热质交换原理与设备复习题
热质交换原理与设备
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。
2、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。
3、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。
4、冷却塔填料的作用是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延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量，均匀布水。
5、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。
6、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% 。
7、总热交换是潜热交换和显热交换的总和。
8、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。
9、锅炉设备中的过热器、省煤器属于间壁式式换热器。
10、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。
11、有一空气和二氧化碳组成的混合物，压力为3个标准大气压，温度为0℃，则此混合物中空气的质扩散系数为0.547*10-5m2/s。
12、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/(m2.℃)则换热器面积为25m2。
13、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。
14、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、傅里叶定律、菲克定律。
(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复习简答题
试讨论空气与水直接时的状态变化过程。
解：假设当空气与水在一微元面 dA 上接触时，假设空气温度变化为 dt ，含湿量变化为 d(d) 。
（1）显热交换量：（2分）——湿空气的质量流量，kg/s——湿空气与水表面之间的显热交换系数，W/(m2.℃)（2）湿交换量：（2分）潜热交换量：（2分）——温度为 t b时水的汽化潜热，kJ/kg——单位时间单位面积蒸发（凝结）的水量，kg/(m2.s)（3）总热交换量：对空气——水系统，存在刘易斯关系式：（2分）所以上式（2分）因为：当温度为 t 时，湿空气焓为：当温度为 t b时，湿空气焓为：：如果忽略水蒸汽从0℃加热到t℃时的焓，即项，并考虑到 t 和t b差别不大，所以空气的比热和水的汽化潜热变化不大，即有：所以从（3）式可以得到：（4）——麦凯尔方程麦凯尔方程表明：在热质交换同时进行时，如果满足刘伊斯关系式，则总热交换的推动力为空气——主流湿空气与紧靠水面的饱和边界层空气的焓差。
（2分）由于是空气与水之间发生的热质交换，所以不仅空气的状态会发生变化，水的状态也会发生变化。
如果在热质交换中，水的温度变化为 dt w ，则根据热平衡：（5）（2分）——水的质量流量，kg/s——水的定压比热，kJ/(kg.℃)（1）（2）（3）（4）（5）称为空气与水直接接触时的热湿交换基本方程式。
1当流体流过一物体表面，并与表面之间又有热量交换时，同样可用类比关系由传热系数h 计算传质系数hm 。
由式（13）联系式（9）和（10）可以得到：即得到（上述方框表示乘号点）对于气体或液体，上式成立的条件是0.6<Sc<2500,0.6<Pr<100 1干燥循环吸附空气中水蒸气的吸附剂被称为干燥剂。
干燥剂的吸湿和放湿是由于干燥剂表面的蒸汽压与环境空气的蒸汽压造成的：当前者较低时，干燥剂吸湿，反之放湿，两者相等时，达到平衡，既不吸湿，也不放湿。
吸湿量增加，表面蒸汽压力也随之增加。
热质交换原理与设备复习资料
1当流体流过一物体表面，并与表面之间又有热量交换时，同样可用类比关系由传热系数h 计算传质系数hm 。
由式（13）联系式（9）和（10）可以得到：即得到（上述方框表示乘号点）对于气体或液体，上式成立的条件是0.6<Sc<2500,0.6<Pr<100 2溴化锂水溶液的表面蒸气压 结论： 1·不同浓度下压力和饱和温度的关系。
由于溶液沸腾时只有水蒸气气化，所以图中纵坐标所示的压力即是溶液表面上水蒸气的饱和分压力。
2·在一定的温度下，溶液表面上的水蒸气饱和分压力低于纯水的饱和压力。
溶液的浓度越高，液面上水蒸气饱和分压力越低。
(浓溶液吸收水蒸气的能力强）∴ 3.在一定浓度下，溶液温度越低，液面上的水蒸气分压力越低。
（低温溶液吸收水蒸气的能力强）∴ 4·结晶线表明了不同温度下溶液的饱和浓度。
温度越低则饱和浓度越小。
这又说明了溶液的温度过低或浓度过高时都容易产生结晶，这是溴化锂制冷机应该避免的现象。
(同热质交换） 3湿空气在冷表面上的冷却降湿空调工程中，常用表面式空气冷却器来冷却、干燥空气。
