中国矿业大学热质交换原理自测试卷(A).doc

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中国矿业大学热质交换原理自测试卷

一、填空题（每空1分，共15分）

1、质交换有两种基本方式：

和；

2、系数具有扩散的性质，它们分别称为、、；

3、菲克扩散定律中的为扩散物质A的通量。

当混合物以某一质平均速度v移动时，其坐标应取随的动坐标。

4、扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的及其和压力。

5、准则数表示速度分布和温度分布的相互关系；准则数表示温度分布和浓度分布的相互关系。

6、吸附剂吸附除湿过程是（放热、吸热）过程。

7、用表面式换热器可实现的空气处理过程有：

、、。

二、简答题（每题5分，共25分）

1、我们应用薄膜理论分析对流传质的机理并对对流传质系数做出估计，请简述薄膜理论的主要观点。

2、何谓独立除湿？

举出两种典型的独立除湿方式？

简述独立除湿和表冷器除湿的优缺点？

3、写出热质交换在同一个表面同时进行且符合刘伊斯关系式时（比如空气和水之间的热质交换）总热、显热和潜热（质）交换的动力分别是什么，并写出微元面积dA上总热、显热和潜热交换量的表达式。

4、冷却塔中的空气是否能够冷却高于其温度的水，解释其原因？

5、说明表面式换热器的热交换系数和接触系数的意义？

对结构形式一定的表冷器，接触系数主要与哪些因素有关？

三、作图分析题（每题10分，共20分）

1、分析空气与水直接接触时，随着水温的不同，空气状态变化的过程并将这些过程在焓湿图（i-d）上表示出来。

（水量无限大，接触时间无限长）

2、要将夏季和冬季分别为W,W’点的室外空气处理到送风状态O，针对下面2种处理方案在焓湿图上定性表示出来。

（1）夏季：

表冷器冷却减湿——加热器再热；

（2）冬季：

加热器预热——喷蒸汽加湿——加热器再热。

四、计算题（共40分）

1、一直立管中盛有甲醇，甲醇液面和管顶之间的距离为300mm，管顶上方有250C的空气缓缓吹过，试求甲醇液面下降1mm所需要的时间？

已知甲醇的密度792kg/m3，250C时甲醇的蒸汽压为17051.9Pa，00C时甲醇在空气中的扩散系数为0.132x10-4m2/s，大气压为101325Pa。

。

（10分）

2、空气以4.47m/s的速度由一盛水的盘子上方流过，盘子宽度很大，流动方向上的长度为1m。

盘中水层厚度均匀，为，温度恒定为288K。

若远离盘子的空气中水蒸汽分压力，试问使盘子水全部挥发所需时间为若干？

已知上述条件下空气的运动粘度为，水蒸汽在空气中的扩散系数，水蒸汽的饱和蒸汽压，临界雷诺数。

大气压为101325Pa。

（10分）

附：

平板层流传质：

（局部）（平均）

平板紊流传质：

（局部）（平均）

3、已知被处理的空气量G为4.44kg/s；当地大气压为101325Pa；空气的初始参数为。

空气的终态参数为。

如选择的JW20-4型表冷器（6排，每排传热面积，迎风面积，通水截面积）满足设计要求。

已知冷却水流速，空气的密度，定压比热为，水的密度为，比热为。

试完成下列计算：

（1）计算需要的接触系数；

（2）析湿系数；

（3）表冷器的传热系数；

（4）冷水量；

（5）传热单元数NTU和水当量数；

（6）表冷器能达到的；

（7）冷量、冷水初温和终温。

（20分）

附：

表冷器传热系数公式为

逆流表冷器热交换效率

表冷器水当量比

传热单元数

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