新食品工地進程原理復習題及答案

1、一、填空題：-1,其體積流量為_0.0157m3.s-1_.平均流速為_-1_。 2. 流體在圓形管道中作層流流動,如果只將流速增加一倍,則阻力損失為原來的_倍; 如果只將管徑增加一倍,流速不變,則阻力損失為原來的_倍。2； 1/43. 離心泵的流量常用調(diào)節(jié)。出口閥4.（3分）某輸水的水泵系統(tǒng),經(jīng)管路計算得,需泵提供的壓頭為He=25m水柱,輸水量為20kg.s-1,則泵的有效功率為_.4905w5. 用飽和水蒸汽加熱空氣時，換熱管的壁溫接近_飽和水蒸汽；_的溫度，而傳熱系數(shù)K值接近_空氣_的對流傳熱系數(shù)。 6. 實現(xiàn)傳熱過程的設備主要有如下三種類型_、_、_.間壁式 蓄熱式 直接混合式7.

2、中央循環(huán)管式蒸發(fā)器又稱_標準式_。由于中央循環(huán)管的截面積_較大_。使其內(nèi)單位容積的溶液所占有的傳熱面積比其它加熱管內(nèi)溶液占有的_要小_，因此，溶液在中央循環(huán)管和加熱管內(nèi)受熱不同而引起密度差異，形成溶液的_自然_循環(huán)。8. 圓管中有常溫下的水流動,管內(nèi)徑d=100mm,測得中的體積流量為0.022m3.s-1,質(zhì)量流量為_22kg.s-1 _,平均流速為_-1_。9. 球形粒子在介質(zhì)中自由沉降時，勻速沉降的條件是_粒子所受合力的代數(shù)和為零_ 。滯流沉降時，其阻力系數(shù)=_24/ Rep _.10. 某大型化工容器的外層包上隔熱層,以減少熱損失,若容器外表溫度為500, 而環(huán)境溫度為20, 采用某隔

3、熱材料,其厚度為240mm,-1.K-1,此時單位面積的熱損失為_。(注:大型容器可視為平壁)1140w11. 非結(jié)合水份是 主要以機械方式與物料相結(jié)合的水份。 12. 設離心機轉(zhuǎn)鼓直徑為1m，轉(zhuǎn)速n=600 轉(zhuǎn).min-1，則在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器內(nèi)沉降的速度快_201_倍。13. 在以下熱交換器中, 管內(nèi)為熱氣體,套管用冷水冷卻,請在下圖標明逆流和并流時,冷熱流體的流向。本題目有題圖：titu081.bmp14. 用冷卻水將一定量的熱流體由100冷卻到40，冷卻水初溫為15，在設計列管式換熱器時，采用兩種方案比較，方案是令冷卻水終溫為30，方案是令冷卻水終溫為35，則用水量

4、WIWII，所需傳熱面積AIAII。（大于，等于，小于）大于， 小于15. 多效蒸發(fā)的原理是利用減壓的方法使后一效的蒸發(fā)壓力和溶液的沸點較前一效的_，以使前一效引出的_作后一效_，以實現(xiàn)_再利用。為低、 二次蒸汽、 加熱用、 二次蒸汽16. 物料干燥時的臨界水份是指由恒速干燥轉(zhuǎn)到降速階段的臨界點時，物料中的含水率；它比物料的結(jié)合水份 大。17. 如右圖所示：已知,水=1000kg.m-3,-3,R=51mm,則p=500_ N.m-2,=_1（兩測壓點A.B間位差不計）本題目有題圖：titu141.bmp18. 板框壓濾機主要由_濾板、濾框、主梁（或支架）壓緊裝置等組成_，三種板按 12321

5、2321的順序排列組成。19. 去除水份時固體收縮最嚴重的影響是在表面產(chǎn)生一種液體水與蒸汽不易滲透的硬層，因而降低了干燥速率。20. 多效蒸發(fā)的原理是利用減壓的方法使后一效的蒸發(fā)壓力和溶液的沸點較前一效的_為低，以使前一效引出的_二次蒸汽 作后一效加熱用，以實現(xiàn)_二次蒸汽_再利用。21. 恒定的干燥條件是指空氣的濕度、溫度、速度以及與物料接觸的狀況都不變。 22. 物料的臨界含水量的大小與_物料的性質(zhì)，厚度和恒速干燥速度的大小_等因素有關(guān)。二、選擇題：1. 當離心泵內(nèi)充滿空氣時，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因為( ) B. A. 氣體的粘度太小 B. 氣體的密度太小 C. 氣體比液體更容易起漩渦 D.