湿空气进入冷却器内，当冷却器表面温度低于湿空气的露点温度，水蒸气就要凝结，从而在冷却器表面形成一层流动的水膜。
紧靠水膜处为湿空气的边界层，这是可认为与水膜相邻的饱和空气层的温度与冷凝器表面上的水膜温度近似相等。
因此，空气的主体部分与冷凝器表面的热交换是由空气的主流与凝结水膜之间的温差（t-ti ）而产生的，质交换则是由于空气主流与凝结水膜相邻的饱和空气层中的水蒸气的分压力差，即含湿量差（d-di ）而引起的。
在冷却表面的两侧，分别存在湿空气的水膜和边界层以及冷却剂侧的边界层，所有的热质交换都需要克服冷却表面两侧的两层膜所带来的阻力。
4干燥循环（简答或判断对错）（干燥剂表面的水蒸气分压与其吸湿量的关系、干燥剂吸湿量与水蒸气分压及温度的关系）吸附空气中水蒸气的吸附剂被称为干燥剂。
热质交换复习题
《热质交换原理与设备》复习题一、填空题1．流体的（）、（）和质量（）通称为流体的分子传递性质；2．系数D、a、ν具有扩散的性质，它们的单位均为（），它们分别称为（）、（）、（）；3．按不同的工作原理，热质交换设备可分为：（）、（）、（）和（）；4．质交换有两种基本方式：（）和（）；5．对数平均温差总是（）（大于或小于）相同进出口温度下的算术平均温差。
6．准则数（）表示速度分布和浓度分布的相互关系；准则数（）表示温度分布和浓度分布的相互关系；7．施密特准则数Sc=（）；舍伍德准则数Sh=（）；8．对于一般水的冷却条件，冷却塔的冷却极限与空气的（）温度近似相等。
9．吸附剂吸附除湿过程是（）（放热或吸热）过程；10．喷淋室热工计算常采用“双效率法”，这里的“双效率”是指（）效率和（）效率。
二、判断题1．在没有浓度差的二元体系中一定不会产生质量扩散。
（）2．在空气与水进行热质交换时，温差是总热交换的推动力。
（）3．干燥循环包括吸湿、再生和冷却三个过程。
（）4．用固体吸附剂对空气进行处理的过程可以近似认为是等焓加湿过程。
（）5．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。
（）6．家用空调器制冷运行时，热量从室内空气传递到制冷剂的过程中，通过管壁时的热阻最大（）7．静态制冰法的主要缺点是冰层热阻大，冷冻机的性能系数低。
（）8．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。
（）9．湿式冷却塔和喷淋室都属气水直接接触式热质交换设备，均是用来处理空气的。
（）10．增加排数和降低迎面风速都能增加表冷器热交换效率。
（）三、简答题1．在给定Re准则条件下，当流体的Le=1时，试推导出刘易斯关系式。
2．要将夏季和冬季分别为W和W*点的室外空气处理到送风状态O，已知室内空气状态点为N，针对下面两种处理方案在焓湿图上定性表示出来。
（1）夏季：与部分室内空气混合→表冷器冷却减湿→加热器再热；（2）冬季：加热器预热→喷淋室绝热加湿→加热器再热。
热质交换原理期末复习题
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。
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
填空：1、 当流体中存在速度、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。
2、 动量、热量和质量的传递，既可以是分子的微观运动引起的分子扩散，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。
3、 绝对速度＝主体流动速度+扩散速度4、 组分的实际传质通量＝分子扩散通量+主体流动通量5、 按扩散物质分子运动的平均自由程λ与孔道直径d 的关系，常将多孔固体中的扩散分为斐克型扩散、克努森扩散及过渡区扩散等类型。
6、 质交换的两种基本形式分子扩散、对流扩散。
7、 麦凯尔方程: aAdz i i h dQ m d )(-''=dA i i h dQ b md z )(-=。
8、 常用的固体吸附剂有极性的 硅胶、多孔活性铝和沸石 及非极性的活性炭 等。
9、 吸收液除湿的最大特征：只要吸收液浓度保持一定，入口温度对空气出口相对湿度 几乎没有影响。
10、按照用途的不同，可将混合式热交换器分为 冷却塔 、气体洗涤塔 、 喷射式热交换器 、和 混合式热交换器 。
11、冷却塔淋水装置点滴式 、 薄膜式、点滴－薄膜式。
12、热质交换设备按工作原理可分为间壁式 、直接接触式/混合式 、蓄热式 、和 热管式 。
13、刘易斯关系式的表达形式 。
14、固体除湿其按工作方式可分为固定式 和 旋转/回转式 。
15、常用的吸收液 氯化锂 、 三甘醇 。
16、喷淋室有卧式和立式、单级和双级、低速和高速 之分。
此外工程上还使用带旁通和带填料层的喷淋室。
17、常用水冷式冷凝器有壳管冷凝器 ， 壳－盘管，套管式， 板式冷凝器。
18、满液式蒸发器，若制冷剂为氨，充液高度约为筒径的70～80％，而氟利昂为制冷剂时，其充液高度为筒径的 55～65％。
19、在直接蒸发式空气冷却器中，分液器 和毛细管保证液态制冷剂能够均匀分配给各路肋管的主要部件。
20、制冷剂在管内蒸发时，其流速或质量流速越大，管内沸腾放热系数就越高，而流速的增大又将引起管内制冷剂压力降的增加，故存在最佳质量流速。
