热质交换原理自测试卷(E)
热质交换题
1、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。
用来表征由分子扩散引起的热量传递规律的定律是。
用来表征由分子扩散引起的质量传递规律的定律是。
2、按工作原理分类，热质交换设备可分为、、和。
蒸发器和冷凝器属于。
喷淋室属于。
蒸气喷射泵属于。
3、按照热流体和冷流体的流动方向分，热质交换设备分为、、、。
在相同进出口温度条件下，流动方式平均温差最大，流动方式平差最小。
4、按用途分类，热质交换设备分为、、、、、、、。
5、按制造材料分类，热质交换设备分为、、。
6、质交换的推动力是。
热交换的推动力是。
动量交换的推动力是。
热质交换同时存在过程的推动力是。
7、质交换的基本型式是、。
较强烈。
8、对流传质系数的模型理论包括、。
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，湿度，焓值。
10、大容器饱和沸腾的4个特性区为、、、。
11、凝结形式包括、，其中的换热系数要大于的换热系数。
12、冷却减湿可以使用或设备来实现。
其中水温应满足下列条件。
13、若表冷器中的水温小于空气温度，大于空气露点温度，可实现过程。
14、若喷淋室的水温小于空气露点温度，则可实现过程。
若水温等于空气露点温度，可实现过程。
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和的乘积。
16、未饱和空气与热水接触，温度，湿度，焓也。
17、空气与水接触时，假想条件是指接触时间，水量。
理想条件是指接触时间，水量。
而实际情况则是接触时间，水量。
18、独立除湿对空气的和分开处理。
19、干燥剂除湿包括和。
前者使用，过程为变化；后者使用，过程为变化。
20、若干燥剂表面的蒸气压大于空气的蒸气压，则空气被。
若干燥剂表面的蒸气压小于空气的蒸气压，则空气被。
21、硅胶的吸湿能力活性铝的吸湿能力。
22、固体吸附除湿有和两种方式。
23、吸附剂的再生方式包括、和。
24、射流按流态不同分为和；按进入空间不同分为和；按送风温度与室温的差异分为和；按喷嘴形状不同分为和。
热质交换原理与设备期末考题解读
《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）。
(完整word版)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》第三版习题答案
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 AB 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。
热质交换原理与设备试卷及答案(K12教育文档)
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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。
热质交换原理与设备习题答案(供参考)
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 ⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦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、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①2233r 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 ,,mc 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 23m h h Le 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 vS D a Le v Da ===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 ∽312p 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5001.01310,273P Pa T K =⨯=时各种气体在空气中的扩散系数0D ，在其他P 、T 32000P T D D P T ⎛⎫= ⎪⎝⎭ （1）氧气和氮气：（2）氨气和空气：7、解：124230.610(160005300)()0.0259/()8.3142981010A A A D N P P kmol m s