6、 氣體破壞了液體的連續(xù)性2. 降膜式蒸發(fā)器內(nèi)溶液是（C ）流動的。 A. 自然循環(huán)； B. 強制循環(huán)； C. 不循環(huán)3. 當空氣的t=t=t時，說明空氣的相對濕度（A ）。 A. =100% ； B. 100% ； C. 100%4. 如圖，U形管壓差計測得：( A )。 A. A.B間的阻力損失 B. A.B間的壓強差 C. A.B間的位頭差加阻力損失 D. A.B間位頭差本題目有題圖：titu014.bmp5. 用離心泵從河中抽水，當河面水位下降時，泵提供的流量減少了，其原因是（ C ）。 A. 發(fā)生了氣縛現(xiàn)象 B. 泵特性曲線變了 C. 管路特性曲線變了6. 穩(wěn)定傳熱是指傳熱系統(tǒng)內(nèi)各點的

7、溫度（ B ）。 A. 既隨時間而變，又隨位置而變 B.只隨位置而變，但不隨時間而變 C. 只隨時間而變，但不隨位而變。7. 在干燥流程中，濕空氣經(jīng)預熱器預熱后，其溫度（ A ），相對濕度（ B ）。 A. 升高； B. 降低； C. 不變8. 干燥器進口的溫度計最小分度是 0.1，下面是同一溫度時的幾種記錄，哪一種是正確的( D )。 A. 75; B. 75.0; C. 75.014; D. 74.98。9. 下圖中高位槽液面保持恒定， 液體以一定流量流經(jīng)管路，ab與cd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度相同，則( )。（1）U形壓差計讀數(shù) A. Rab Rcd B. Rab Rcd C. R

8、ab Rcd D. 不定（2）液體通過ab與cd段能量損失_。 A. hab hcd B. hab hcd C. hab hcd D. 不定（3） ab與cd兩段壓差_。 A. PabPcd B. PabPcd C. PabPcd D. 不定（4） R值表示_。 A. ab段的壓差值 B. ab段位能變化 C. ab段流動能量損失 D. ab段壓差值及流動能量損失本題目有題圖：titu012.bmp （1） B. （2） B. （3） C. （4） C. 本題 habR1（s）/ habhcd R2（s ）/ R1R2 Pcd /hcd R1（）/ Pab /R2（s）/10. 由于泵內(nèi)存有氣

9、體，啟動離心泵而不能送液的現(xiàn)象，稱為 （ ）現(xiàn)象。 A. 氣蝕 B. 氣縛 C. 喘振 B11. 一臺試驗用離心泵，開動不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表也逐漸降低為零，此時離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是( ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 壓出管路堵塞 D. 吸入管路漏氣 D.12. 多效蒸發(fā)中，由于溫度差損失的影響，效數(shù)越多，溫度差損失越大，分配到每效的有效溫度差就（ ）。 A. 越??； B. 越大； C. 不變 A13. 已知物料的臨界含水量為0.2kg水.kg-1 絕干料，空氣的干球溫度為t ， 濕球溫度為 tm，露點為td ，現(xiàn)將該物料自初始含水量

10、X1=0.45 kg水.kg-1絕干料干燥至X2=0.1kg 水.kg-1絕干料，則在干燥末了時物料表面溫度表：( )。 A. t表 tm; B. t表 =td; C. t表 =tm ; D. t表 =t。 A14. 往復壓縮機的最大壓縮比是容積系數(shù)（ ）時的壓縮比。 A. 最大 B. 最小 C. 為零 C15. 離心機的分離因數(shù)愈大，表明它的分離能力愈（ ）。 A. 差； B. 強； C. 低 B 三、判斷題：1. 食品工程單元操作是一種物理操作,只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學性質(zhì)。（ ） 2. 當空氣狀態(tài)一定時，可用物料的結(jié)合水分來判斷干燥能否進行的最大限度。（ ） 3. 相對濕度值大

