热质交换

二、简答题（36分，每题6分）

1、简述冷却塔设计计算和校核计算的任务是什么？

答：已知冷却任务和外界气象参数，确定冷却塔的构造和参数已知冷却塔的构造、外界气象参数、气量、水量，求出水温度

2、喷淋室热工计算的原则是什么？

答：1）空气处理过程需要的热交换效率应该等于喷淋室能达到的热交换效率（2）空气处理过程需要的接触系数应该等于喷淋室能达到的接触系数 3）空气失去（或得到）的热量应等于喷水室喷水吸收（或失去）的热量。

3、说出增强凝结换热的四种措施。

答：1）改变表面的几何特征 2）有效的排出不凝性气体 3）加速凝结液的排出加导流装置、使用离心力、低频振动、静电吸引等 4）促成珠状凝结

4、浓度边界层的意义是什么？

答：由于浓度边界层的引入，可以将整个求解区域划分为主流区和边界层区。在主流区为等浓度的势流，各种参数视为常数。在边界层内具有较大的浓度梯度，可以用专门的讨论求解边界层内的浓度场，大大简化问题的求解难度。

1、什么叫冰蓄冷空调？其系统种类有哪些？

冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量

2、根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为哪几类？试说明他们各自的特点？

水冷和风冷冷凝器水冷，空冷，水—空气冷却以及靠制冷剂蒸发或其他工艺介质进行冷却的冷凝器。采用水冷式冷凝器可以得到比较低的温度，这对制冷系的制冷能力和运行经济性均比较有利。

3、冷却塔分为哪几类？由哪些主要构件组成？

干式和湿式。有淋水装置、配水系统、通风筒组成。

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。

5、表冷器与喷水室比较，有什么区别？

表冷器是给制冷剂散热的，把热量排到室外，它把压缩机压缩排出高温高压的气体冷却到低温高压的气体。利用制冷剂在表冷器内吸热,使之被冷却空间温度逐渐降低。

喷水室是一种多功能的空气调节设备，可对空气进行加热、冷却、加湿及减湿等多种处理。喷水室的优点是可以实现空气处理的各种过程；主要缺点是耗水量大，占地面积大，水系统复杂，水易受污染，目前在舒适性空调中应用不多。

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。

7、试比较分析对流传质与对流传热的相关准数之间的关系？

传质传热 Sc=v/di Pr=v/a Sh=hm .l/Di Nu=hl/λ Stm=Sh/Re.Sc St=Nu/Re.Pr

8、如何认识传质中的三种速度，并写出三者之间的关系？

UaUb:绝对速度 Um：主题流动速度 Ua- Um ：扩散速度 Ua=Um+(Ua-Um) 绝对速度=主体速度+扩散速度

9、写出斐克定律的普遍表达形式并举例说明其应用？

NA=-DdCA/dz +xA ( NA+NB) ma=-DdPA/DZ+aA （ma+mb ）

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。

11、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。

当边界层传递方程的扩散系数相等时即v=a=D 或V/a=V/D=a/D=1时 具有完全相同的形式

12、写出麦凯尔方程的表达式并说明其物理意义。

hw （ti –tw ）=hmd(i-ii) 湿空气在冷却降湿过程中，湿空气主流与仅靠水膜饱和空气的

焓差是热值交换的推动势，其在单位时间内单位面积上的总传热量可近似的用传值系数hmd

与焓差动力Δi 的乘积来表示。

13、分别写出对流换热与对流传质的基本计算式以及式中各项的单位和物理意义；并指出

当热质传递同时存在时，对流换热系数h 和对流传质系数hm 之间存在什么样的关系？ hm=0.664DAB/L Re0.5Sc1/3

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。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，

1、 写出刘易斯关系式，并阐明其成立的条件答：

p md h

c h 条件：(1)0.6

2、 写出麦凯尔方程式，并说明其物理意义答：

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、 同一表面上传质过程如何影响传热过程答：

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。

同时传质的存在对壁面热传导和总传热量的影响是方向相反的

传质阿克曼修正系数 >0，随着 ↑，总热量 ↑，导热量 ↓；

传质阿克曼修正系数 <0，随着 ↑，总热量 ↓，导热量 ↑。