RT z --⨯⨯-=-==⋅∆⨯⨯⨯8、解：250C 时空气的物性：351.185/, 1.83510,kg m Pa s ρμ-==⨯⋅ 用式子（2-153）进行计算设传质速率为A G ，则9、解：200C 时的空气的物性：（1）用式0.830.440.023m e c sh R S =计算m h（2）用式13340.0395e c sh R S =计算m h10、解：氨在水中的扩散系数921.2410/D m s -=⨯，空气在标准状态下的物性为； 由热质交换类比律可得11、解：定性温度为0252022.5,2g t C +==此时空气的 物性ρυ⨯23-6=1.195kg/m ,=15.29510m /s 查表得：⨯-42o D =0.2210m /s,0C 25饱和水蒸汽的浓度30.02383/v kg m ρ=用式（2--153）计算设传质速率为A G ，则020C 时，饱和水蒸汽的浓度30.0179/A s kg m ρ⋅=∴ 代入上面的式子得：230.01193/A kg m ρ= 12、解：040,C 时空气的物性ρυ⨯23-6=1.128kg/m ,=16.9610m /s 转折点出现在56e 510101.1810e R , 4.24R c x l m μν⨯⨯⨯===因此，对此层流---湍流混合问题，应用式（2-157）30.8(0.037870)e c L R S Sh γ=-查表2—4得，定性温度为350C 时，324000.26410O D P T D P T -⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭2m /s 每2m 池水的蒸发速率为()m A A S A n h ρρ⋅∞=- 300C 时，3030.03037/;40,0.05116/A S A S kg m C kg m ρρ⋅⋅'==时13、解：在稳定状态下，湿球表面上水蒸发所需的热量来自于空气对湿球表面的对流换热，即可得以下能量守衡方程式2()s fg H O h T T h n ∞-=其中fg h 为水的蒸发潜热 又23r P 1m p c h h c S ρ⎛⎫= ⎪⋅⎝⎭ 查附录2—1，当s T =035C 时，水蒸汽的饱和蒸汽压力5808S P =于是14、解：2()()s H O m S h T T r n r h ρρ∞∞-=⋅=⋅-其中0026,20S t C t C ∞== 查表2—1，当020S t C =时水蒸汽的饱和蒸汽压力2330S a P P = 于是22338180.017278314293H O S S s P M kg RT ρ⨯===⨯当026t C ∞=，时定性温度为023,2s t t t C ∞+==31.193/ 1.005/()p kg m c kJ kg k ρ=⋅=⋅ 由奇科比拟知22334r P 110.749.59101.197 1.0050.6m p c h h c S ρ-⎛⎫⎛⎫===⨯ ⎪ ⎪⋅⨯⎝⎭⎝⎭d=12.5g/kg15、解：325100.04036/8314(27325)i CO P C kmol m RT ===+16、解：（a ）已知A M ，B M ，A x ，B x已知B a ，A a ，A M ，B M（b ）222222222320.3077322844O O O O O N N CO CO x M a x M x M x M ===++++ 若质量分数相等，则2222222221320.3484111322844O O O O N CO O N CO a M x a a a M M M ===++++17、解；（a ）2O ，2N 的浓度梯度沿垂直方向空气由上部向下部运动：（b ）2O ，2N 的浓度梯度沿垂直方向空气由下部向上部运动，有传质过程。
大工16春《热质交换与设备》在线测试2
大工16春《热质交换与设备》在线测试2一、单选题（共 10 道试题，共 20 分。
）1.题目见图片。
....正确答案：2. 根据热质交换设备的特点将它们分成混合式和（）两大类。
. 复合式. 间壁式. 金属式. 顺流式正确答案：3. 以下不属于提高间壁式换热器换热系数的方法有（）。
. 在空气侧加装各种形式的肋片. 增加气流的扰动性. 采用小管径. 将换热器表面设计成光滑表面正确答案：4. 几种常用液体除湿剂的性能比较，以下说法错误的是（）。
. 溴化锂具有极强的吸水性，但由于其在60%～70%浓度范围内常温下就结晶，因而其使用浓度范围一般不超过70%. 氯化钙溶液的表面蒸汽压较大，其除湿效果不如氯化锂溶液. 三甘醇是一种性能极好的除湿剂，常用于液体除湿空调系统中. 溴化锂、氯化锂等盐溶液均具有腐蚀性，使用过程需注意设备或管道的防腐正确答案：5. 根据麦凯尔方程可知，影响湿空气与水膜之间热质交换的推动势是（）。