11、小可以反映空氣的吸水汽的能力。若值大時，表示此空氣吸水汽的能力強。（ ） 4. 壓縮機的余隙大小與其生產(chǎn)能力有關(guān)（ ）。故余隙宜大（ ）。 5. 板框壓濾機采用橫穿法洗滌時，若洗滌壓差=最終過濾壓差，洗滌液粘度=濾液粘度，則其洗滌速率=1/4過濾終了速率。（ ） 6. 由溶液沸點造成溫度差損失等于溶液的沸點與相同壓力下水的沸點之差。（ ） 7. 物料的臨界含水量是劃分等速干燥和降速干燥階段的分界點。 ( ) 8. 板框壓濾機的洗滌速率等于過濾未了時的速率。（ ） 9. 在多效蒸發(fā)操作中，后一效蒸發(fā)器的加熱室就相當于前一效的蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽的冷凝器。（ ） 10.（2分） 題號8165 第8

12、章 知識點 400 難度 容易 廂式干燥器的傳熱方式是熱傳導。（ ） 11. 流體流動狀態(tài)的判斷依據(jù)是雷諾數(shù)Re。（ ） 12. 額外蒸汽的抽出其目的提高整個裝置的經(jīng)濟程度。( ) 13. 當空氣狀態(tài)一定時，可用物料的結(jié)合水分來判斷干燥能否進行的最大限度。（ ） 四、問答題：1. 影響重力沉降速度的主要因素是什么？為了增大沉降速度以提高除塵器的生產(chǎn)能力，你認為可以采取什么措施？ 由重力沉降式Ut=dp2 (s-)g/(18)可見，影響重力沉降速度Ut的主要是dp和（Utdp，Ut 1/，為提高Ut，在條件允許的情況下，可用濕法增大顆粒直徑。這樣可大大增大Ut，較可行的辦法是讓含塵氣體先冷卻，使

13、其粘度下降，也可使Ut增大。2. 說明列管式換熱器的基本結(jié)構(gòu)。 由殼體、管束、管板、封頭等組成。 3. 蒸發(fā)與加熱操作相比，有何特點？ （1）蒸發(fā)的料液是溶有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液，在相同壓力下，其沸點比純?nèi)軇┑姆悬c高，溶液濃度愈大，影響愈顯著。 （2）蒸發(fā)時，要汽化大量溶劑，所以耗汽量大。 （3）蒸發(fā)的溶液本身具有某些特性，如熱敏性，伴有結(jié)晶產(chǎn)生等，也會給蒸發(fā)過程帶來一定的影響。4. 多效蒸發(fā)中，“最后一效的操作壓強是由后面的冷凝能力確定的?！边@種說法是否正確？冷凝器后使用真空泵的目的是什么？ 不對。蒸發(fā)室的操作壓強是根據(jù)工藝操作要求，料液的特性，經(jīng)濟效果等應方面而定的。最后一效操作壓強是由后面

14、冷凝器的真空度確定的，真空度太高時，導致冷凝器的T*太低，冷凝困難，這是決定最后一效的操作壓強時應考濾的。 使用真空泵的目的是排除凝性氣體，維持蒸發(fā)器內(nèi)要求的真空度。5. 如圖所示的2B31型離心泵裝置中，你認為有哪些錯誤？并說明原因。本題目有題圖：TITU157.bmp 圖中錯誤有：1）無底閥，無法灌液且易堵塞；2）安裝高度15m過高，因常壓下送水理論上最大的吸上高度為10.33m而實際由于存在阻力，不可能達到如此高度；3）吸入管徑比排出管徑小，因流速增大而引起損失能量增大易發(fā)生氣蝕在現(xiàn)象；4）葉輪反轉(zhuǎn)；無法排液；6. 有一高溫爐，爐內(nèi)溫度高達1000以上，爐內(nèi)有燃燒氣體和被加熱物體，試定性

