1、某濕物料原含水量為10%,在干燥器內(nèi)干燥至含水量為1.1%(以上均為質(zhì)量％試求

每噸濕物料除去的水量。

解：

方法一：設(shè)Gi=lt=1000Kgo已知Wi=10%、w2=l.l%

物料衡算：01Gl=W+(G1-W)x1.1%

解：W=90Kg

方法二：G1(l-(y|)=(G1-W)(l-(y2)

解：W=90Kg

2、采用兩個連續(xù)操作的串聯(lián)蒸發(fā)器以濃縮NaOH水溶液，每小時有10噸12%的NaOH水

溶液送入第一個蒸發(fā)器，經(jīng)濃縮后的NaOH水溶液再送入第二個蒸發(fā)器進一步濃縮至

50%的堿液(以上均為質(zhì)量％)排出。若每個蒸發(fā)器蒸發(fā)水量相等，試求送入第二個蒸

發(fā)器的溶液量及其組成(用NaOH的質(zhì)量％表示)。

WW

”八"它一凡g=工。，=10X0.12=(1()4一2W)X0.5

解：不變組份衡算式0022

n卬=3800依〃？

F1=F0-W=10000-3800=6200kg/h

...=五⑷?=>10」x0.12=6200?

以第一蒸發(fā)器為衡算范圍：0011,

n幼=19.4%

3、一間壁式換熱器用冷卻水將間壁另一側(cè)1500kg/h、80°C的某有機液體冷卻到40°C,冷卻

水的初溫為30°C,出口溫度為35°C,已知該有機液體的平均定壓比熱容為1.38kJ/(kg^C)?

試求冷卻水用量。

解：不〃=4.186~/(kg?°C)

1500xe(乙―G=。'1一口)

nW=3956Kg//?

第一章

1、試求氨在2.55MPa(表壓)和16°C下的密度。已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙閘OOkPa,

解：p范=2.55xlO3+100=2650kPa

2650x17

=18.75版//

。二鬻8.314x289

2、某氣柜內(nèi)壓強為0.075Mpa（表壓），溫度為40°C,混合氣體中各組分的體積百分數(shù)為:

NCO

H22co2CH4

V,-

%40203271

試求混合氣的密度。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙閘OOkPa。

解：p綸=0.075xlO3+100=115kPa

40x2+20x28+32x28+7x44+1x16

M==16.8kgIkmol

100

PM175x18.6

=1.25kg/m3

8.314x313

3、在大氣壓強為lOOkPa地區(qū)，某真空蒸儲塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為90kPa。若在大氣壓強為

87kPa地區(qū)，仍要求塔頂絕壓維持在相同數(shù)值下操作，問此時真空表讀數(shù)應(yīng)為多少kPa?

解：尸真=P>^P絕=l00=P絕=l0kPa

P'真=PkP絕=77kPa

4、計算2（rc下苯和甲苯等體積混合時的密度及平均分子量。設(shè)苯一甲苯混合液為理想溶

液。

解：20%^p透=879kg/m3"甲琴=867kg/m3等體積時

—m.+m879+867—m879+867

=卡3kgimiM=——=----------=84.4依/mol

2n879867

-----------1-----------

7892

5、用普通U形管壓差計測量原油通過孔板時的壓降，指示液為汞，原油密度為860依/加3,

壓差計上測得的讀數(shù)為18.7cm。計算原油通過孔板時的壓強降，kPa

解△伽=（?汞■夕油）gR=（13600-860）x9.8lx0.187=23.31kPa

6、一敞口燒杯底部有一層深度為51mm的常溫水，水面上方有深度為120mm的油層，大

氣壓強為745機機Hg柱，溫度為30°C,己知油的密度為820依/W?。試求燒杯底部

所受的絕對壓強，kPa

解：

P=P。+產(chǎn)油+P=p.MgR+夕油g%+p/k

=13600x9.81x0.745x820x9.81x0.12+995.7x9.81x0.051=100.81JlPa

7、如圖所示，用連續(xù)液體分離器分離互相不溶的混合液?；旌弦河芍行墓苓M入，依靠兩液

的密度差在器內(nèi)分層，密度為860依/〃/的有機液體通過上液面溢流口流出，密度

1050依/63的水溶液通過u形管排出。若要求維持兩液層分界面離溢流口的距離為

2m,問液封高度%為多少m?