. 焓差. 温差. 水蒸气浓度差. 流速正确答案：6. 液体除湿的驱动力是（）。
. 被处理空气与除湿溶液的温差. 被处理空气与除湿溶液的压力差. 被处理空气中的水蒸气与除湿溶液间的焓差. 被处理空气的水蒸气分压力与除湿溶液的表面蒸汽压之间的压差正确答案：7. 以下属于非极性吸附剂的是（）。
. 活性炭. 硅胶. 沸石. 多孔活性炭正确答案：8. 一个完整的干燥循环由吸附过程、（）、以及冷却过程构成。
. 惰性过程. 再生过程. 加热过程. 冲洗过程正确答案：9. 空气在喷淋室中进行直接蒸发冷却时，空气被处理前后（）不发生改变。
. 温度. 湿度. 含湿量. 焓正确答案：10. 散热器换热中，影响散热量最主要的因素是（）。
. 散热器热流体进出口温差. 散热器流体内冷热流体的流量. 室内空气温度及流速. 散热器热媒与空气平均温差正确答案：大工16春《热质交换与设备》在线测试2二、判断题（共 12 道试题，共 48 分。
热质交换原理与设备自测试卷(B)
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。
热质交换原理自测试卷（E）
热质交换原理自测试卷（E）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低于其温度的水，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 。
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复习题(题库)
简要回答问题4、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。
显热交换是空气与水之间存在温差时，由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。
潜热交换是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。
总热交换是显热交换和潜热交换的代数和。
6、扩散系数是如何定义的？影响扩散系数值大小的因素有哪些？扩散系数是沿扩散方向，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，大小主要取决于扩散物质和扩散介质的种类及其温度和压力。
8、如何认识传质中的三种速度，并写出三者之间的关系？Ua Ub:绝对速度 Um ：混合物速度 Ua Ub 扩散速度 Ua=Um+(Ua-Um) 绝对速度=主体速度+扩散速度10、简述“薄膜理论”的基本观点。
当流体靠近物体表面流过，存在着一层附壁的薄膜，在薄膜的流体侧与具有浓度均匀的主流连续接触，并假定膜内流体与主流不相混合和扰动，在此条件下，整个传质过程相当于此 薄膜上的扩散作用，而且认为在薄膜上垂直于壁面方向上呈线性的浓度分布，膜内的扩散传质过程具有稳态的特性。
14、简述表面式冷却器处理空气时发生的热质交换过程的特点。
当冷却器表面温度低于被处理空气的干球温度，但高于其露点温度时，则空气只是冷却而不产生凝结水，称干工况。
如果低于空气露点，则空气不被冷却，且其中所含水蒸气部分凝结出来，并在冷凝器的肋片管表面形成水膜，称湿工况，此过程中，水膜周围形成饱和空气边界层，被处理与表冷器之间不但发生显热交换还发生质交换和由此引起的潜热交换。
15、请说明空气调节方式中热湿独立处理的优缺点？对空气的降温和除湿分开处理，除湿不依赖于降温方式实现。
节约传统除湿中的缺点，节约能源，减少环境污染。
16、表冷器处理空气的工作特点是什么？与空气进行热质交换的介质不和空气直接接触，是通过表冷器管道的金属壁面来进行的。
空气与水的流动方式主要为逆交叉流。
17、吸附（包括吸收）除湿法和表冷器，除湿处理空气的原理和优缺点是什么？吸附除湿是利用吸附材料降低空气中的含湿量。
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）。
热质考试题
热质考试题1、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里叶定律。
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、混流式、叉流式。
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、过度沸腾区、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，湿度增大，焓也增大。
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。
热质交换习题
4.