15、分析從爐內(nèi)向外界大氣傳熱的傳熱過程。本題目有題圖：titu185.bmp 爐內(nèi)以對流和輻射并聯(lián)聯(lián)合傳熱，將熱量傳給爐的內(nèi)壁面。在爐壁內(nèi)通過傳導傳熱，將熱量以爐的內(nèi)壁面?zhèn)鞯綘t的外壁面，它與爐內(nèi)對流與輻射傳熱相串聯(lián)。爐外通過對流與輻射并聯(lián)聯(lián)合傳熱，將熱量從爐的外壁面?zhèn)鞯酱髿庵?，它與爐壁內(nèi)的傳導傳熱相串聯(lián)，所以該傳熱過程的特點是：（1）傳導、對流、輻射三種傳熱方式同時存在；（2）并聯(lián)、串聯(lián)的聯(lián)合傳熱同時存在。7. 工業(yè)生產(chǎn)中對溶液的濃縮，為何采用真空蒸發(fā)？*答案* 因為：（1）加熱蒸汽壓力相同時，真空蒸發(fā)時溶液的沸點較低，則有效溫度差較大，可使傳熱面積A減小。 （2）真空蒸發(fā)，可蒸發(fā)不耐高溫的溶液。

16、 （3）真空蒸發(fā)，可利用低壓蒸汽或廢汽作加熱劑， （4）真空蒸發(fā)時，由于溶液沸點低，設備的熱損失小。五、計算題：1. 用離心泵經(jīng)573.5mm的鋼管, 將敞口貯槽內(nèi)的有機溶劑(密度為800kg.m-3,粘度為20cp)輸送到反應器中。設貯槽內(nèi)的液面離反應器內(nèi)的液面高度保持16m，見附圖。已知鋼管總長度(包括局部阻力當量長度) 為25m，反應器內(nèi)的壓力恒定為498100 Pa(表壓) ,有機溶液輸送量為6m3.h-1,試確定泵提供的壓頭。本題目有題圖：titu027.bmp 取敞口貯槽液面為1-1截面，反應器內(nèi)液面為2-2截面，在1-1與2-2截面間列柏努利方程，并以1-1截面為基準面：gZ1+

17、(u12 /2) +(p1 /)+W = gZ2 +(u 22 /2)+(p2 /)+hfW=(Z2 Z 1 )g+(u 22-u12 )/2+(p2 p1 )/+hfhf =(l+le )/d(u 22 /2) u=(6/3600)/(/4)0.05 2 -1 u 1u 20 Z 1 =0Re=du/=0.050.8488800/ (2 010-3 ) =1697.6 2m故吸液高度合適。(2)驗電機 N電 Ne 而Ne =QeHe/102=22.86171400/1020.6653600 =2.23kw即N電 2.23 kw 2.2kw故原配電機要更換5. 現(xiàn)要設計一降塵室來凈制氣體，要求

18、降塵室的最大生產(chǎn)能力為1500標準m3/h ，近似常壓的含塵氣體。氣體的溫度為50，粘度為210-5pa.s ，密度為1.5kg/m3，而層粒的密度為3500kg.m-3，最小直徑為10m，沉降過程服從斯托克斯定律，試求：(1)降塵室的面積為多少m2 ？(取整數(shù))(2)若此降塵室只允許做成寬4m，高2m，那么此降塵室的最小長度為多少m？ (3)如果廠房面積有限，要求降塵室的長度為你所計算出的最小長度的一半，你認為座采取什么措施來完成此任務？ (1)求AUt =(1010-6) 2 (35001.5)9.81 /(18210-5 ) =9.5310-3 m.s-1V=V標T/T標=1500(50