x981x2

解：4+產(chǎn)油g&"+p水???&=]05（）X981"638〃7

8、用來測量氣體導(dǎo)管中某截面上的壓強，壓差計的側(cè)與導(dǎo)管測點相連，另一

側(cè)敞口。已知大氣壓強為750〃"出松，指示液為水和輕油，它們的密度分別為

1000伙/〃/和860kg/加?'，壓差計讀數(shù)為150mm□試求被測氣體導(dǎo)管截面上的絕對

壓強？

解：《一4二^水一夕油8尺）

=「末gx0.75+（1000—860）xgx0.15=100.268APa

9、一異徑串聯(lián)管路，小管內(nèi)徑為050mm,大管內(nèi)徑為0100mm。水由小管流向大管,

其體積流量為15m%,試分別計算水在大管和小管中的（1）質(zhì)量流量；（2）平均流速；（3）

質(zhì)量流速。

解：解：（1）大管:

卬、=Vsp=15x1000=15000^7/2

15/3600

匕=0.531/77/5

0.785J20.785xO.l2

2

G]=uxp=0.531x1000=530.Skg/m-s

(2)小管:

質(zhì)量流量不變Ws2=15000kg/h

⑸3600gw

-0.785d；0.785x0.052

L22

或:u2=w1(-)=0.531(—)=2.123w/s

d250

G2="2?P=2.123X1000=2123///

10、水以17機3//?的流量經(jīng)一水平擴大管段，小官內(nèi)徑4=40〃”",大管內(nèi)徑辦=80〃而…

如圖所示的倒U形管壓差計上的讀數(shù)R為170mmo求水流經(jīng)1、2截面間擴大管段的

阻力損失為多少，/必。

2222

UU

---\-----------2-----1i---P----\-~----P--?--

解:(號+

g&+:+/gZ2+Z3Z%22p

17/360017/3600

M1=3.76/7?/5=0.94m/s，2-Pi=PgR

0.785x0.042-0.785x0.082

?3.76—0.94"_??,,

??Z〃/=-------------------9.81x0.17=4.96J/kg

11、某一高位槽供水系統(tǒng)如附圖所示，高位槽高于地面8m,管子規(guī)格為0108X4.Ommo

2

埋于地面以下1m,出口管高出地面2m。能量損失可以表示為Z/?/=45(y)J/kg(u為水

在管內(nèi)的流速)。試求:

(1)水在管內(nèi)的流量(m'/h)。

(2)欲使水量增加10%,應(yīng)將高位槽的液面

增高多少m?；

解：⑴

Z]g+"+:"：=Z2g+也+Shf

p2p2

11

=>6x9.81+0+0=0+0+-w；9+45x-9;

222M2

6x9.81

=>u=

23

Vs=3600x0.785x0.12xJ6-9-81=45.2m"

V23

(2)V.v'=45.2x1.1=49.72m3//?

,49.72/3600

u=---------------=1.76/72/5

0.785xO.l2

1.76.7.26,〃

23

/.=7.26+2—8=1.26m

12、如圖所示水槽，頁面恒定，底部引出管為例08x4無縫鋼管。當(dāng)閥門A全閉時，近閥

門處的玻璃管中水位高為〃為1m,當(dāng)閥門調(diào)至一定開度時，//降為400〃皿，此時水

在該系統(tǒng)中的阻力損失為300〃〃〃水柱，試求管中誰的流量，機，入

解：M=0z=0-^―=\m后z=0-^―=0.4//ZZ/'/g=03”

