热质交换原理与设备知识点总结

热质交换原理与设备考点

陈金峰整理

热质交换原理与设备考点

陈金峰

第二章：热质交换过程

2.1 对于三传现象的解析： 动量传递 传递形式 传递公式

热量传递 导热、热对流 质量传递 分子扩散 切应力 t = -m 传递速率 扩散率 传递特征 传递推动力 du dy dt q = -l dy q a dCA m = -D A dy AB t u ru mA DAB C p rt CA ?ru 速度差 ?y 温度差 ?C prt?y ?C 浓度差 ?y A 2.2 质交换的基本方式： 按机理分：分子扩散、对流扩散。按推动力分：浓度扩散、热扩散、压力扩散。同时存 在分子扩散和对流扩散时称之为对流质交换。 2.3 关于扩散传质：

2.3.1 斐克定律：在浓度场不随时间而变化的稳态扩散条件下，当无整体流动时，组成

二元混合物中的组分 A 和 B 将发生相互扩散。表达式： J A = -DAB dCA （只适用于分子无 规则热运动引起的扩散过程）

dz

Dp ′ ( p A1 - pA 2 ) （其中： pBM = pB 2 - pB1 2.3.2 斯蒂芬定律：mA = pRT Dzp B

热质交换原理与设备

2.1 空气的热湿处理实验

2.2.1

实验目的

1) 掌握空气混合过程中空气状态点的变化规律。

2) 通过在表冷器中对空气和水的热湿交换过程测试，使学生加深对空气和水间接接触时传热传质过程的理解，并测定表冷器的热工性能； 3) 熟悉和掌握有关热工测试的方法。 2.2.2

实验原理

1) 表冷器传热过程分析及热工计算方法

表冷器上发生的热质交换过程如下图所示。热质交换过程包括空气与表冷器的显热交换、水蒸汽的凝结质交换、以及凝结伴随的潜热交换。

凝结水膜

饱和空气边界层 冷表面

冷却剂边界层

t t b 湿空气G t i t W 冷却剂W

其中，t为主流空气的干球温度；

tb为湿空气与凝结水膜之间边界层的温度； ti为凝结水膜的温度； tw为表冷器冷表面的温度； G为湿空气的流量； W为冷却剂的流量。 显热交换量的计算式为：

dQx?h(t?tb)dF

式中，h为显热交换系数，dF为表冷器的热交换面积。

湿空气的凝结量为：

dW?hmd(d?db)dF

式中，hmd为传质系数，d为主流湿空气的含湿量，db为湿空气与凝结水膜之间边界层的含湿量。

凝结过程释放的潜热量为：

dQq?rdW?rhmd(d?db)dF

式中，r为水蒸

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：????du dy切应力τ，表示单位时间内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：NA=hm(CAs-CA∞)

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hm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

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

热质交换原理与设备 复习重点

第一章 绪论

三种传递现象的联系：当物质中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由涡旋混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。 动量传递：????du 表示两个作直线运动的流体层之间的切应力正比于垂直运动方向的速度变化率。dy不同的流体有不同的传递动量的能力，这种性质用流体的动力黏性系数?来反映，其物理意义可以理解为，它表征了单位速度梯度作用的切应力，反映了流体黏性滞性的动力性质，因此称它为“动力”黏性系数。?，表示单位时间内通过单位面积传递的动量，又称动量通量密度，N/㎡ 能量传递：q???dt,q为热量通量密度，或能量通量密度，表示单位时间内通过单位面积传递的热量，dyJ/(㎡.s)，负号表示热量传递的方向是温度梯度的负方向，或者说热量是朝温度降低的方向传递的。 质量传递：mA??DABdCA,它是指在无总体流动或静止的双组分混合物中，若组分A的质量分数CA的dy分布为一维的，则通过这个式子表示。mA为组分A的质量通量密度，表示单位时间内，通过单位面积传递的组分A的质量，kg/(㎡.s) jA??DA

热质交换原理与设备 复习重点

第一章 绪论

三种传递现象的联系：当物质中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由涡旋混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。 动量传递：????du 表示两个作直线运动的流体层之间的切应力正比于垂直运动方向的速度变化率。dy不同的流体有不同的传递动量的能力，这种性质用流体的动力黏性系数?来反映，其物理意义可以理解为，它表征了单位速度梯度作用的切应力，反映了流体黏性滞性的动力性质，因此称它为“动力”黏性系数。?，表示单位时间内通过单位面积传递的动量，又称动量通量密度，N/㎡ 能量传递：q???dt,q为热量通量密度，或能量通量密度，表示单位时间内通过单位面积传递的热量，dyJ/(㎡.s)，负号表示热量传递的方向是温度梯度的负方向，或者说热量是朝温度降低的方向传递的。 质量传递：mA??DABdCA,它是指在无总体流动或静止的双组分混合物中，若组分A的质量分数CA的dy分布为一维的，则通过这个式子表示。mA为组分A的质量通量密度，表示单位时间内，通过单位面积传递的组分A的质量，kg/(㎡.s) jA??DA

