热质交换原理与设备期末考试答案2023春

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热质交换原理与设备

1. 碳粒在燃烧过程中从周围环境吸收氧气，发生化学反应，放出二氧化碳，氧气与二氧化碳之间的扩散属于（ ）。


A:单向扩散 B:这些答案都不是 C:等质量互扩散 D:等摩尔互扩散
AI参考:正确答案是D：等摩尔互扩散。碳粒在燃烧过程中从周围环境吸收氧气，发生化学反应，放出二氧化碳，氧气与二氧化碳之间的扩散属于等摩尔互扩散，因为这两种物质都是分子构成的，并且分子量相等，因此扩散时扩散速率相同。选项A、B、C都不符合题意。'

2. ( )是动量传递的推动力。（ ）

A:速度差 B:分压力差 C:浓度差 D:温度差
答案:速度梯度AI参考:正确选项是【速度差】是动量传递的推动力。速度差是两个物体之间速度的不均匀造成的，它能够引起流体之间相互碰撞和交换动量，从而推动动量传递。其他选项如分压力差、浓度差、温度差，虽然也是传递动量的影响因素，但不是动量传递的推动力。'

3. 联系动量传输与质量传输的相似准则数为（ ）。

A:Sc B:Pr C:Le D:Re
答案:正确答案:错AI参考:正确答案是B:Pr。Pr相似准则用于流体流动中，表示动量传输与质量传输的相似准则数，与动量传输与质量传输有关。因此，答案为B。'

4. 热湿交换过程中，关于换热扩大系数，下列（ ）项是不正确的。

A:换热扩大系数表示由于存在湿交换而增大了的换热量 B:换热扩大系数在湿工况时时大于1 C:换热扩大系数在干工况时时大于1 D:换热扩大系数是总热交换量与显热交换量的比值
AI参考:在热湿交换过程中，关于换热扩大系数，下列选项D是不正确的。换热扩大系数是一个用于描述热湿交换过程的重要参数，它表示总热交换量与显热交换量的比值。在湿工况下，由于湿交换的存在，水分的蒸发和冷凝增加了传热面积，使得换热扩大系数大于1。而在干工况下，换热扩大系数接近于1，这是因为此时没有水分参与换热过程。因此，选项D“换热扩大系数是总热交换量与显热交换量的比值”是不正确的。'

5. 空气的直接蒸发冷却过程对应的是焓湿图上哪条处理过程线（ ）。

A:冷却减湿 B:等湿冷却 C:等焓加湿 D:等温加湿
AI参考:正确答案是A：冷却减湿。空气的直接蒸发冷却过程对应的是焓湿图上冷却减湿处理过程线。蒸发冷却过程是空气直接接触蒸发物质，吸收热量，降低温度，同时由于水分的蒸发，空气的相对湿度增大。因此，空气的直接蒸发冷却过程对应的是焓湿图上冷却减湿处理过程线。'

6. 当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生（）;温度分布不均匀时，分子传递的结果产生（ ）。

A:向心力 热对流 B:切应力 热对流 C:切应力 热传导 D:向心力 热传导
AI参考:正确答案是C:切应力 热传导。流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果会产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果会产生热传导。因此，答案为C。'

7. 20℃的水蒸汽与空气等质量互扩散，空气向水蒸气的扩散系数（ ）水蒸汽向空气的扩散系数。

A:不一定 B:等于 C:小于 D:大于
答案:0.27 cm2/sAI参考:正确答案是B：等于。扩散系数是物质在单位时间内扩散的单位体积内的物质质量，与物质的种类、温度和压力等因素有关。在相同条件下，气体之间的扩散系数是相等的。因此，20℃的水蒸汽与空气等质量互扩散时，空气向水蒸气的扩散系数等于水蒸汽向空气的扩散系数。'

8. 冬季工况下，采用喷少量常温水对空气进行加湿，是（ ）过程。

A:等温加湿 B:增焓加湿 C:等焓加湿 D:升温加湿
AI参考:正确答案是C：等焓加湿。冬季工况下，采用喷少量常温水对空气进行加湿，是通过空气与水分的接触将水分扩散到空气中，这个过程中空气的温度和压力都没有发生变化，因此属于等焓加湿过程。选项A、B、D都不符合题意。'

9. 喷淋室与表冷器的接触系数取决于（ ）。

A:空气与水的状态 B:空气的状态 C:与空气和水的状态变化无关 D:水的状态
答案:与空气和水的状态变化无关

10. 常用吸附剂可以分为极性吸附剂和非极性吸附剂，下面哪个不属于极性吸附剂（ ）。A.硅胶

A:活性炭 B:多孔活性铝 C:沸石
答案:可用于气体干燥,石油气脱硫,含氟废气净化AI参考:单选题不涉及极性吸附剂，答案是C:沸石。常用的吸附剂可以分为极性吸附剂和非极性吸附剂，常见的极性吸附剂包括硅胶、活性炭、多孔活性铝等，而沸石则属于非极性吸附剂。因此，本题中正确答案是C：沸石。'