PgPg

n〃=V2xO.3x9.81=2.4m/s

=3600x2.4x0.785x0.12=68.7m3/h

13、25℃水在076X3mm的管道中流動，流量為30m3/h,試判斷流型；若保證管內(nèi)流體作

層流流動，則管內(nèi)最大平均流速應(yīng)為多少。

解：查附錄25°C水物性：

p=996.95kg/m\〃=0.903cP

30

匕,3600=2.1665/7?/s

0.785J20.785x0.072

Re_dup_0.07x996.95x2.16655

e一方一0.903x107=1.67xlO>4000

為湍流

“八八d，p0.07x996.95xu

2000=--=------------；—=>u=0.0259m/5

//0.903x10-3

15、某輸液管輸送20°C某有機液體，其密度為1022kg/,粘度為4.3CP。管子為熱軋

無縫鋼管。57x3.5,要求輸液量為管子總長為iom1,試求：①流過此管的

阻力損失，J/kg；②若改用無縫鋼管。25x2.5,阻力損失為多少J/依？鋼管的絕

對粗糙度可取為0.2mm

33

解：p=1022kg/m〃=4.3x10-3payVs=im/hL+^le=\Om

cl=50mm=0.05〃?

匕二1/3600

=0.14m/5

0.785J2-0.785x0.052

1

1022x0.05x

pdu

3600x0.785x0.052=1681

①&4.3x10-3

64_64

=0.038

Re-1684

Z%工=0038x衛(wèi)x電30.0765J/kg

乙/d20.052

匕_1/36001022x0.02x0.885

=0.885m/5=4205

0.785/-（）.785x0.0224.3x10-3

￡/d=—=0.012=0.05

20

=/l?上匹=0.25x〃-x”竺=9.79///

乙/d20.022

16、水以2.7x10-3m3/s的流量流過內(nèi)徑為50mm的鑄造管。操作條件下的粘度為

09mPa-s,密度為992kg/m3。求水通過75m水平管段的阻力損失，J/kg

解：匕=2.7x10-3m3/$[=0.05加M=1.09xl0^Pa-50=9921kg/，7?

2.7x10-3

L=15m=1.38〃？/s

0.785/0.785x0.052

Re=%0.05x1.38x992

=628x1()4

1.09x10-3

￡/d="=0.01查得2=0.046

50

./M2751.382

/t,一----0.046xx-=--6-5-.71/依

d20X)52

17、某液體流過普通普通熱軋無縫鋼管。273x11.0,管壁粗糙度為2.5mm,管長為150mm,

允許阻力損失為5.3m液柱。已知該液體的運動粘度為2.3x10-6〃//5,試確定其體積

流量，/h

解：=2---=5.3^2-?2=0.174

'd2g

設(shè)％=0.02貝ij“=2.95m/s

%=0.251x2,5=32x]()5￡=1^^0.01查得2=0.038

u2.3x10-6d251

進入完全平方區(qū)4=0.038則"=2.14〃“s

V/,=3600x0.785x0.2512x2.14=381/713//?