19、+273)/273=1774.73m3/h A=V/Ut =(1774.73/3600)/(9.5310-3)=52m2(2)求L L=(A/b)=(52/4)=13m(3)當長度縮小一半時，為完成此生產(chǎn)任務，可在降塵室中間加一隔板。6.某燃燒爐的平壁由耐火磚（-1.K-1）,絕熱磚（-1.K-1）和普通磚(-1.K-1 )三種材料組成。已知耐火磚內(nèi)側(cè)溫度為1273K，耐火磚與絕熱磚接觸面溫度1213K，絕熱磚與普通磚接觸溫度411K；普通磚厚230mm，設為穩(wěn)定熱傳導，問：(1)耐火磚和絕熱磚應砌多厚才能保證熱損失不超過274w.m2 (2）普通磚的外側(cè)溫度為多少？ 耐=耐t耐/Q=1.05

20、(1273-1213)/274=0.2299m絕=絕t絕/Q=0.15(1213-411)/274=0.4391mt普=Q普/普=2740.23/0.8=78.78K411-t外=78.78t外=332.2K7. 某車間有一臺換熱面積（以外表面積計）為2.5 m2 的單程列管換熱器。用180的熱廢氣預熱輕油, 輕油走管外,其流量為200kg.h-1,比熱為2kJ.kg-1.K-1 ,溫度由30升至80。輕油與熱氣體作逆流流動。熱廢氣出口溫度為70。求：換熱器的熱負荷和傳熱系數(shù)。 A2.5m2 , Cp2kJ.kg-1.K-1 tm （(180-80)-(70-30)）/(100/40) 65.

21、5 Q2002(80-30)20000kJ.h-1 QKAtm K20000/(65.5-2.K-1.h-1=34.m-2.K-18. 在單效真空蒸發(fā)器中，將流量為10000kg.h-1 的某水溶液從10%連續(xù)濃縮至50%。原料液溫度為31。估計溶液沸點升高為7-2。加熱蒸汽壓強為2kgf.cm-2（絕壓），其冷凝水出口溫度為79。假設總傳熱系數(shù)為1000 w.m-2.K-1，熱損失可忽略。試求加熱蒸消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。當?shù)卮髿鈮簽?kgf.cm-2。已知-2時蒸汽飽和溫度為59.7，汽化潛熱為2356kJ.kg-1及焓-1；2kgf.cm-2時蒸汽飽和溫度為119.6，汽化潛熱為220

22、6kJ.kg-1及焓為2708 kJ.kg-1。 溶液沸點t1=T +=59.7+7=66.7 蒸發(fā)量W=F(1(X0/X1 )=10000(1(0.1/0.5) =8000kg.h-1 溶液的比熱Cp=4.187(1X0)=4.187(1-1.K-1 由蒸發(fā)器的熱量衡算式知： Q=F Cp(t1t0)+wr+Q損 =100003.77(66.731)+80002356 =20193890 kJ*h-1 =5609414 w 由傳熱速率方程式知傳熱面積為： A=Q/K(Tt)=5609414 /1000(119.666.7)=106 m2 加熱蒸汽量D=Q/r =20193890 /2206

23、=9154 kg.h-19. 現(xiàn)采用某單效真空蒸發(fā)器來濃縮某水溶液。已知進料量為10t.h-1，料液從15%濃縮至濃度為60%（均為質(zhì)量%），沸點進料；加熱蒸汽壓力為300kN.m-2（絕壓）；冷凝水在飽和溫度下排出；冷凝器內(nèi)的真空度為610mmHg，各項溫度差損失分別為=2.5，=3.5，=1；熱損失為加熱蒸汽放出熱量的5%，傳熱系數(shù)K=2500w.m-2.K-1，試：（1）估算單位蒸汽耗量為多少？（2）估算蒸發(fā)器的傳熱面積為多少m2？（3）若產(chǎn)品濃度達不到要求，你認為可采取什么措施？ 附：飽和水蒸汽性質(zhì) 壓力kN.m-2 溫度 汽化潛熱 kJ.kg-1 20 60.1 2454.9 30

24、66.5 2333.7 101.3 100 2258.4 300 133.3 2168.1 401.3 143.5 2138.1-2 （1）求D / w D =wr+FCp(t1 t0 )+QL /r 沸點進料t1=t0 ，且QL =0.05Dr D / w = r/ 0.95 r , W=F(1-X0 /X1 )=10102 (1-15/60)=7500kg.h-1 由P =300kN.m-2 ，查表得-1 ， T =133.3 P =(760-610)101.3/760=20kN.m2 , 查表得T冷=60.1，此冷凝器中二此蒸汽冷凝溫度, 而T=T +=60.1+1=61.1，查表得r-

