热360kJ/kg，则该循环能够实现。
（）A:错B:对答案:B5.热力学第二定律阐明了能量传递和转换过程中的（）。
A:限度B:条件C:方向性D:数量答案:ABC第五章测试1.PV=RT描述了（）的变化规律。
A:理想气体热力平衡状态B:任何气体热力平衡状态C:理想气体任意过程中D:任何气体准静态过程中答案:A2. 1 kg理想气体定容加热，温度从27℃升高到127℃，压力将变为原来的（）。
A:3/4B:27/127C:127/27D:4/3答案:D3.理想气体的比定压热容是温度的单值函数。
（）A:对B:错答案:A4.当理想气体的比容不变而压力升高时，其密度减小。
热质交换原理与设备_题库
50、蒸发器中的冷冻水进出口温差为 5℃，蒸发温度低于出口水温 3℃，则蒸发器 的对数平均温差为 5.1℃ ，算术平均温差为 5.5之间的传质系数为 1kg/m .s，则质交换系数为 0.83m/s 。 扩散 区进行，部分预混式燃烧主要在 区进行 动力 区进行，
52、扩散式燃烧主要在 完全预混式燃烧主要在
动力－扩散
53、二元气体混合物，总压强不变，组分 1 与组分 2 互扩散，则组分 1 与组分 2 的 摩尔扩散通量的关系是 54、湿空气由 干空气 相等 和 ， 质扩散通量的关系是 [ 水蒸气 组成。
A m A B mB ] 。
55、含湿量是 水蒸气密度 与 干空气密度 的比值。它的定义是单位质量的干空气 中 水蒸气 的含量。 与 同温下饱和水蒸气分压力 之比。
过小，可能出现 回火 现象。 28、当燃气出口速度超过某一极限值，会发生 火极限 。 无焰燃烧 、 灯芯燃烧 。 、 蒸发燃烧 、 喷雾燃 脱火 现象，这极限值称为 脱
29、完全预混式燃烧看不见火焰，故又称 30、液体燃料的燃烧方法有 液面燃烧 烧 。
31、固体燃料的燃烧方法按燃烧现象分 冒烟燃烧 。按燃烧方式分
q x hmd (ia i w )
39、换热扩大系数又称
40、表冷器在干工况下换热扩大系数为 1 。
41、根据冷却剂种类不同，冷凝器可分为 气冷却冷凝器 、
水冷冷凝器 、 空冷冷凝器 、 水－空 。
靠制冷剂蒸发或其它工艺介质进行冷却的冷凝器
42、根据供液方式不同，蒸发器可分为 式蒸发器、 淋激式蒸发器。 43、制冷剂在冷凝器中的传热过程包括
是 误差为 4％ 。
。当满足
条件时，可采用算术平均温差，
37、当空气掠过水面时，空气与水表面间的换热系数为 20w/m .k，那么空气与水表 面间的传质系数为 0.0199kg /m .s
热质交换原理与设备期末考题
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考试试卷
课程热质交换原理与设备考试形式（开/ 闭卷，考试/ 查）学院土木系建筑设备专业建筑设备班级2005级( )班学号姓名题次一二三四五六七八九十总分评卷人分数1636122412100评分一、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_______ _ ________。
比当地气温条件下的8.在冷却塔的热工计算中，一般要求冷却水出口温度 t2高____3～5______℃。
湿球温度 ts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t50℃30℃18℃10℃传热方向气水气水气水气水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。
热质交换原理与设备自测试卷(D)参考答案
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。
热质交换原理与设备考试答案a
ν: 流体的运动粘度（即动量传输系数） α：物体的导温系数（即热量传输系数） Di：物体的扩散系数 ①联系动量和质量传递的相似准则 ②表示速度分布和浓度分布的相互关系。 ③体现了流体的传质物性。
7、说明喷淋室的热交换效率系数及含义 喷淋室的热交换效率系数η1 η1 的值越小，说明热湿交换不完善。 二、计算题 1、空气处理各种途径的方案说明
水温特点 t或Qx
湿→与另一部分未加湿的空气混合
d或Qs
i或Qx
过程名称
tw< tl tw= tl tl<tw< ts tw= ts ts<tw< tA tw= tA tw>tA
减 减 减 减 减 不变
增
减 不变
增 增 增 增Biblioteka 增减 减 减 不变 增 增
增
减湿冷却 等湿冷却 减焓加湿 等焓加湿 增焓加湿 等温加湿 增温加湿
等湿冷却 （（31））液加体热吸器湿预剂热减→湿喷冷蒸却汽加湿→加热器 再热
(3)W' → 4 → O
（2）加热器预热→ 喷淋室绝热加湿→
(4)W' → L→ O