11. 二元混合气体作为理想气体用分子驱动力理论可以得出质量扩散系数与温度、压力关系，下列描述正确的是（ ）。

A:与温度的3/2次方成反比 B:与温度的3/2次方成正比 C:与压强成反比 D:与压强成正比
AI参考:答案是：B:与温度的3/2次方成正比、D:与压强成正比。用分子驱动力理论得出的质量扩散系数与温度、压力关系为与温度的3/2次方成正比，与压强成正比。所以选项B和D是正确的。选项A和C都不正确，因为分子驱动力扩散的动力学行为并不直接与压力有关。因此，答案为B和D。'

12. 影响干燥剂吸湿的主要因素包括（ ）。

A:环境空气的蒸汽压 B:干燥剂表面的蒸汽压 C:干燥剂密度 D:干燥剂温度
AI参考:影响干燥剂吸湿的主要因素包括环境空气的蒸汽压、干燥剂表面的蒸汽压以及干燥剂温度。选项A和B是有关联的，干燥剂吸湿的过程就是通过降低环境空气的蒸汽压差来实现的。干燥剂表面的蒸汽压低于环境空气中的蒸汽压，空气中的水分就会吸附到干燥剂表面，从而实现干燥剂吸湿的功能。同时，干燥剂的温度也会影响其吸湿能力，当干燥剂的温度升高时，其吸湿能力也会有所降低。而干燥剂密度虽然也会影响其物理性能，但并不会直接影响其吸湿能力。因此，选项A和B是影响干燥剂吸湿的主要因素。所以正确答案是A、环境空气的蒸汽压、B、干燥剂表面的蒸汽压和D、干燥剂温度。'

13. 传质的速度表示方法有（ ）。

A:绝对速度 B:漂流速度 C:主体流动速度 D:扩散速度
AI参考:正确选项为：B、C、D传质的速度表示方法有漂流速度、主体流动速度和扩散速度。其中，漂流速度和主体流动速度描述的是流体在管道中的运动速度，而扩散速度描述的是分子在流体中传递的速度。因此，选项A的绝对速度不符合题意。'

14. 以下几种方法中，可以用来计算对流质交换系数的是（ ）。

A:柯尔本类比 B:刘伊斯关系式 C:准则关系式 D:雷诺类比
AI参考:正确答案是：ABC。对流质交换系数是用来描述流体与固体表面之间交换的速率，可以通过类比实验、准则关系式、刘伊斯关系式和柯尔本类比等方法来计算。因此，选项A、B、C都是正确的。选项D中的雷诺类比主要用于描述流体运动中的阻力问题，与对流质交换系数无关。因此，正确选项为ABC。'

15. 效能-传热单元数法定义的无因次量包括（ ）。

A:水当量比 B:传热效能 C:换热扩大系数 D:传热单元数
AI参考:正确选项为：A、B、C。效能-传热单元数法定义的无因次量包括水当量比、传热效能和换热扩大系数。其中，水当量比是传热单元数法中用来描述换热器性能的一个无因次量，传热效能是用来表示换热器效率的无因次量，换热扩大系数则用于衡量传热过程的扩大程度的无因次量。传热单元数是一种非线性转换函数，不能直接作为无因次量。因此，选项D不是正确答案。'

16. 物理吸附的主要特征包括（ ）。

A:吸附速率快 B:吸附质与吸附剂之间无化学反应 C:吸附力不强 D:吸附为低放热过程，放热量略大于液化潜热 E:对所吸附的气体选择性不强
AI参考:正确答案是：ABDE。物理吸附的主要特征包括吸附速率快、吸附质与吸附剂之间无化学反应、吸附力不强、吸附为低放热过程，放热量略大于液化潜热以及不能形成化合物和多相态。所以正确选项为ABDE。选项C：物理吸附的特点就是吸附力强是错误的。故答案为ABDE。'

17. 普通单级卧式喷淋室主体部分由（ ）组成。

A:前挡水板 B:后挡水板 C:喷嘴和排管
AI参考:普通单级卧式喷淋室主体部分由【前挡水板、后挡水板、喷嘴和排管】组成。正确答案是A和B，因为喷淋室主体部分包括前挡水板和后挡水板，而喷嘴和排管是喷淋室的重要组成部分之一。'