18、原油以28.9〃//〃流過一普通熱軋無縫鋼管，總管長為530m,允許阻力損失為1kg,

原油在操作條件下的密度為890版/，/,粘度為3.8〃?Pa-s。管壁粗糙度可取為0.5mm。

試選擇適宜的管子規(guī)格。

0.0102380〃%2^=4=2886.64

解：“二————-

3600x0.785J22d2d4d5

設(shè)/I=0.025d=0.097〃？則“=1.1機/s

0.097x1.1x890，c4

R=--------------；—=2.5x]04

c3.8x"3

05

—￡=—=0.005查得4=0.035

d97

設(shè)2=0.035d=0.104機則“=0.95機/s

0.95x0.104x890「

Re=----------=2.3x10

3.8x103

￡05

-=—=0.005查得2=0.035

d104

J=104m加4x4

19、如圖示用泵將貯槽中的某油品以40機3〃的流量輸送到高位槽。兩槽的液位差為20mo

輸送管內(nèi)徑為100mm,管子總長為450mm。試計算泵所需的有效功率。設(shè)兩槽液面恒

定。油品的密度為890口/加，粘度為0.187Pa。

40

解：u-1.4,山R,H-4X出=673.65

3600x0.785x0.12'0.187

2=—=0.95Yh=0.095x—x—=419J/^

R乙/f0.12/

22

HPlMP2c

乙g+萬+萬+%=Z^+E+5+2%

142

20x9.81+—+419=6167/^

八616x890x40,

P=wfiv=-----------------=6AkW

3600

20、用玻璃虹吸管將槽內(nèi)某酸溶液自吸出來，溶液密度為1200口/m3,粘度為6.5c、P.玻璃

虹吸管內(nèi)徑為25加加，總長為4機，其上有兩個90。標準彎頭。若要使輸液量不小于

0.5x103/n3/.v,高位槽液面至少要比出口高出多少m?設(shè)高位槽內(nèi)液面恒定。

40.5x10”0.025x1.02x1200

解：u-------------1.02msR4703.6

0.785x0.02521Xe6.5x10-3

人"祟=0038Z好=（4+》）卜3.96〃依

Re

*^+3.96+0.26

h=」--------------=0.483m

9.81

24、某流體在光滑圓形直管內(nèi)作湍流流動，總管長和管徑均不變，而流量增加為原來的兩倍,

問因流動阻力而產(chǎn)生的阻力損失為原來的多少倍？摩擦系數(shù)可用柏拉修斯公式計算。

0.3164

解：hf=A,-----4―R0.15匕2=2匕-21

fd24

1M”1

Ri—2R,=>Z,=：—4-----n,5gx4=3.36

e2el,20.15H公%2°'

第二章

1、某離心泵在轉(zhuǎn)速為14504min下用20°C清水做性能試驗，測得流量為240機？/〃，入

口真空泵的讀數(shù)為O.OIMPa，出口壓強表讀數(shù)為0.43MPa,兩表間垂直距離為0.4,“。

試求此時對應(yīng)的揚程值。

解：2=998.2依/疝

P2-P1」(0.43+0.01)xl06

H?=h。+0.4+---------------=45.3m

Pg998.2x9.81

2、某離心泵輸水時得到下列數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)速”=1450"min,流量Q=60用揚程H=52m,

軸功率N=16.lkW。試求：此泵的效率；若要求流量增加至80〃//〃，轉(zhuǎn)速應(yīng)增加多

少？并估算此時相應(yīng)的揚程和功率。（假設(shè)泵的功率不變）

解：〃二叢二。“771=0.528@=@=§n〃，=1933〃min

NN〃2。26-

包2=（也）2=3=>“，=92.4機迎=（2）3=”=>N，=38.bW

H\n\9"2NIm27-

3、用內(nèi)徑為106mmd鍍鋅鋼管輸送20°C的水溶液（其物性與水基本相同）。管路中直管

長度為180mm，全部管件、閥門等的局部阻力的當(dāng)量長度為60mm，摩擦系數(shù)可取為0.03。

要求液體由低位槽送入高位槽，兩槽均敞口且液面維持恒定，兩液面見垂直距離為

16m,試列出該管路的特性方程（流量Q以m3/人計）。

△P

解：A=----=16〃?

P8

H/(/+/)〃、003x(180+60)。

f~~d2g~0.106x2x9.813600x0.785x0.106-

0.03x240=3.43x107

B=---------------------------T

0.1065x2x9.8lx36002x0,7852

He=16+3.43X10-3Q2

5.已知某離心清水泵在一定轉(zhuǎn)速下的特性方程為：”=27.0-15。2式中、為〃23/111吊。

此泵安裝在管路系統(tǒng)中，要求輸送貯罐中密度為1200口/機3的液體至高位槽中，罐

與槽中的液位差為10m,且兩槽均與大氣想通。已知當(dāng)流量為14x10-3m3/5時，所需揚

程為20m。試求該泵在管路中的工作點。

解：設(shè)管路”=10+8。2

20=10+B（14xl0-3x60）2=>5=14.17=>2=10+14.17220

〃=27.0—15Q2②聯(lián)立①②解。2=（）58nQ=45.8〃/"

H=18.3/n

6.將密度為1500依/加3的硝酸由地面貯槽送入反應(yīng)釜。流量為763//,,反應(yīng)器內(nèi)液面與

貯槽液面間垂直距離為8m,釜內(nèi)液面上方壓強為200kPa（表壓），貯槽液面上方為常

壓，管路阻力損失為30kPa。試選擇一臺耐腐蝕泵，并估算泵的軸功率。

解：“，=8+（200+30）x10=236”依據(jù)Q=7〃///?H=23.6m

1500x9.81

選40E-26型

7

^—x1500x9.81x23.6

N=①英------------------=1.53AW

0.44

7.某廠將50,。重油由地下貯油罐送往車間高位槽，流量為40〃力，升揚高度為20m,

油管總長為300m（包括局部阻力的當(dāng)量長度在內(nèi)）。輸送管采用無縫鋼管。108x4。已

知50℃下重油密度為890版/加3,粘度為187mPa-s。試選擇一臺適宜的油泵。

44.9//

解：。=:竺任=u—---------------=1.59mls

890'3600x0.785x0.01'

