热质交换原理与设备_期末复习范围

1.三种传递现象：动量、热量、质量的传递现象。

2.牛顿黏性定律：dy

du μτ-= 切应力τ，表示单位时间通过单位面积传递的动量，又称动量通量密度。N/m²。

3.当流场中速度、温度、浓度分布不均时，它们动量交换、热量交换、质量交换

的规律可以类比。

4.二元体系：两种组成构成混合流体，或称二元混合物。

5.绝对速度=主体流动速度+扩散速度

6.分子传质又称分子扩散，简称为扩散，它是由分子的无规则热运动而形成的物

质传递现象。分子扩散可以因浓度梯度、温度梯度或压力梯度而产生，或者是因

对混合物施加一个有向的外加电势或者其他势而产生。

7.分子扩散与对流扩散两者的共同作用称为对流质交换。

8.流动越明显，分子扩散越微弱。

9.固体壁面与流体之间的对流传质速率可定义为：N A =h m (C A s-C A ∞)

10.浓度边界层：可以认为质量传递的全部阻力集中于固体表面上一层具有浓度

梯度的流体层中，该流体层即称为浓度边界层。

11.三种边界层的主要的表现形式:表面摩擦、对流换热以及对流传质。

12.对流传质系数h m 在大多数情况下，与扩散系数D 呈线性关系。流体的分子传

递性质：流体的黏性、热传导性和质量扩散性通称为流体的分子传递性质。

13.在给定Re 准则条件下，成立的首要条件：当流体a=D 即流体的Pr=Sc 或Le=1

时，通常空气中的热湿交换就属此.对于气体混合物，通常可近似地认为L ≈1。

14.通过大量被不同液体润湿的管壁和空气之间的质交换实验。

15.对流传质系数，亦称蒸发系数，表示以湿空气的含湿量差为驱动力的对流传

质系数，为h m d=h m ρA，M. （h m 是整个平板上的平均值）

传质速率的大小与方向影响了壁面上的温度梯度，即t ’(0)的值，从而影响

了壁面上的导热量。

16.烧蚀冷却：为了冷却表面，在表面上涂上一层材料，当温度升高时涂层材料

就升华、融化或分解，这些化学过程吸收热量，而反应所产生的气体的质量从表

面离去，从而有效的冷却壁面，这种冷却方法称为烧蚀冷却。

17.经常被用来与空气进行热质交换的介质有水、水蒸气、冰、各种盐类及其水溶液、制冷剂及其他物质。

交换设备分为两大类：混合式热质交换设备和间壁式热质交换设备。

18.麦凯尔方程式hw(ti-tw)=hmd(i-i i)它清楚地说明湿空气在冷却表面进行冷却降湿过程中，湿空气主流与紧靠水膜饱和空气的焓差是湿空气与水膜表面之间热、质交换的推动势，而不是温差。（焓差是热质交换总推动力）

19.边界层饱和空气间温差及水蒸气分压力差的大小有关。

20.水膜表面的空气与水接触时的热湿交换。边界层特点：饱和温度与水相同。

21.如果在空气处理设备中空气与水的接触时间足够长，水量是有限的，水温都将发生变化，空气状态变化过程也就不是一条直线。(理想过程)

结论：空气的变化过程为曲线，空气的终温为水的初温。

22.假定与空气接触的水量无限大，接触时间无限长，在所谓的假象条件下，全部空气都能达到具有水温的饱和状态点，空气终状态点将在饱和曲线上，空气温终温将等于水温。与空气接触的水温不同，空气的状态变化过程也不同。

实际上空气与水直接接触时，接触时间也是有限的，因此，空气状态的实际变化过程既不是直线，也难以达到与水的终温（顺流）或初温（逆流）相等的饱和状态。

23.使气体浓缩的物体叫做吸附剂，被浓缩的物质叫做吸附质。

当某固体物质吸附水蒸气时，此固体物质就是吸附剂，水蒸气就是吸附质。

在同态物质中，分子间的吸引力是平衡的，而在两相物质的交界处，原子、离子或分子处于非平衡作用之下。

24.两相物质的交界处，处于非平衡力作用之下，因此能发生吸附现象。

在平衡状态下吸附剂对吸附质的吸附量与压力温度有关。

25.当物质的比表面积很大时，表面能就会对物质的性能产生很大的影响。

26.常用的固体吸附剂可分为极性吸附剂和非极性吸附剂。

极性吸附剂具有亲水性，属于极性吸附剂的有硅胶、多孔活性铝、沸石等铝硅酸盐类吸附剂。

非极性吸附剂具有憎水性，属于非极性吸附剂的有活性炭等，这些吸附剂对油的亲和力比水强。

27.硅胶是传统的吸附除湿机。它是硅酸的胶体溶液通过受控脱水凝结后形成的吸附剂颗粒。对水蒸气有较好的吸附性。缺点：暴露在水滴中会很快裂解成粉末，失去除湿性能。

在水蒸气分子较高的表面覆盖情况下，硅胶对水蒸气的吸附热接近水蒸气的汽化潜热。较低的吸附热使得吸附剂和水蒸气分子结合较弱。

28.活性氧化铝：吸湿能力比硅胶稍差，但更耐用且成本降低一半。

29.沸石：由于沸石具有非常一致的微孔尺寸，因而可以根据分子大小有选择的吸收或排斥分子，故而称做“分子筛沸石”。

30.静态吸附除湿：是指吸附剂和密闭空间的静止空气接触时，吸附空气中水蒸气的方法。

动态吸附除湿：让湿空气流经吸附剂的除湿方法。所需吸附剂量较少，设备占地面积小，花费较少就能进行大空气流量的除湿。

31.干燥循环的构成：吸湿、干燥、冷却。

32.独立除湿：对空气降温与除湿分开独立处理，这种除湿过程不依赖于降温方式实现。

典型的独立除湿方式主要采用吸收或吸附方式，这样所需要的冷源只需要将空气温度降低到送风温度即可，可以克服传统空调冷却除湿时浪费能源的缺点。

33.气体吸收：用适当的液体吸收剂来吸收气体或气体混合物中的某种组分的一种操作过程。

34.液体除湿剂：吸收剂中的一个分类，对水蒸气有很强的吸收能力。利用液体除湿剂除湿，是空气处理过程中最常用的方法之一。

35.间壁式换热器从构造上可分为：管壳式、肋片管式、板式、板翘式、螺旋板式等。前三种用得广泛。

36.算术平均温差使用条件：当△t max/△t min≤2,时，两者的差别小于4％。△t m 称为对数平均温差，简称LMTD。

37.效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比。

38.对于空气调节系统中常用的水冷式表冷器，空气与水的流动方式主要为逆交叉流，而当冷却器的排数达到4排以上时，可将逆交叉流看成完全逆流。（表冷器2个，换热器3个）

39.增加表冷器的ε值，排数不宜增加过多，一般多用4~8排。比较合适的Vy 值是2~3m/s。

40.混合式热交换器类型:冷却塔、气体洗涤塔、喷射式热交换器、混合式冷凝器。

41.一般低速喷淋室空气的流速为2~3m/s。