加热器再热
(5)W' → 5→ L' → O （3）加热器预热→ 喷蒸汽加湿
（4）喷淋室喷热水加热加湿→ 加热器再
热
（5）加热器预热→ 一部分喷淋室绝热加
NA
D
dCA dz
CA C
NA
NB
等分子反向扩散 NA
NB 得出： NA
D
dCA dz
NA
D zRT
pA1
pA2
4、推导传质微分方程 15 分
输入流体微元的质量速 率 反应生成的质量速率 输出流体微元的质量速 率 流体微元内累积的质量 速率
热质交换原理与设备期末考题
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??132Cf 2Re?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）。
16、舍伍德准则数Sh的物理意义是（反映流体的边界扩散阻力与对流传质阻力之比）。
热质交换原理与设备练习与自测
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。
中国矿业大学热质交换原理与设备自测试卷(B)
中国矿业大学热质交换原理自测试卷一、填空题1、喷淋室从工作原理上讲属于热质交换设备。
2、相对于静止坐标的扩散通量称为，而相对于整体平均速度移动的动坐标系的扩散通量称为。
3、传质阿克曼修正系数表示传质速率的大小与方向对的影响，随着传质方向不同C0值有正有负。
传质的方向是从壁面到流体主流方向时，C0为正值，反之为负值。
4、吸附剂再生的方式有：、、、式。
5、凝结换热根据凝结液是否能够润湿壁面可分为和。
6、用表面是换热器可以实现的空气处理过程有：、、。
7、水在冷却塔内能够冷却的极限温度是外界空气的。
8、喷水势的热交换效率和接触系数均可通过实验整理成空气的和的函数二、简答题1、简述冷却塔设计计算和校核计算的任务是什么？2、喷淋室热工计算的原则是什么？3、说出增强凝结换热的四种措施。
4、浓度边界层的意义是什么？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？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。
三、计算题（8分）湿空气和水通过圆管进行热质交换，水在管内流动。
圆管的外径为27mm，内径为23mm。
已知管内壁和水的对流换热系数为1.1×104w/m2.℃,空气和管外壁的对流换热系数为220w/m2.℃,空气和水呈逆流流动。
空气初参数为t1=25.6℃，i1=50.9kJ/kg , t s1=18℃，空气的终参数为t2=11℃，i2=30.7kJ/kg,, t s2=10.6℃，求空气和水之间的以外表面积为基准的传热系数（不计管壁的热阻，空气的空压比热Cp= 1.01kJ/kg，℃）四、计算题（12分）已知某喷淋室处理的空气量G=35000kJ/h,大气压为101325Pa ,空气初参数为t1=28℃,t s1=22.5℃，i1=65.8kJ/kg ,需要处理的空气的终参数为：t2=16.6℃，i2=44.4kJ/kg,, t s2=15.9℃，喷水的初温8.5℃，喷水的终温为13.5℃，试计算喷淋室的第一热交换效率和第二热交换效率，空气与水热湿交换过程的换热扩大系数。
《热质交换原理与设备》试卷A
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分分数20 Nhomakorabea2020
20
20
得分
一、简答（4×5=20分）
（1）热舒适性
（2）绝热饱和温度
（3）传质通量
（4）扩散系数
二、试比较分析对流传质与对流传热的相关准数之间的关系（20分）
三、试讨论空气与水直接时的状态变化过程（20分）
四、分析说明动量、热量和质量三种传递现象之间的类比关系（20分）
建筑环境与设备工程050320102闭卷题型总分分数2020202020得分一简答45201热舒适性2绝热饱和温度3传质通量4扩散系数二试比较分析对流传质与对流传热的相关准数之间的关系20
湖南城市学院
2007—2008学年第下学期
《热质交换原理与设备》试卷
A卷时间：120分钟年级专业：建筑环境与设备工程0503201/02【闭卷】
五、简述换热器热工计算常用的计算方法（20分）
中国矿业大学传热学复习题及其答案