18. ( ) 是质量交换的推动力。（ ）

A:速度差 B:温度差 C:浓度差 D:分压力差
AI参考:正确选项为：D 分压力差。质量交换的推动力是分压力差，即不同物质或同一物质的不同区域之间在单位时间内通过扩散、渗透等方式进行质量交换的驱动力。因此，分压力差是质量交换的推动力。速度差、温度差、浓度差虽然也可能影响物质或同一物质在不同区域之间的流动，但它们不是质量交换的直接推动力。因此，本题的正确选项为D分压力差。'

19. 表冷器的热工计算原则是（ ）。

A:该冷却器能达到的 应该等于空气处理过程所需要的 B:该冷却器吸收的热量应该等于空气放出的热量 C:该冷却器能达到的 应该等于空气处理过程所需要的
答案:1)空气处理过程的热交换效率应等于表冷器能达到的热交换效率2)空气处理过程的接触系数应等于表冷器能达到的接触系数3)空气放出的热量应等于表冷器吸收的热量.AI参考:正确选项是：A:该冷却器能达到的 应该等于空气处理过程所需要的 。表冷器热工计算原则为：表冷器换热量应满足空气处理过程所需的最小冷量要求，即该冷却器能达到的应该等于空气处理过程所需要的。因此，选项A是正确的。而选项B和C虽然也是表冷器的热工计算原则，但表述不够准确，因此不是正确选项。'

20. 刘伊斯关系式成立的条件包括（ ）。

A:Le≈1 B:0.6答案:;;

21. 在冷却塔内，不论水温高于还是低于周围空气（干球）温度，总能进行水的蒸发 。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。在冷却塔内，当水温高于周围空气（干球）温度时，水蒸发会受到抑制，因为蒸发需要吸收热量，而水温高于周围空气温度时，热量会从水中转移到空气中，使得水无法有效地蒸发。因此，只有在水温低于周围空气温度时，才能进行水的蒸发。因此，该判断题是错误的。'

22. 为了增强除湿效果，应选择溶液表面蒸汽压较高的除湿剂。（ ）

A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。除湿剂的选择应该根据其特性来决定，一般来说，表面蒸汽压较高的除湿剂更容易吸湿，从而增强除湿效果。因此，为了增强除湿效果，应选择表面蒸汽压较高的除湿剂。所以本题判断正确，选择B选项。'

23. 对流扩散形式在流体中不能单独存在，它总是伴随着分子扩散。（ ）

A:错 B:对
答案:对

24. 直接蒸发冷却制备冷风的系统适用于南方湿润地区。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。直接蒸发冷却制备冷风的系统适用于南方湿润地区，因为这种系统可以利用水分蒸发潜热来冷却空气，而南方湿润地区的水分含量较高，有利于蒸发冷却的进行。'

25. 同一种固体吸附材料，其比表面积越大，吸附能力越强。（ ）

A:对 B:错
答案:√AI参考:答案：A。同一种固体吸附材料，其比表面积越大，吸附能力越强。这是因为比表面积越大，单位体积内吸附剂表面上的吸附点越多，可以吸附更多的分子。'

26. 固体吸附剂的吸附热越高，其再生温度越高。（ ）

A:对 B:错
AI参考:固体吸附剂的吸附热越高，其再生温度不一定越高。再生温度取决于吸附剂的吸附容量、吸附剂的比表面积、孔体积等因素，不能仅凭吸附热这一因素进行判断。因此，这个判断题是不正确的。答案为B：“错”。'

27. 传热传质同时发生的过程中，当刘伊斯数约等于1时，刘伊斯关系式成立。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。刘伊斯数（LIOSI number）是一个描述传热和传质同时发生的过程控制参数，当其值约等于1时，传热和传质过程达到平衡，刘伊斯关系式成立。因此，该判断题是正确的。'

28. 潜热交换是发生热交换的同时伴有质交换（湿交换）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。（ ）

A:对 B:错
答案:对

29. 空气与水与直接接触，在理想状态下发生七种典型状态变化过程，对于A—5的增焓加湿过程，水蒸发所需要的热量来自于空气本身。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案：B：错。在直接接触式加湿系统中，加湿方式主要有离心式加湿、高压喷雾式加湿和电极式加湿等。这些加湿方式中，加湿空气与水直接接触，通过水的汽化过程将水变为水蒸气，在这个过程中需要吸收周围空气的热量来满足加湿条件。但是，水蒸发所需要的热量来自于空气本身的表述是不准确的。因为实际上是水吸收了空气中的热量，而不是空气本身。因此，本题的正确答案是B：错。'