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》第三版重点、总复习资料
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smkgdydCDm AABA⋅-=2；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__。
9、麦凯尔方程的表达式为：()dAiihdQdm dz-=，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。
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。
热质交换原理与设备复习资料
Ks
表冷器的传热系数定义为 Ks 随迎风面积 Vy 的增加而增加：随水流速 w 的增加而增加。 析湿系数ξ与被处理的空气的初状态和 管内水温有关， 所以二者 改变也会引起传热系数 Ks 的变化。
1 1 m n AV Bw y
1
4、什么叫析湿系数？它的物理意义是什么？ 解：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ξ表 示，定义为
程控交换原理二层交换原理交换原理现代交换原理现代交换原理与技术交换原理期末试卷金属学与热处理复习生物工程设备复习题
热质交换原理与设备 第六章 1、间壁式换热器可分为哪几种类型？如何提高其换热系数？ 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
2、影响复合式交换的因素有哪些？ （1）设备内流体流动状况 （2）流体物性 （3）设备表面状况 （4）设备换热面形状与大小
P221-222
3、复合式热质交换设备举例？
P221
多级蒸发冷却空调机、 温湿度独立调节空调系统、 喷水式表面冷却器
第九章 1、热质交换设备优化设计的基本原理是什么？ 解：任何一个优化设计方案都要用一些相关的物理量和几何量来表 示。由于设计问题的类别和要求不同，这些量可能不同，但不论那种 优化设计，都可将这些量分成给定的和未给定的两种。 未给定的那些 量就需要在设计中优选，通过对他们的优选。 最终使目标函数达到最 优值。 热质交换设备的优化设计，就是要求所设计的热质交换设备在满 足一定的要求下，人们所关注的一个或数个指标达到最好。
终状态的温度℃
ε2 随冷却器排数 N 增加而变大，并随 Vy 的增加而变小
热质交换原理与设备复习题(题库)
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。
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）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_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复习题(题库)
填空题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 。
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。
8、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。
11、根据冷却介质的不同，冷凝器可以分为、和三类。
1、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。
热质交换原理与设备重点
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s m kg dy dC D m AABA ⋅-=2；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__。
9、麦凯尔方程的表达式为：()dA i i h dQ d md z -=，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。
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 m 2/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。
477山东财经大学成人高等教育期末考试 热质交换原理与设备复习题-专升本
《热质交换原理与设备》复习题A一、填空题1、 一个完整的干燥循环的由 、 、 三个过程组成。
2、 吸附剂的再生方式有 、 、 、 。
3、 根据薄膜理论，对流传质系数与扩散系数的关系为 。
4、 热质交换设备按照工作原理不同可分为 、、 和热管式等类型。
表面式冷却器、省煤器、蒸发器属于 ，而喷淋室、冷却塔则属于 。
5、 热湿传递同时存在时，当热流方向从壁面向流体传递时，随着阿克曼修正系数的增大，壁面导热量 ，总传热量 。
二、判断题1、 浓度场均匀的混合物中扩散通量为零，但仍存在分子扩散。