传热学复习题一、 概念题1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及传热方式：（1） 由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热；（2） 由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3） 由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？答：有以下换热环节及传热方式：（1） 室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热；（2） 墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3） 墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。
答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努塞尔(Nusselt)数，λlh Nu =，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺(Reynolds)数，νl u ∞=Re ，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，a ν=Pr ，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
（4）毕渥数，λl h B i =，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。
答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。
另外，从表面传热系数公式知，公式中的g 亦要换成θsin g ，从而h 减小。
6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？ 答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。
所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
中国矿业大学传热学套题1
一、名词解释1、温度梯度2、格拉晓夫准则3、定向辐射强度4、灰体5、换热器效能二、单项选择题1、下列参数中不属于物性参数的是（ ）（A ）导温系数 （B ）运动粘滞系数 （C ）传热系数 （D ）导热系数 2、以下对集总参数法的应用描述不正确的是（ ） （A ）忽略物体内部导热热阻（B ）忽略物体与周围流体之间的对流换热热阻 （C ）物体温度近似均匀一致（D ）物体的过余温度随时间按指数曲线变化3、常物性流体管内受迫对流换热，当进入热充分发展段时，表面传热系数将沿程（ ）（A ）不变 （B ）增大 （C ）减小 （D ）先增大后减小 4、关联式),,(Gr P R f N r e u 描述的是以下哪种对流换热（ ） （A ）自然对流换热（B ）自然对流可忽略的有相变强迫对流换热 （C ）自然对流可忽略的无相变强迫对流换热 （D ）自然对流不可忽略的无相变强迫对流换热5、在（ ）条件下，热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的。
（A ）Pr ＜1 （B ）Pr ＞1 （C ）Pr ＝1 （D ）不确定6、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（ ） （A ）减少导热 （B ）减少对流换热 （C ）减少对流与辐射换热 （D ）减少导热与对流换热7、流体横掠单圆管的对流换热中，特征尺寸取为（）（A）管外径（B）管内径（C）管长（D）管厚8、单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）（A）辐射力（B）有效辐射（C）反射辐射（D）辐射强度9、影响物体表面黑度的主要因素是（）（A）物质种类、表面温度、表面状况（B）表面温度、表面状况、辐射强度（C）物质种类、表面温度、表面颜色（D）表面颜色、表面温度、表面光洁度10、在辐射换热系统中，若表面J=E b或J≈E b，则此表面不可能为（）（A）黑体（B）绝热面（C）无限大表面（D）灰体三、简答与分析题1、试说明Bi数的物理意义，表面上看Bi数与Nu数的表达式相同，其差别是什么？2、试解释材料的导热系数与导温系数之间有什么区别和联系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国矿业大学热质交换原理自测试卷
一、填空题（每空1分，共15分）
1、质交换有两种基本方式： 和 ；
2、系数v a D ,,具有扩散的性质，它们分别称为 、 、 ；
3、菲克扩散定律dy
d D j A AB A ρ-=中的A j 为扩散物质A 的 通量。
当混合物以某一质平均速度v 移动时，其坐标应取随 的动坐标。
