热质交换复习思考题

1. 从微观角度来看，传质有哪两种作用机理？为什么扩散传质速度要比对流传质速度慢得多？小明家的新房子刚刚装修完成，房间气味很多，从传质的角度来看，小明能够采用什么简单的办法来消除这种气味？为什么？

2. 相同条件下，同一种物质，在气体、液体和固体中，哪种扩散系数最大？哪种扩散系数最小？为什么？在煤层中，吸附着大量的瓦斯气体，为了减少瓦斯在煤炭开采过程中引起的灾害，一般在煤炭开采之前，对瓦斯进行抽放，为了提高抽放速度，从固体扩散传质的角度来看，你认为应该怎么做？为什么？

3. 气体的扩散系数与温度和压力是有关系的，请问气体扩散系数随温度升高怎么变化？随压力增大，气体扩散系数又如何变化？为什么会有这样的变化？

4. 湿衣服晾在干球温度为t、湿球温度为t s的房间内，衣服表面将接近何种状态？如果有两个房间，室内相对湿度恒为60%，但一间房间的温度恒为30℃，另一间房间的温度恒为20℃，请问衣服晾在哪间房间会干得快一些？请你解释原因。

5. 准则数Pr、Sc、Le三个参数的物理意义是什么？当一个流场中同时存在速度梯度、温度梯度、浓度梯度时，会同时存在速度边界层、温度边界层、浓度边界层，请问满足什么条件时，这三个边界层的厚度相等？我们知道，对于空气，其Pr数越等于0.7，这说明以空气为介质的流场中，速度边界层与温度边界层相比，那个更厚？

6. 柯尔本类比的结果是什么？这种类比具有什么现实意义？如果知道某紊流传热过程的准则关联式为：

NNNN=00.0000PPPP1100RRRR0055

请你写出与该紊流传热相对应的紊流传质过程的准则关联式。

7. 在我国西北地区，夏季空气温度高、太阳辐射强度大，室外气候环境通过围护结构给室内带来了大量的余热。但是西北地区夏季气候干燥，室外空气湿球温度低。请你结合西北地区的气候特点，提出减少夏季空调负荷的方法，并说

明这样做的理由。

8. 桌面上摆放了一杯热咖啡，请你解释周围空气与热咖啡之间有哪些与传热有关的过程？为了使咖啡尽快冷却下来，请你提出方法，并说明你的理由。

9. 夏季，人体与周围环境之间存在哪些热湿交换过程？请你结合热质交换原理，提出如何提高人体热舒适。

10.有A 、B 、C 、D 四个同样材质的容器，容器传热性能都十分良好。现向容器

A 、

B 中注入90℃的水，向

C 、

D 中注入10℃的水，并将A 、C 量容器密封，B 、D 量容器敞开。将四个容器同时放入一房间内，房间空气环境由空气调节系统始终维持在干球温度t 和湿球温度ts 下，问经过相当长的时间后（容器中仍然有水存在），容器内的水温那个高，哪个低，温度各是多少？请分析，并说明理由。

11. 空气的干球温度t ＝26℃、湿球温度ts ＝20℃、露点温度td ＝17.1℃，该空气流过以下四种情况的水面，请分析各种情况下，显热、潜热与总热的传递方向，分别是传给水，还是传给空气？空气的温度、含湿量、焓怎么变化？水的温度怎么变化？假设空气与水之间的接触时间足够长。（1）水温tw ＝30℃；（2）水温tw ＝24℃；（3）水温tw ＝19℃；（4）水温tw ＝15℃；

室内26℃

室外t=35℃，ts=18.5℃

初温10℃初温

90℃t,t s

12. 空调制冷机用冷却水要求是：32℃进水，37 ℃回水，也就是说，要求冷却塔的出水温度为32 ℃。炎热夏天，空气温度可能高于38 ℃，这时，冷却塔还能制取32 ℃的冷却水吗？什么情况下能够制取？什么条件下又不能制取？为什么？

13. 现假设空气状态为：t=28℃，RH=80%，压力为1个标准大气压，用喷水室进行空气处理，假设水量无限大，空气与水接触时间很长，请问：（1）怎样才能保证，空气经过处理之后是降温、减焓、加湿过程？（2）假设现在能够提供水温为7℃的冷冻水，空气处理后的结果是什么样的？如果供水温度是26 ℃呢，结果又会怎样？

14. 冬季，洗完头后，在自然条件下，头发要经过很长时间才能干，为什么？为了使头发干得快，使用电吹风吹头发，很快头发就干了，为什么？请你用热湿交换原理来解释。

15. 大家知道，空调系统中，经常会用到吊顶式空气处理机组和新风机组，吊顶式空气处理机组用于处理室内回风，而新风机组用于处理室外新风。实际上，吊顶机组与新风机组在结构上是基本相同的，里内主要是一台表面式热交换器和一台风机，二者有时可以通用，在空气处理机组样本中会同时给出机组的新风工况下的冷量和回风工况下的冷量，但当同一台吊顶机组用作新风处理时的冷量会远大于用作处理回风时的冷量，这是为什么？（注：两种工况下的风量、水量、进水温度都相同，但新风工况下，机组的进风干球温度为35℃，湿球温度为28℃，而回风工况下，机组进风干球温度为27℃，湿球温度为19.5℃。

16. 请你指出在风力中等的白天，日光浴者皮肤表面所发生的所有传热过程。如果日光浴者刚从游泳池中爬出来，身上还有一层水膜，能量传递过程还要考虑什么？水膜会使日光浴者感到暖和还是凉爽，为什么？

17. 传统的空调除湿方法为冷凝除湿，冷凝除湿的原理是什么？冷凝除湿存在那些缺点？还有那些除湿方法可以用于空调除湿？其原理各是什么？

18. 夏天，为什么站在电扇前面比站在电扇旁边更凉快？若在吹电风扇时，将身体表面打湿，是否会感觉更凉快？为什么？

19. 一根空调冷冻水管穿过室内，会在其表面上出现结露的情况，请你用传质原理，解释为什么会结露？采取什么措施可以防止结露？为什么？

20. 在空调设计计算与分析中，经常用到刘易斯关系，请你给出刘易斯关系的表达式，并解释每一项的物理意义。

21. 纯逆流或顺流时，表冷器的热交换效率公式为:

)]1([)]

1([.11Cr NTU Cr NTU e Cr e −−−−−−=ε

式中NTU 、Cr 各是什么？其物理意义是什么？

22. 在传热、传质计算中，经常用努谢尔特数和宣武特数来确定对流换热系数和