热质交换原理与设备 复习重点

第一章 绪论

三种传递现象的联系：当物质中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由涡旋混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。 动量传递：????du 表示两个作直线运动的流体层之间的切应力正比于垂直运动方向的速度变化率。dy不同的流体有不同的传递动量的能力，这种性质用流体的动力黏性系数?来反映，其物理意义可以理解为，它表征了单位速度梯度作用的切应力，反映了流体黏性滞性的动力性质，因此称它为“动力”黏性系数。?，表示单位时间内通过单位面积传递的动量，又称动量通量密度，N/㎡ 能量传递：q???dt,q为热量通量密度，或能量通量密度，表示单位时间内通过单位面积传递的热量，dyJ/(㎡.s)，负号表示热量传递的方向是温度梯度的负方向，或者说热量是朝温度降低的方向传递的。 质量传递：mA??DABdCA,它是指在无总体流动或静止的双组分混合物中，若组分A的质量分数CA的dy分布为一维的，则通过这个式子表示。mA为组分A的质量通量密度，表示单位时间内，通过单位面积传递的组分A的质量，kg/(㎡.s) jA??DA

制冷原理与设备复习题

绪论

一、填空：

1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－153.35为普通冷冻；－153.35℃~-268.92℃为低温冷冻；-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。

2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。 3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复叠式制冷循环）三种。 二、名词解释：人工制冷 ；制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。

1. 人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。

2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环

4.热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂：制冷机使用的工作介质。 三、问答：

制冷原理与设备的主要内容有哪些？ 制冷原理的主要内容：

1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用； 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。

3.介绍制

现代交换原理期末考知识点

第一章 概论

·仅与各交换机连接的交换机称为汇接交换机。

·网中直接连接电话机或终端的交换机称为本地交换机或市话交换机。 ·交换机之间的线路称为中继线。 ·连接交换机和终端的线路称为用户线。

·电话交换通话过程中双方所占用的通道将不为其他用户使用。 ·报文交换和分组交换的基本原理都是存储转发。

·分组交换可以分为两种工作模式：数据报(Datagram)和虚电路(Virtual Circuit)。

·帧中继与ATM一样将本来由网络完成的数据链路上的段差错控制推到网络的边缘，由终端负责完成。

·帧中继实际采用的是永久虚电路(PVC)的方式。 ·ATM采用的是分组交换中的虚电路形式。

第二章 交换单元与交换网络

·同步时分复用的的信道也称为位置化信道。 ·统计(异步)时分复用的信道也称为标志化信道。 ·连接函数的计算。（P22）

·开关阵列的特点：1、很容易地实现了同发和广播功能；2、很容易产生出线冲突。 ·空间接线器的结构和两种控制方式。（P29）

·已知交叉矩阵是32x32，每条复用线由512个时隙，则要会算：有32个控制存储器，每个存储器有512个存储单元，每个单元的字长为5比特(25=32)，可选择32条出线。（计

现代交换原理知识点总结

3个大题50分，选择题20分，填空题20分，判断题10分。

具体的内容还是根据老师上课讲的知识点，对着书本复习，这里只是总结了第1,2,3,5,7章的一部分知识点，第9章等老师讲完了自己复习吧，注意第9章有一个大题。这里总结的知识点老师不一定就会考，大家就当做个参考吧。有其他遗漏的大家就请看书和PPT吧。 第一章（选择题，填空题20-30分）：

1.电信网的特点：速率恒定且单一；语音对丢失不敏感；语音对实时性要求较高；语音具有连续性；

终端设备一般置于用户处，故将终端设备与交换设备之间的连接线叫做用户线，而将交换设备与交换设备的连接线叫做中继线。

2.网络拓扑结构：全网状形，部分网状，星形，树形，复合型，链形，环形，总线形 3.电信网的组成：

从逻辑结构上：电信网是由节点，链路和端点以及信令（协议）组成的。

从电信网功能结构上：完善的电信网则是由核心交换网，传输承载网，终端设备以及支撑系统组成的。

交换网和传输承载网是电信网的基础网；支撑系统是电信网的辅助网； 电信网络框架结构（电信网分类）：基础网，支撑网和业务网 4.电信网各子网的功能 辅助网：

管理网：整个电信网络的控制管理 智能