25、1 D / W=2351.6/(0.952168.1)=1.142 （2）求A A=Q/（ktm ）=(D r )/k(T t1 ) 而t1 =T +=60.1+2.5+3.5+1=67.1A=(11) 1000 / 36002500(133.3-67.1) =31.17m2 （3）必須按設計要求控制好操作條件。 增加料液的循環(huán)速度（如暫停出料，料液回流入器再循環(huán)）。 可適當增大P ，以使T ，可使tm，以保證有足夠的所需的傳熱面積。 可適當提高冷凝器的真空度，使T， 則t1，有利于tm。10. 某小組在干燥實驗中測得：濕紙板G1=50g,G2 =48g,干燥時間 =

26、210。已知紙板的絕干量Gd=30g，尺寸：1501007mm。試求其對應的干燥速率和平均干基含水量為多少？ X平均=（X1X2）/2X1=（G1 - Gd）/Gd =（50-30）/30=0.6667kg水.kg-1絕干料X2=(G2 - Gd)/Gd =(48-30)/30=0.6kg水.kg-1絕干料X平均=(0.66670.6)/2=0.6334kg水.kg-1絕干料干燥速率U： U=W/AA=2(0.150.10.150.0070.10.007)=0.0335m2U=(50-48)/(10000.0335130)=4.59210-4 kg.m2.s-111. 水在內(nèi)徑為250mm的鋼

27、管內(nèi)流動。已知截面11處的流速為1m.s-1，測壓管中水柱高為1m；在截面22處管內(nèi)徑為150mm。試計算在截面11與22處產(chǎn)生的水柱高度差h為多少m水柱？（忽略阻力損失）本題目有題圖：titu031.bmp 在截面11與22間列柏努利方程： Z1+(u12 /2g) +(p1 /g) =Z2 +(u 22 /2g)+(p2 /g) Z 2 = Z 1 P1/1mH2O，11m.s-1 P1/P2/22 /221 /221（d1/d2）2 1（250/150）2-1hP1/P2/ 2.782/（29.8 1）12/(29.81) 0.343mH2O12. 某廠準備建一個降塵室來凈化常壓，溫度為

28、40-1，而微粒在室內(nèi)的沉降速度為-1，現(xiàn)依廠房面積分配，降塵室只允許做成寬為3m，高為2m。問：（1）降塵室的最小長度應為多少m？（2）降塵室的最大生產(chǎn)能力為多少標準m3.h-1？（3）若因廠房面積有限，降塵室的長度僅允許為你計算的最小長度的一半，你認為應采取計什么措施來完成此凈制任務？ （1）求最小長度L(L/u)(H/Ut )L（uH/Ut)=0.152/0.025=12m（2）最大生產(chǎn)能力V標 V實=AUt=LbUt=1230.025=0.9m3.s-1=3240 m3h-1V標=V實T標/T實=3240273/(40273)=2826m3.h-1（3）若L只能為原來的一半時，為完成同

29、樣的生產(chǎn)任務，可在降塵室中間加一隔板。-1,比熱為2kJ. kg-1.K-1,走內(nèi)管(規(guī)格為252.5mm),從150 冷卻到100 。冷卻水走套管環(huán)隙,從25升溫至60-1.K-1。1. 已知溶液一側(cè)的對流傳熱系數(shù)為1160w.m-2.K-1,冷卻水一側(cè)的對流傳熱系數(shù)為930 w. m-2.K-1,忽略管壁和污垢的熱阻及熱損失, 求以傳熱外表面積為基準的總傳熱系數(shù)K 和冷卻水的用量(kg.h-1)。 2.計算內(nèi)管的外表面積和管長。 溶液放熱 Q=MsCpT=1.421000(150-100) =1.4105 w 1/K0=d0 / (idi)+1/ =0.025/(11600.02)+1/9