4、扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的 及其 和压力。
5、准则数 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关系。
6、吸附剂吸附除湿过程是 （放热、吸热）过程。
7、用表面式换热器可实现的空气处理过程有： 、 、 。
二、简答题（每题5分，共25分）
1、我们应用薄膜理论分析对流传质的机理并对对流传质系数做出估计，请简述薄膜理论的主要观点。
2、何谓独立除湿？举出两种典型的独立除湿方式？简述独立除湿和表冷器除湿的优缺点？
3、写出热质交换在同一个表面同时进行且符合刘伊斯关系式时（比如空气和水之间的热质交换）总热、显热和潜热（质）交换的动力分别是什么，并写出微元面积dA 上总热、显热和潜热交换量的表达式。
4、冷却塔中的空气是否能够冷却高于其温度的水，解释其原因？
5、说明表面式换热器的热交换系数1ε和接触系数2ε的意义？对结构形式一定的表冷器，接触系数2ε主要与哪些因素有关？
三、作图分析题（每题10分，共20分）
1、分析空气与水直接接触时，随着水温的不同，空气状态变化的过程并将这些过程在焓湿图（i-d ）上表示出来。
（水量无限大，接触时间无限长）
2、要将夏季和冬季分别为W, W ’点的室外空气处理到送风状态O ，针对下面2种处理方案在焓湿图上定性表示出来。
（1）夏季：表冷器冷却减湿——加热器再热；（2）冬季：加热器预热——喷蒸汽加湿——加热器再热。
四、计算题（共40分）
1、一直立管中盛有甲醇，甲醇液面和管顶之间的距离为300mm ，管顶上方有25 0C 的空气缓缓吹过，试求甲醇液面下降1mm 所需要的时间？
已知甲醇的密度=ρ792kg/m 3，=T 25 0C 时甲醇的蒸汽压为17051.9Pa ，=0T 0 0C 时甲醇在空气中的扩散系数为=0D 0.132x 10-4m 2/s ，大气压为101325Pa 。
p
p T T D D 075.100⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 。
（10分） 2、空气以4.47m/s 的速度由一盛水的盘子上方流过，盘子宽度很大，流动方向上的长度为1m 。
盘中水层厚度均匀，为m 2
1027.1-⨯，温度恒定为288K 。
若远离盘子的空气中水蒸汽分压力a v p p 155.808=，试问使盘子水全部挥发所需时间为若干？ 已知上述条件下空气的运动粘度为s m /1058.125-⨯=ν，水蒸汽在空气中的扩散系数s m D AB /1059.225-⨯=，水蒸汽的饱和蒸汽压Pa p A 2.1705=，临界雷诺数5103⨯=xc R 。
大气压为101325Pa 。
（10分） 附：平板层流传质：
2/13/1Re .332.0x x Sc Sh =（局部） 2/13/1Re .664.0Sc Sh =（平均）
平板紊流传质：
5/43/1Re .0296.0x
x Sc Sh =（局部） 5/43/1Re .037.0Sc Sh =（平均）
3、已知被处理的空气量G 为4.44kg/s ；当地大气压为101325Pa ；空气的初始参数为C t kg KJ i C t s 011015.20,/1.59,25===。
空气的终态参数为C t kg KJ i C t s 011021.10,/7.29,5.10===。
如选择的JW20-4型表冷器（6排，每排传热面积205.24m A d =，迎风面积287.1m A y =，通水截面积200407.0m A w =）满足设计要求。
已知冷却水流速s m w /6.1=，空气的密度3/2.1m kg =ρ，定压比热为)/(01.1C kg KJ c p ︒⋅=，水的密度为1000=w ρ3/m kg ，比热为)/(19.4C kg KJ c ︒⋅=。
试完成下列计算：
（1）计算需要的接触系数2ε；
（2）析湿系数ξ；
（3）表冷器的传热系数s K ；
（4）冷水量W ；
（5）传热单元数NTU 和水当量数r C ；
（6）表冷器能达到的1ε；
（7）冷量、冷水初温1w t 和终温2w t 。
（20分）
附：表冷器传热系数公式为18.002.152.06.32515.411-⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡+=w V K y s ξ 逆流表冷器热交换效率[][]
)112111(exp 1)1(exp 1r r r w C NTU C C NTU t t t t ------=--=ε 表冷器水当量比 Wc Gc C p
r ξ=
传热单元数 p
s Gc A K NTU ξ=。