30. 空气与水与直接接触，在理想状态下发生七种典型状态变化过程，对于A—2的等湿冷却过程，水蒸气凝结放出的热量被水带走。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。在理想状态下，空气与水直接接触会发生七种典型状态变化过程，其中包括水蒸气的凝结过程。当水蒸气遇到较冷的水表面时，会凝结成水滴，放出的热量会被水带走。因此，这个过程是符合物理规律的，选项A是正确的。'

31. 当传质方向从流体主题到壁面，即传质阿克曼修正系数C0为负值，此时壁面上的导热量就大为增加。（ ）

A:错 B:对
AI参考:正确答案是B：对。传质方向从流体主体到壁面时，传质过程会促进壁面附近的流体湍动程度增强，从而使壁面上的导热量增加。因此，当传质阿克曼修正系数C0为负值时，壁面上的导热量会大为增加，选项B是正确的。'

32. 间壁式热质交换设备在干工况下，换热扩大系数小于或者等于1。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案是B：错。间壁式热质交换设备在干工况下，换热扩大系数一般小于1，即传热速率减小。这是因为干工况下，设备内壁的温度与空气温度相近，导致传热热阻增大，传热速率降低。因此，该判断题错误。'

33. 当冷却器表面温度低于被处理空气的干球温度，但高于空气的露点温度时，则空气只被冷却而并不产生凝结水。这种过程称为等湿冷却过程或干冷过程，即为干工况。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。当冷却器表面温度低于被处理空气的干球温度，但高于空气的露点温度时，空气只被冷却而并不产生凝结水，这种过程称为等湿冷却过程或干冷过程，即为干工况。因此，该判断题是正确的。'

34. 夏季工况下，采用表冷器对空气进行冷却减湿，可以达到空气的露点。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。表冷器是冷冻水设备，一般用于制冷工艺流程中冷却或冷冻物料，如冷库、冷藏车等，它无法达到空气的露点温度。夏季工况下，采用表冷器对空气进行冷却减湿，无法达到空气的露点。需要使用其他方法来达到空气的露点，如使用喷水室、等湿冷却等方法。'

35. 冷却塔和喷水室都属于气水直接接触式，均是用空气处理水的。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。冷却塔和喷水室都是气水直接接触式设备，它们的作用是将水冷却，使水与空气进行热交换，从而达到降温的目的。因此，这个判断题的答案是A，即“对”。'

36. 表面式冷却器、省煤器蒸发器属于混合式，而喷淋室、冷却塔则属于间壁式。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。表面式冷却器、省煤器蒸发器利用传热表面，使流体和壳程流体之间进行热交换，属于混合式换热器；而喷淋室、冷却塔则通过喷嘴将水喷洒成水滴或水雾，与空气进行对流换热，属于间壁式换热器。因此，该判断题是正确的。'

37. 换热器设计计算，就是计算满足应用工况条件的所需传热面积，确定换热器结构。而换热器校核计算是校核换热器在非设计工况条件下能否满足使用要求。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B:错。换热器设计计算不仅仅是计算满足应用工况条件的所需传热面积和确定换热器结构，还需要考虑换热器的工艺条件、操作弹性、流体物性、经济性等因素，并进行优化设计。换热器校核计算则是校核换热器在非设计工况条件下能否满足使用要求，包括传热效率、压降、热应力、机械强度等方面的校核。因此，单纯的判断题答案是B：错。'

38. 冷却塔根据水与空气是否直接接触分为干式冷却塔和湿式冷却塔。（ ）

A:错 B:对
答案:A.AI参考:答案是B：对。冷却塔根据水与空气是否直接接触分为干式冷却塔和湿式冷却塔。干式冷却塔是不与空气直接接触的，湿式冷却塔则是水与空气直接接触进行热交换的。因此，这个判断题是正确的。'

39. 如果冷却器的表面温度低于空气的露点温度，则空气不但被冷却，而且其中所含水蒸气也将部分地凝结出来，并在冷却器的肋片管表面上形成水膜。这种过程称为减湿冷却过程或湿冷过程，即为湿工况。（ ）

A:错 B:对
答案:减湿冷却AI参考:答案是B:对。湿工况是指在冷却器中，空气温度降低到空气的露点温度以下时，空气中的水蒸气会部分凝结出来并在冷却器的肋片管表面上形成水膜，从而使空气中的水分含量减少的过程。这种过程称为减湿冷却过程或湿冷过程。因此，该判断题是正确的。'

40. 表冷器的热交换效率系数 ε_1实质上就是换热器的效能（有效度）ε。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案是A：对。表冷器的热交换效率系数ε_1实质上就是换热器的效能（有效度）ε，这是表冷器的工作原理和特性决定的。因此，这个判断题是正确的。'