如图是一种热交换器。这种热交换器由上下两个矩形管道构成,管道之间夹有一层由特殊材料制成的导热板(图中深色部分),该热交换器与外界无热交换。当温度不同的两种流体分别沿图示箭头方向从上、下管道流过时,流体通过导热板进行热交换,在管道中的流体温度只沿长度l方向变化,而导热板各处的上下两表面始终保持相同的温差。已知:矩形管道长、宽、高分别为l、b、h,导热板单位面积的导热功率为P=kΔT(其中,k为与导热板材料、厚度有关的系数,ΔT为板上下两面温差),不考虑板的热胀冷缩。
(1)当有两种密度均为ρ、比热容均为c的冷、热流体,分别以速度v从冷流体入口和热流体入口(图中未画出)进入上下管道,并分别从冷流体出口(图中未画出)和热流体出口流出。热流体与冷流体在进入管道时的温差为ΔT1,求冷、热流体流出后的温差ΔT'1;
(2)若k与导热板厚度成反比,则当导热板厚度增大为原来的2倍时,采取怎样的措施可以保证冷、热流体流出后的温差ΔT2保持不变?
(3)试举出一个生产、生活中应用到此类热交换器的装置或设备。
【考点】超纲知识;利用比热容的公式计算热量.
【答案】(1)ΔT′1=;
(2)可以将ΔT变为2ΔT 或者将l变为2l;
(3)这种流体热交换器的常见应用有空调、热水器,以及化工厂的换热器等。
cρh
Δ
T
1
v
-
k
ΔT
l
cρhv
(2)可以将ΔT变为2ΔT 或者将l变为2l;
(3)这种流体热交换器的常见应用有空调、热水器,以及化工厂的换热器等。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:12引用:1难度:0.1
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