2 / 2
同时测得距地面20处水蒸汽摩尔分数试问需要多少时间可将水膜蒸发完dab027cm作为北京2008年奥运会空气品质委员会的成员你被要求建立一个计算大气中no由汽车和烟囱的排气产生同时还知道在距地面足够高的地方no与未燃烧的炭水化合物被阳光激活反应产生pan过氧乙酰基硝酸盐
合肥工业大学
第一章
1. 2. 3. 注意观察生活中遇到的热质交换现象，尝试用所学知识解释。1 复习《传热学》导热部分内容。 自学 matlab 的使用。
第五章
1. 2. 3. 简述顺流、逆流、叉流和混合流各自特点，并对顺流和逆流做一比较和分析。 什么是析湿系数，它的物理意义是什么？ 已建成的喷淋室经测试发现其热交换效率不满足设计要求时， 应采取什么措施来提高其 热交换效率？能否通过降低喷水水温来提高其热交换效率？为什么？ 一直需冷却的空气量为 24000kg/h， 当地大气压力为 101325Pa， 空气的初参数为 24℃， 焓值为 55.8kJ/kg， 湿球温度为 19.5℃， 冷水量为 30000kg/h， 冷水初温为 5℃。 试求 JW30‐4 型 8 排冷却器处理空气所能达到的空气终状态和水终温。
第二章
1. 一层塑料薄膜将氦气和气体主流分隔开，在稳定条件下，薄膜内、外表面的氦气浓度分 别为 0.02kmol/m3 和 0.005kmol/m3。薄膜厚度为 1mm，已知氦气对该塑料的二元扩散 系数为 10‐9m2/s，问氦气的质量扩散通量为多少？ 直径为 30 ㎜、 长为 200 ㎜的圆管底部注入少许温度为 16℃的水， 则水蒸汽由液面蒸发， 并在管口由流动的空气带走。如果空气温度为 16℃，相对湿度为 30%，试计算水的蒸 发率，已知水蒸汽（A）—空气（B）的扩散系数 DAB=2.6×10‐5 ㎡/s。 相对湿度为 50％、温度为 40℃的空气以 2m/s 的速度掠过长度为 10m 的水池，水温为 30℃。试计算每平方米池表面蒸发量。 地面上有一层 0.2 ㎜厚的水膜在空气中蒸发，在稳定条件下，测得水膜和大气的温度均 为 30℃，大气压为 1atm。同时测得距地面 20 ㎜处水蒸汽摩尔分数 n* A 0.003 ，试问 。 需要多少时间可将水膜蒸发完（DAB=0.27cm2/s） 5. 作为北京 2008 年奥运会空气品质委员会的成员，你被要求建立一个计算大气中 NO2 分 布的模型。已知 NO2 在地面处的摩尔通量为 N A,0 （由汽车和烟囱的排气产生） ，同时还 知道在距地面足够高的地方 NO2 的浓度为 0， 以及 NO2 在大气中产生化学反应。 特别是， NO2 与未燃烧的炭水化合物（被阳光激活）反应产生 PAN（过氧乙酰基硝酸盐） 。反应 为一级反应， N k1C A 。 a) b) 假设稳态条件及大气层中气体静止，试确定 NO2 在大气层中的垂直摩尔浓度分布； 如果 NO2 分压为 p A 2 10 6 bar 时就会引起肺病，请确定地面 NO2 排放的警戒标准。 假定大气温度为 300K，反应系数为 0.33s‐1，NO2－空气扩散系数为 DAB=15×10‐5m2/s。
热质交换原理与设备智慧树知到答案章节测试2023年长安大学
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:AC2.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:A3.分子扩散是由分子的微观运动引起。
（）A:对B:错答案:A4.湍流传递是由流体微团的微观运动引起。
（）A:对B:错答案:B5.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:D2.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:A3.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:B4.对流传质系数的单位为（）。
A:m2/sB:m/sC:kg/m2D:kg/s答案:B5.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:A2.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:C3.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:B4.刘伊斯关系式成立的条件有（）。
A:B:C:D:答案:ABD5.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。
（）B:错答案:A第四章测试1.以下哪些方式可以实现空气的等温加湿（）。
A:喷淋室喷等温水B:喷淋室喷热水C:喷淋室喷循环水D:喷淋室喷蒸汽答案:AD2.只要空气中含水汽未饱和（不饱和空气），该空气与同温度的水接触其传质方向必由水到空气。
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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低于其温度的水，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 21027.1-⨯，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 /10
58.125-⨯=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[][])1
12
111(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=。