（ ）2、 表冷器可完成对空气的减湿冷却处理，喷淋水室则无法实现对空气的减湿冷却处理 （ ）3、 湿球温度测量受热质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（ ）4、 某二元混合物，其中A 组分的质量浓度为A ρ，其绝对传质速率为A u ，则A 组分的传质通量可表示为A A A u m ρ=（ ）5、 对流热质传递过程中，当1＞Le 时，浓度边界层厚度大于热边界层厚度。
（ ）三、名词解释1、 质量浓度2、 扩散速度3、 空气调节4、吸附5、表冷器的热交换效率系数：四、问答题1、试写出湿空气处理过程，表冷器的热交换效率、接触系数的定义式，并说明表冷器热工计算的主要原则？2、简述斐克定律，并写出其数学表达式以及各项的意义？3、在湿工况下，为什么一台表冷器，在其他条件相同时，所处理的空气湿球温度越高则换热能力越大？4、试分析在风力中等的白天，若日光浴者刚从用泳池出来，身上有一层薄水膜的话，传热过程有哪些？水膜的存在会使日光浴者感到暖和还是凉快，为什么？五、计算题1、相对湿度为40%、温度为20℃、压力为1.0132×105Pa 的空气，以4m/s 的流速进入内径为10cm 的圆管，管内壁有20℃的水膜，求（1）湿空气与管壁水膜间的对流传质系数h m（2）为使出口空气相对湿度达到80%所需的管道长度注：1）20℃，大气压压力为101325Pa 时水蒸气在空气中的扩散系数为s m 241024.0-⨯2）20℃湿空气密度为1.205 kg/m 3，运动粘滞系数为15.06×10-6m 2/s ；20℃饱和水蒸气分压力为2338Pa ，水蒸气密度0.01729kg/m 33）层流 66.3=Sh ；紊流 44.083.0Re 023.0Sc Sh =，适用条件 2000＜Re ＜35000，0.6＜Sc ＜2.5 2、用一台逆流布置的套管式换热器用来冷却润滑油，冷却水在管内流动，其进出口温度分别为℃20'2=t ，℃“402=t ，流量为kg 3，水的比热为()℃⋅kg kJ 174.4；热油入口温度为℃100，质量流量为kg 3，比热为)℃⋅kg kJ 1.2；换热器的传热系数为()℃⋅2m W 400。
热质交换原理与设备复习题一及答案
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（），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：（）、（）、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。
2、浓度边界层：在流体表面处，存在一个浓度梯度很大的流体薄层区域，这个区域就称为浓度边界层。
换热扩大系数：在热湿交换中，把总热交换量与显热交换量之比称为换热扩大系数。
3、斐克定律：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，组成二元混合物中组分A和组分B发生扩散。其中组分A向组分B的扩散通量与组分A的浓度梯度成正比，这就是斐克定律。
7、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。（）
8、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。（）
9、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。（）
10、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。（）
4、析湿系数：在热湿交换中，把总热交换量与显热交换量之比称为换热扩大系数，也称为析湿系数。
四、简答题
1、
条件：(1)0.6<Pr<60；(2)0.6<Sc<3000；(3) ；(4)湍流
2、
意义：湿空气在冷却表面进行冷却降湿过程中，使空气主流与紧靠水膜饱和空气的焓差是热、质交换的推动势。
3、由于传质的存在，传质速率的大小和方向影响了壁面上的温度梯度，从而影响了壁面上的总传热量。
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解：
9、氢气和空气在总压强为×105Pa，温度为25℃的条件下作等摩尔互扩散，已知扩散系数为㎝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。
解：用A和B分别代表氢气和空气
由于等摩尔互扩散，根据菲克定律
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：
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
?
?
5：答：斯密特准则
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
2) 蓄能装置要占用一定的建筑空间。??
3) 制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低、电锅炉制热时效率有可能较热泵低。?