30、30=2.1510-3 K0=464w.m-2.K-1 冷卻水用量 Ms=Q/Cp(t2-t1) =1.4105/4180(60-25)-1=3445kg.h-1 tm=(150-60)-(100-25)/ln(150-60)/(100-25)=82.3 A =Q/(K0tm)=1.4105 /(46482.3)=3.67m2l=A /(d0 )=3.67/(0.025)=46.7m-2（絕壓），溶液的沸點為80-2（絕壓）。原料液的比熱為-1.K-1。熱損失為12000w。忽略濃縮熱。試求：（1）單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量；（2）分別求算原料溫度為30、80和120-2及-2時飽和蒸氣的氣化潛熱

31、分別為2319 kJ.kg-1 及2206 kJ.kg-1,飽和蒸汽焓分別為2635kJ.kg-1及2708kJ.kg-1 。 （1）單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量W W=F（1X0/X1）=2000（10.1/0.3）=1333kg .h-1 （2）單位時間內(nèi)加熱蒸氣量D D=F Cp(t1t0)wrQ損/r 原料溫度為30時蒸氣消耗量為 D=20003.77(8030)13332319120003.6/2206 =1600kg.h-1 單位蒸氣消耗量為 D/w=1600/1333=1.2 同樣，原料液溫度為80時蒸氣消耗量及單位蒸氣消耗量分別為 D=（13332319120003.6）/2206=

32、1430 kg.h-1 D/w=1430/1333=1.07 原料液溫度為120時蒸氣消耗量及單位位蒸氣消耗量分別為 D=20003.77(80120)1333231912003.6/2206 =1293 kg.h-1 D/w=1293/1333=0.9715. 某車間準備用一臺離心泵將儲槽內(nèi)的熱水送到敞口的高位槽內(nèi)，已知管子規(guī)格為603.5mm鋼管，管內(nèi)流速為2m.s-1，吸入管路的能量損失為-1,壓出管路的壓頭損失為4mH2O (均包括全部的局部阻力損失在內(nèi)）,其余參數(shù)見附圖示。試求該泵提供的有效功率。本題目有題圖：titu168.bmp 定儲槽液面為1-1，且為基準面，高位槽液面為2-2

33、，列柏式： gZ1+(u12 /2) +(p1 /)+We = gZ2 +(u 22 /2)+ (p2 /)+hf hf =hf吸+hf壓=19.6+4-1 -100133 /980 +we=89.81+58.84 We=150 J.kg-1 ; Ms=/40.0532 2980 =4.3 kg.s-1 Ne=WeMs =.150 4.3 =649 W16. 噴水泉的噴嘴為一截頭圓錐體，其長度0.5m，其兩端的直徑d140mm，d2-2的水引入噴嘴，而噴嘴的阻力損失為1.5mH2O，如不計空氣阻力，試求噴出的流量和射流的上升高度。水的密度為1000kg.m-3。*答案* 本題目有題圖：titu

34、050.bmp 列11、22截面，以11面為基準的柏氏方程 Z1+(u12 /2g) +(p1 /g) =Z2 +(u 22 /2g)+(p2 /g) Z 1 =0 ; p 2=0 由連續(xù)性方程： （/4）d 12 1（/4）d2 22 1（d1 /d2 ）22（20/40）2 22 /4 P1 /10m ， Z2 0.5 101/2（2 /4）20.52 2 /21.5 82 /21/1622 /2（15/1 6）22/2 2 （89.81216/15）1/2 12.94 m.s-1上升高度 H=2 2/(29.81)=(12.94) 2 / (29.81)=8.53 m17. 某平壁工業(yè)爐

35、的耐火磚厚度為0.213m，爐墻導熱系數(shù)-1.K-1 。其外用導熱系數(shù)為-1.K-1 的絕熱材料保溫。爐內(nèi)壁溫度為980, 絕熱層外壁溫度為38,如允許最大熱損失量為800w.m-2。求:（1）絕熱層的厚度;（2）耐火磚與絕熱層的分界處溫度。 （1）/A（T1T3）/（1/12/2） （98038）/（0.213/1.0382 /0.07）800 得：b20.068m （2）/A（T1T2）/（1/1） （980T2）/（0.213/1.038）800 得：T2 81518. 在573mm的蒸汽管(管材的145w.m-1.K-1 )外壁包了一層25mm厚,導熱系數(shù)2-1.K-1 的石棉層。蒸汽

