化工原理上冊(cè)習(xí)題.ppt

1、有一套管換熱器，管內(nèi)為542mm，套管為1164mm 的鋼管，內(nèi)管中苯被加熱，苯進(jìn)口溫度為50，出口溫度為80，流量為4000kg/h 。環(huán)隙為133.3的飽和水蒸氣冷凝，其汽化熱為2168.1kJ/kg，冷凝傳熱膜系數(shù)為11630W/m2.K 。苯在5080之間的物性參數(shù)平均值為密度=880kg/m3，比熱 :Cp=1.86kJ/kg.，粘度=0.3910-3Pa.s，導(dǎo)熱系數(shù)=0.134W/m.k，管內(nèi)壁垢阻為0.000265cm2/W ，管壁及管外側(cè)熱阻不計(jì)。試求： （1）加熱蒸汽消耗量； （2）所需的傳熱面積（以內(nèi)管外表面計(jì)）。,解：（1）加熱蒸汽消耗量：,（2）內(nèi)管中苯的流速：,湍流

2、,則以內(nèi)管外表面計(jì)的傳熱系數(shù)為：,.,一列管式換熱器由25*2 鋼管制成。 在管內(nèi)流動(dòng)，注量為10/s，由320K冷卻到310K，的平均比熱為0.86J/*K。冷卻水在管外與呈逆流流動(dòng)，流量為3.58/s ，進(jìn)口溫度為300K 。已知側(cè)的1 為50W/K ，水側(cè)2為500 W/K，垢 阻不計(jì)，水的比熱為4.16J/*K。 試計(jì)算：（1）冷卻水的出口溫度。 （2）傳熱系數(shù)。 （3）傳熱面積。,例1-1 如圖所示，槽內(nèi)水位維持不變，在水槽底部用內(nèi)徑為100mm的水管引水至用戶C點(diǎn)。管路上裝有一個(gè)閘閥，閥的上游距管路入口端10m處安有以汞為指示液的U管壓差計(jì)（Hg=13600kg.m)，壓差計(jì)測(cè)壓點(diǎn)

3、與用戶C點(diǎn)之間的直管長(zhǎng)為25m。問：（1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，若測(cè)得R=350mm，h=1.5m，則槽內(nèi)液面與水管中心的垂直距離Z為多少m？ （2）當(dāng)閘閥全開時(shí)（閥=0.17 , =0.02），每小時(shí)從管口流出的水為若干m3/h？,解:（1）閘閥關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)處于靜止，由U管處等壓面得： 水g(Z+h)=HggR Z=Hg.R/水-h =136000.35/1000-1.5 =3.26m,（2）以槽液面為1-1，管出口內(nèi)側(cè)為2-2，管中心線為基準(zhǔn)面，列柏式：,又 H1-2=(.L/d+). u22 /(2g) =(0.0235/0.1+0.5+0.17) u22 /(2g)=7.67 u22 /(2g

4、) 則 3.26+0+0=0+u 22/(2g)+0+7.67u22/(2g) 解得 u2=2.72m/s V =.d2.u2 /4 =.(0.1)22.723600/4=76.87m3/h,例1-2 用泵自敞口貯油池向敞口高位槽輸送礦物油，流量為 38.4T/ h,高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路總長(zhǎng)(包括閥門及管件的當(dāng)量長(zhǎng)度) 430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為1084mm,若油在輸送溫度下的比重為0.96, 粘度為3430cp,求泵所需的實(shí)際功率,設(shè)泵的效率=50%。,20m,對(duì)貯油池液面至高位槽液面列柏努利方程： He=Z+(l+le )/d(u2/2g) Z=20m l+le

5、=430m d=108-（24）=100mm=0.1m u=Vs/0.785d =38400/36000.7850.1960 =1.415m.s Re=du/=0.11.415960/343010=39.62000 =64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616(430/0.1) (1.415/29.81)=729.2m N=QHeg/=38400729.29.81/(36000.51000) = 152.6kw,傳熱練習(xí)題-填空選擇,4、用0.1Mpa的飽和水蒸氣在套管換熱器中加熱空氣。空氣走管內(nèi)，由20升至60，則管內(nèi)壁的溫度約為 。 答案：100 5、處理量為440kg

6、/h的有機(jī)溶液在某換熱器中預(yù)熱。運(yùn)轉(zhuǎn)一周期后，該溶液在管內(nèi)生成積垢，使換熱器總熱阻增加了10%。若維持冷、熱介質(zhì)出口溫度不變，則該溶劑的處理量變?yōu)?。 答案：400kg/h,傳熱練習(xí)題-填空選擇,6、苯在內(nèi)徑為20mm的圓形直管中作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為1270W/（）。如果流量和物性不變，改用內(nèi)徑為30mm的圓管，其對(duì)流傳熱系數(shù)將變?yōu)?（）。 答案：612 7、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A. 傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實(shí)際是個(gè)平均值；B. 總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異； C. 總傳熱系數(shù)K可用來(lái)表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無(wú)關(guān)； 要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手

7、； 答案：C,傳熱練習(xí)題-填空選擇,8、在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，通常走管程的有（ ），走殼程的有（ ）。 . 高壓流體； . 蒸汽；. 易結(jié)垢的流體；. 腐蝕性流體； . 粘度大的流體； . 被冷卻的流體； 答案：、；B、 9、關(guān)于輻射傳熱，下述幾種說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。 A.除真空和大多數(shù)固體外，熱射線可完全透過；B熱輻射和光輻射的本質(zhì)完全相同，不同的僅僅是波長(zhǎng)的范圍；C熱射線和可見光一樣，都服從則折射定律；D物體的溫度不變，其發(fā)射的輻射能也不變 答案：A,傳熱練習(xí)題-計(jì)算題,1、某列管熱換器用109.2的飽和水蒸氣加熱管內(nèi)空氣，使它由20升到80，現(xiàn)空氣流量增加一倍，問在傳熱面積和空氣進(jìn)、出口溫度不變的情況下，