4) 设计与调试相对复杂。
1.热质交换设备按照工作原理分为几类，他们各自的特点是什么
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。
5) 冷冻水温度可降到1－4℃，可实现大温差、低温送风空调，节省水、风输送系统的投资和能耗。?
6) 相对湿度较低，空调品质提高，可有效防止中央空调综合症。?
7) 具有应急冷〔热〕源，空调可靠性提高。??
8) 冷（热）量全年一对一配置，能量利用率高。??
2 缺点?
1) 通常在不计电力增容费的前提下，其一次性投资比常规空调大??
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
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
吸附除湿是利用吸附材料降低空气中的含湿量。吸附除湿既不需要对空气进行冷却也不需要对空气进行压缩，且噪声低并可以得到很低的露点温度。
表冷器缺点：仅为降低空气温度，冷媒温度无需很低，但为了除湿必须较低，
pp250的练习题1至9题
计算题
3、某空气冷却式冷凝器，以R134a为制冷剂，冷凝温度为ts=50℃，蒸发温度t0=5℃，时的制冷量Q0=5500W，压缩机的功耗是1500W，冷凝器空气进口温度为35℃，出口温度为43℃。（1）制冷剂与空气的对数平均温差是多少（2）已知在空气平均温度39℃下，空气的比热为1013J/，密度为1.1kg/m3,所需空气流量是多少
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。
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。
课后第二章问答
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：
以扩散速度表示的质量通量：
以主流速度表示的质量通量：
?
?
2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为 ，即为1摩尔的C与1摩尔的 反应，生成1摩尔的 ，所以 与 通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。
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。
2、简述顺流、逆流、汊流、和混合流各自的特点，并对顺流和逆流做一比较和分析
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。
解：（1）△t‘=50-35=15℃,△t’’=50-43=7℃ =℃
(2)冷凝总负荷 =5500+1500=7000W
=7000/（×1013×8）=0.79m3/s
4、一个直径为3cm的萘球悬挂于空气管道中，求下述条件的瞬时传质系数；（1）萘球周围的空气静止，温度为259K，压力为，萘在空气中的扩散率为×10-6m2/s；（2）空气以0.15m/s的速度流过萘球，温度为259K，压力为， 。
解：（1）△t‘=80-30=50℃,△t’’=40-15=25℃ =℃
（2） =30000/（40×）=21m2
7、含少量碘的压力为×105Pa、温度为25℃的空气，以5.18m/s的速度流过直径为×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=×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ν=×10-6m2/s）
解：（1）Sh=（2分）
=××10-6/=×10-4m/s
（2） =××105=×102，（1分） =
（ ）=
=××10-6/=×10-4m/s
5、一管式逆流空气加热器，空气由15℃加热到30℃，水在80℃下进入换热器管内，40℃时离开，总换热量位30kW，传热系数为40W/(m2.℃),求：（1）平均换热温差；（2）换热器面积。12、说明集中空调系统采用冰冷系统的优缺点1 优点??
1) 平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设。?
2) 制冷主机容量减少，减少空调系统电力增容费和供配电设施费。?
3) 利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用。??
4) 电锅炉及其蓄热技术无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高不需要专人管理。?
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。
?
?
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①
刘伊斯准则
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
负号表示两种气体组分扩散方向相反。
综述题
2、分析说明动量、热量和质量三种传递现象之间的类比关系。
当物系中存在速度、温度、浓度的梯度时，则分别发生动量、热量、质量的传递现象。动量、热量、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运动。动量传递、能量传递、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是类似的。
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
6、简述冷却塔的各主要部件及其作用 。
解：冷却塔的主要部件及作用：
（1）淋水装置，又称填料，作用在于将进塔的热水尽可能的形成细小的水滴或水膜，增加水和空气的接触面积，延长接触时间，从而增进水气之间的热质交换。
（2）配水系统，作用在于将热水均匀分配到整个淋水面积上，从而使淋水装置发挥最大的冷却能力。
（3）通风筒：冷却塔的外壳气流的通道。
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。
7、在湿工况下，为什么一台表冷器，在其他条件相同时，所处理的空气湿球温度越高则换热能力越大
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。
9、什么叫析湿系数 它的物理意义是什么
解：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