_dup_64

RJ二756.42=—=0.085

uRe

2

”,=20+71」

■—=52.7m所以應(yīng)選80y60

d2

第三章

1.試計算直徑為50〃機的球形石英顆粒（其密度為2650必/〃，），在20℃水中和20°C常

壓空氣中的自由沉降速度。

gdpYp-p）duo

解：在水中〃，=-----?！?0.0025機/s夫〃=絲=0.11<2成立

18weu

gdpYp-p）duo

在空氣中打，=-----"——=0.2m/sR,=竺也=0.67<2成立

118weu

2.求密度為2\50kg/m3的煙灰球粒在20（空氣中作層流沉降的最大直徑?

g。，

解：d?==11.3um

g(pjP)

4.溫度為200°C的常壓煙道氣，以1.6機③/$（操作狀態(tài)）的流量，送入長x寬x高為

10mx2mx2m的降塵室。已知煙塵密度為4880必//??,求可以完全分離下來的最小煙塵的

直徑。

5

，=18”,118xl.8xlQ-xO.O8匕二L6

解:=28〃次=0.08

,一N9.81(4-。)\9.8lx(4880-1.205BL2x10

dp?人?p_28x10-6x08x1.205

=0.14<2成立

fj―1.8x10-

9.過濾面積為0.093機2的小型板框壓濾機，恒壓過濾含有碳酸鈣顆粒的水懸浮液。過濾時

間為50秒時，共獲得2.27X1（）T加3濾液。問過濾時間為200秒時，共獲得多少濾液?

2.27x1033.35x10-3

=2.44x10-2=3.6x10-2

解：?%

0.0930.093

qe=4.1x10-3%=1.59x10-5200秒時/+2x4.lx10-34=200x1.59x10-5

q=0.0526V=qA=0.0526x0.093=4.89xlO-3m3

10.BMS50/8I0-25型板框壓濾機，濾框尺寸為810x810x25mm,共36個框，現(xiàn)用來恒壓

過濾某懸浮液。操作條件下的過濾常數(shù)K為2.72x10-〃//s,/為3.45xl(f3m,每濾出

1//濾液同時，生成0.148mF濾渣。求濾框充滿濾渣所需的時間.

050

解；v=_^Z_=3.986A,3=0.812x2x36=47.239，/

0.108目

V,，,=0.812X0.025X36=0.5W22

，過V+2VeV,^KAt

n3.986?+2x3.986x3.45x10-3x47.239=2.72xl0-5x47.2392fn

t=283s

第四章

3.某蒸汽管外徑為159mm，管外保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)2=0.11+0.0002MV/〃??℃,蒸汽管

