《热质交换原理与设备》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。

　　3、 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。

　　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。