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冷凝管为什么下进水上出水

(2015-12-17 21:18:55)
标签:

冷凝管

进水

冷凝管为什么下进水上出水?高中时期这个知识点可以说是背到烂,机会成了条件反射,但是后来实际试验中才发现高中那些只是些教条的理想答案,实际上有很多出入。

一般实验室常见的冷凝管有三种,直型冷凝管、球形冷凝管、蛇形冷凝管,其中以前两种为主。在实际实验中确定进水侧和水流方向第一要考虑的不是热交换效率而是水能否充满腔体。这在高中生看来似乎很荒谬,但是却非常实际。

譬如如下这种应用,水要由下进入由上排除,水流的方向和待冷凝气体是同向的,所以对于“对流提高热交换效率”这一点是不符合的。如果将进出水方向掉转,水不会充满腔体,所以水流有不确定性,冷凝管下方的温度将会出现剧烈波动,区域间的温差可以超过100度以上,将直接导致冷凝管爆裂。

其实在真正的试验中从来都不会去考虑冷凝管的对流热交换效率,因为如果冷凝管不足以冷却气体时会采取使用加长冷凝管或者使用低温冷凝水的方式来加强冷却效果,唯一要考虑的就是实验设施安全可靠运行,不出现爆裂。

当然,在工业化、规模化生产中对流热交换是必须要考虑的。

关于为什么对流能加强热交换效率,这个可以在传热学或者化工工程相关书籍上找到证明。

想起自己中学物理竞赛时的一道题:干冰刚放手上时手有什么感觉?答案是刚放手上时手什么感觉都没有,因为干冰生化在周围产生了“气垫”,气体的导热性差。然而实际呢,即使干冰没有放到手上你也能感觉到凉意。

不过以目前的教育考试制度,即使知道了实际中的情形也还是按照标准答案去回答吧,毕竟对中学生而言没有高分其他都是浮云。

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