外壁溫度為150℃o要求保溫層外壁溫度不超過50℃,每米管長的熱損失不超過200

W/機，問保溫層厚度應(yīng)為多少？

解：

i==150+50=100°C2=0.11+0.0002/=0.11+0.0002x100=0.131V/m-℃

22

Q△t…150-50

=>200=-~~T-J；-------------

lIn弓/八159+23._?_

In-------乃X0.13

2成159

,159+26

萬x0.13=>S=40.\mm

159

4.076x3的鋼管外包'一層厚30mm的軟木后，又包一層厚30mm的石棉。軟木和石棉的

導(dǎo)熱系數(shù)分別為004卬/〃??（和0.16W/m-℃.已知管內(nèi)壁溫度為-110℃,最外側(cè)溫

度為10℃求每米管道所損失的冷量。

解：

Q.t.~t—110—10

一=2萬-----------——4-----------=2乃——--------------------------=-44.8W/m

1ln-//L+ln^-//Uln^//LIn—/45+ln—/0.04+ln—/0.16

r,rz-r.353868

6.常壓空氣在內(nèi)徑為20mm的管內(nèi)由20℃加熱至100℃,空氣的平均流速為12mls,

試求水與空氣側(cè)的對流給熱系數(shù)。

2

解：f=60°cP=1.06必/加3Cp=1.005kj/kg2=0.02896W/m?℃

0.02x12x1.06

〃=2.0X10TR=1.27xl04

0.01x10-5

1.005xlO3x2.01x10^

=0.6975

0.02896

a=0.023(1.27xl04)080.6975°4=55.3W//.。。

0.02

7.水以1.0加/s的流速在長3m的。25x2.5的管內(nèi)由20℃加熱至40℃,試求水與管壁

之間的對流給熱系數(shù)？若水流量增大50%,對流給熱系數(shù)為多少？

解：夕=995.7依/〃/C0=4.17x103/(依?。。)A=0.6176W/(/??2?℃)

〃=0.8*10-3尸。7

0.02x1.0x995.71小

RD,=----------：——=2.5x10/?=5.4

,0.8x107

a=0.023x06176x(2.5x104)°-85.40-4=4.6xl03IV/m2?℃

0.02

8.在常壓下用套管換熱器將空氣由20℃加熱至100℃,空氣以60依///的流量流過套管

環(huán)隙，已知內(nèi)管。57x3.5〃〃〃，外管。83x3.5加加，求空氣的對流給熱系數(shù)?

解：”20;100=60。。查(=]06()依/“3、。產(chǎn)1.005x1()3//(必：c)

/I=0.02896W/2.。c)、〃=2.01xl()Tpa.$、p=0.696

60

.x,xp

2

de=d2~d\=\9mm凡=dj絲=----------------------=7942>2300

〃白(/2-小2)x2.01x10"

4

=￥=0.6975舞=0.943

289608042

a=0.023—xRe。*/>尸x/=0.023°~0x7942x0.6975x0.943=37.7w/(mC)

dg0.019

9.某種粘稠液體以0.3m/s的流速在內(nèi)徑為50〃?加，長4機的管內(nèi)流過，若管外用蒸汽加

熱，試求管壁對流體的給熱系數(shù)。已知液體的物性數(shù)據(jù)為：2=900口/小

Cp=1.S9kJ/kg-℃,2=0.128IV/m-℃,4=0.01Pas。

^0.05X0.X900

解：&=3=1350<23()0

0.01

”卷號4…。

=1350x147.66x^=2492>10

'「I4

a=1.86x4(R,記.與(上-嚴A12g1

1.86xx24923x095=61.3W/??.。。

dI〃w0.05

11.溫度為52℃的飽和蒸汽在長3m,外徑為32mm,的單根黃銅管表面上冷凝，銅管垂直放

置，管外壁溫度為20℃,試求每小時苯蒸氣的冷凝量？若將管水平放置，苯蒸氣的冷凝量

為多少？

解：已知九=52℃八,,=48℃痣=32,即

,“=52;48=50"C查得夕=85(Ug/(m°C)2=0.14W/(m2?℃)

a=0.45x10-3尸0°。=1.8。/(依C)52°。時，394kJ/kg

21

(1)水平放置：a=0.725(18」戶=2462W/(m2C)

2462XIX0.032x3x4

Q=aA\t-Wr=>W27.1kg/h

394xlO3

（2）垂直放置：假設(shè)R,<2000

a'1.13

0.5=>4=0.5x2462=1233.2W/(m2°C)

~a~0.725

R=-4<^z—/A/=333.9<2000(假設(shè)成立)

W'=0.5W=13.5必"

13.流體的質(zhì)量流量為1000版/〃，試計算以下各過程中流體放出或得到的熱量。

①煤油自130°。降至40°C,取煤油比熱容為2.09H/依?（；

1000x2.09x10-x(130-40)=5_23x1q4w

解：。=

3600

②比熱容為3.11kJIkgT的NaOH溶液，從30UC加熱至100℃;

1000x3.77x1。%。=7.33x1。覬

解：。=

3600

③常壓下將30°C的空氣加熱至140T；

解：

6=1000X1.015X103X(140-30)=3JX1()4W

3600

④常壓下100℃的水汽化為同溫度的飽和水蒸氣;

