問答題

【計(jì)算題】用刮板式換熱器冷卻蘋果醬，蘋果醬質(zhì)量流量為50kg/h，比熱容為3187J/kgK，進(jìn)口溫度為80℃，出口溫度為20℃。套管環(huán)隙逆流通冷水，比熱容為4186J/kgK，入口溫度為10℃，出口溫度為17℃。傳熱系數(shù)K為568W/m²K。求需要的冷卻水流量；與并流進(jìn)行換熱平均溫差及換熱面積比較。

答案：
冷卻水流量326kg/h；逆流△t_m=28.8℃，換熱面積0.162m²

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問答題
【計(jì)算題】現(xiàn)用一列管式換熱器加熱原油，原油在管外流動(dòng)，進(jìn)口溫度為100℃，出口溫度為160℃；某反應(yīng)物在管內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)口溫度為250℃，出口溫度為180℃。試分別計(jì)算并流與逆流時(shí)的平均溫度差。
答案：

逆流時(shí)的平均溫度差85℃比并流時(shí)65℃大。
問答題
【計(jì)算題】在φ60×3.5mm的鋼管外包有兩層絕熱材料，里層為40mm的氧化鎂粉，平均導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.07W/（m·K），外層為20mm的石棉層，其平均導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.15W/（m·K）?，F(xiàn)用熱電偶測得管內(nèi)壁的溫度為500℃，最外層表面溫度為80℃，管壁的導(dǎo)熱系數(shù)λ=45W/（m·K）。試求每米管長的熱損失及保溫層界面的溫度。
答案：

得：t₃=132℃
保溫層界面溫度132℃。
問答題
【計(jì)算題】某冷庫壁內(nèi)外層磚壁厚各為12cm，中間夾層填以絕熱材料厚10cm。磚的導(dǎo)熱系數(shù)為0.7W/（mK），絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)0.04W/（mK）。墻的外表面溫度為10℃，內(nèi)表面溫度為-5℃。試求進(jìn)入冷庫的熱流密度及絕緣材料與磚墻兩接觸面的溫度。
答案：

該冷庫壁的溫度降主要在絕熱材料層發(fā)生，與磚墻兩接觸面的溫度分別為9.1℃和-4.1℃。
問答題
【計(jì)算題】在空氣預(yù)熱器中用蒸汽將流量1000kg/h，30℃的空氣預(yù)熱至66℃，空氣的平均比熱容Cp=1005J/kg˙K，所用加熱蒸汽溫度143.4℃，離開預(yù)熱器的冷凝水溫度138.8℃（比焓分別為h₁=2742.1kJ/kg，h₂=583.76kJ/kg）。求蒸汽消耗量。
答案：

在無損失時(shí)，熱流體的放熱速率應(yīng)等于冷流體的吸熱速率，即：

蒸汽消耗量16.76kg/h。
問答題
【計(jì)算題】某離心泵的額定流量為16.8m³/h，揚(yáng)程為18m。試問此泵是否能將密度為1060kg/m³，流量為15m³/h的流體的液體，從敞口貯槽向上輸送到表壓為30kPa的設(shè)備中，敞口貯槽與高位設(shè)備的液位的垂直距離為8.5m。已知管路的管徑為Ф75.5mm×3.75mm，管長為124m（包括直管長度與所有管件的當(dāng)量長度），摩擦因數(shù)為0.03。
答案：

離心泵的送液能力和揚(yáng)程都大于管路系統(tǒng)所要求的，故此泵可用。
問答題
【計(jì)算題】某離心泵以15℃的水進(jìn)行性能試驗(yàn)，體積流量為540m³/h，泵出口壓力表的讀數(shù)為350kpa，泵入口真空表的讀數(shù)為30kpa。若壓力表和真空表測壓截面間的垂直距離為350mm，吸入管和壓出管內(nèi)徑分別為350mm和310mm，試求泵的揚(yáng)程。
答案：

泵的揚(yáng)程為39.2m。
問答題
【計(jì)算題】
在圖示裝置中，出水管直徑為ф57×3.5mm。當(dāng)閥門全閉時(shí)，壓力表讀數(shù)為30.4kPa，而在閥門開啟后，壓力表讀數(shù)降至20.3kPa，設(shè)總壓頭損失為0.5m（水柱），求水的流量為若干m³/h？

答案：取水面為0-0′截面，壓力表處為1-1′截面，以壓力表管中心線為基準(zhǔn)面。故P₀
問答題
【計(jì)算題】水在20℃時(shí)的物理性質(zhì)μ=1.005×10^-3Pa·s，ρ=998.2kg/m³以27m³/h的流量流過規(guī)格為ф88.5×4mm，長度為100m的鋼管，判定水的流型？若λ=0.0261，求所產(chǎn)生的阻力損失。
答案：
①先判定流型：管內(nèi)徑d=88.5－4×2=80.5mm=0.0805m

為湍流，阻力損失35J/kg。
問答題
【計(jì)算題】
已知水在管中流動(dòng)。在截面1處的流速為0.5m/s。管內(nèi)徑為0.2m，由于水的壓力產(chǎn)生水柱高為1m；在截面2處管內(nèi)徑為0.1m。試計(jì)算在截面1、2處產(chǎn)生水柱高度差h為多少？（忽略水由1到2處的能量損失）

答案：

水柱高度差h為0.191m。
問答題
【計(jì)算題】某一套管換熱器，其內(nèi)管為Φ33.5×3.25mm外管為Φ60×3.5mm。內(nèi)管流過密度為1150kg/m³，流量為5000kg/h鹽水。管隙間流壓力（絕壓）為0.5MPa，平均溫度為0℃，流量為160kg/h的氣體。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體密度為1.2kg/m³，試求液體和氣體的流速分別為若干m/s？
答案：

液體流速為2.11m/s，氣體流速為5.69m/sm。