36、管的內(nèi)壁溫度為175, 石棉層外表面溫度為50,試求每米蒸汽管單位時間所損失的熱量?，F(xiàn)欲在石棉層外再加一層導熱系數(shù)為3-1.K-1的氧化鎂保溫材料, 使熱損失為原來的一半,設總溫度差保持不變,試問此保溫材料應多厚? 熱損失的計算 t1 175 t3 =50Q(t1 -t3 ) 2/（(1/1) (2 /1 )+(1/2)(3 /2) (170-50)23.14L/（1/45(57/2)/(57-6)/2)+1/0.2(57+50)/2)/(57/2)=239.1L(w) 溫度差不變,設厚度為x Q Q/2Q （(t) 2L）/（1/1 2 /1 +1/2 3 /2 +1/3 (3 +x)/3

37、）Q/2(1/2) t2L/（1/1 (2 /1) + 1/2(3 /2)） 1/1 2 /1 +1/2 3 /2+1/3 (3 +x)/3 2（1/1 2 /1 +1/2 3 /2 ） 1/3 (3 -x)/3 1/1(2 /1)+1/23 /2 +1/0.07(107/2+x) /(107/2) 1/45(57/2)/(57-6)/2)+1/0.2(57+50)/2)/(57/2) x=13.2(mm)19. 濕度為0.02的濕空氣在預熱器中加熱到120后通入絕熱常壓 (總壓P760mmHg)干燥器，離開干燥器時空氣的溫度為49。求離開干燥器時空氣的露點溫度d 。水的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)如下：溫

38、度， 30 35 40 45 50 55 60蒸汽壓P，mmHg 31.8 42.18 55.3 78.9 92.5 118.0 149.4 1=(1.01+1.880.02 )120+2490-1絕干氣 絕熱干燥器中 1 2 175.5=(1.01+1.88H2 )49+2490H2 H2 =0.0488 PS,tdH2 P/（0.622+H2 ） 0.0488760/(0.622+0.0488)=55.3mmHg由水蒸汽表 d =4020. 如附圖所示，高位水槽液面恒定，距地面10m，水從1084mm鋼管流出。鋼管出口中心線與地面的距離為2m，管路的總阻力（包括進、出口等局部阻力損失）可按

39、h=16.15u2 J.kg-1計算，式中u為水在管內(nèi)的流速（m.s-1)。求（1）A-A截面處的流速m.s-1？（2）水的流量為多少m3.h-1？本題目有題圖：titu172.bmp （1）定水槽液面為1-1，管出口外側(cè)為2-2，以地面為基準面，則： Z1g + P1 /+ u12/2 = Z2g +P2 / + u22/2 + h 109.807+0+0=29.807+0+(0.5+16.15)u2-1 水在管內(nèi)連續(xù)流動 dA=d , uA-1 （2）V=3600(0.1) 22.2/4=62.17m3.h-121. 40水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動，為保證水在流經(jīng)收縮管時不產(chǎn)生氣化現(xiàn)象

40、，收縮管的管徑應限制在多大？（不考慮流動阻力損失）。當?shù)卮髿鈮簽?7kN.m-2，40水的密度為992kg.m-3，飽和蒸汽壓Ps-2。本題目有題圖：titu048.bmp 列11與22截面間列柏努利方程： 10 = u22/2g , u2=(102g) 1/2 =14m/s 列1-1及0-0間柏努利方程 7+971000 /992g=7.381000 / 992g+ u20/2g 解得 u0 =17.8m/s 由連續(xù)性方程 17.8d0 2=14150 2解得 d0 =133mm 22. 在套管換熱器中，用100的水蒸汽將流率為2000kg.h-1的鹽水，由20加熱至60-1.K-1，加熱內(nèi)管平均直徑為48mm，蒸汽對管壁的給熱系數(shù)為10000w.m-2.K-1，管壁對鹽水的給熱系數(shù)為800w.m-2.K-1