解；。二幽端四二6.27,血

⑤100℃的飽和水蒸氣冷凝，冷卻為50℃的水。

解：儂空空”二3上迎“WOW

3600

15.在一套管換熱器中，內(nèi)管為姬7x3.5的鋼管，流量為2500口/人，平均比熱容為

2.0以/依?°C的熱液體在內(nèi)管中從90℃冷卻為50℃,環(huán)隙中冷水從20℃被加熱至

40℃,已知總傳熱系數(shù)為200W/，/.。。，試求；①冷卻水用量，依//?②并流流動時的

平均溫度差及所需的套管長度，機；③逆流流動時平均溫度差及所需的套管長度，加。

解：①=力n250°x2.0x(90—50)=W,x4.186x(40—2°)

②并流：△/,=90-20=70℃Af=50-40=10℃A/=四三瞿=30.83°。

I〃24-m70

In—

10

3

c"—……，2500X2.0X（90-50）X10/3600八2

Q=W,「AT,=KAN=A=----------------------------=9m-

"2PDN1h200x30.83

A=7rdeI=/=----=-----------=50.5m

叫）3.14x0.057

③逆流：△九=90-40=50℃A^=50-20=30℃=5°^3°=40℃

250（）X2.0X40X103

3600______________

1==38.8〃?

-200x40x3.14x0.057

16.一列管式換熱器，管子直徑為。25x2.5,管內(nèi)流體的對流給熱系數(shù)為W/，"2-K,管

外流體的給熱系數(shù)為200QW/m2-K,已知兩流體均為湍流換熱，取鋼管導(dǎo)熱系數(shù)

2=45W/.K,管內(nèi)外兩側(cè)污垢熱阻為0.00118加2?K/卬,試問；①傳熱系數(shù)K及各部

分熱阻的分配；②若管內(nèi)流體流量提高一倍，傳熱系數(shù)有何變化？③若管外流體流量提高一

倍，傳熱系數(shù)有何變化？

解：

11SdcRsdd1c-c0.002525250.00118x25

Ko

~Ka.&d.a.di20004522.5100x2020

nK=63.6W/（〃/.K）

I=0.023」，R0“尸”流量增加一倍，流速增加一倍,R增加2°，8倍,

de'

所以a：=208a,=i74.ii

1_12525

-----1----------=0.0104nK'=L51K

2000174.11x20

a…白”帚。一7

1111

-----=------------------1---------------=0.01554=>K"=1.01K

K"K20002928.17

17.一傳熱面積為15/的列管換熱器，殼程用1100。的飽和水蒸氣將管程某溶液由201

加熱至80℃,溶液的處理量為2.5x10jg/力，比熱容為4■/必?(,試求此操作條件

下的傳熱系數(shù)？

90

義4xIO?x（80—20）=1.67x106卬-2°=54.6fC

3600,?90

Q1.67xl06

K=2038.7W/（，。。）

A\t15x54.61

&m

20.某換熱器的傳熱面積為30〃/,用100℃的飽和水蒸氣加熱物料，物料的進口溫度為

30℃,流量為2依/s,平均比熱容為4口/依?°C,換熱器的傳熱系數(shù)為125W/，/.。。,

求；①物料出口溫度，②水蒸氣的冷凝量，kgth.

解：Q=2x4xl03x“2—30)

二(100力-(100工)心一

100-f.70

In_____In-----------------------

100-3100-心

九一

a330

Q=KA\fm=2X4X10X(^2-30)=125X30X

In----------

ioo工

70125x30

nln心=562C

100工2x4xl03

=>Q=2X4X103X(56.2-30)=2.1X105IV

。=叩八x2258xIO?=卬,=0.93女g/s=334kg/h

21.363K的丁醇在逆流換熱器中被冷卻至323K,換熱器的面積為30機？，傳熱系數(shù)為

15OW/m2-k0已知丁醇流量為2000依/%,冷卻水的進口溫度為303K,試求冷卻水的流

量和出口溫度。

解：

2000X2.97X1O3X(363-323)

=6.6xlO4IV

O=WCC=3600

6.6xl04

=14.67°C

150x30

363—力，一20

△t=-------——=14.67試差—2=343K時,A乙=20P

I"、363—九

In-------

20

t、=353K△乙=14.43°C

九=350K