化学工程基础.docx

1.某房间墙壁从外到内由一层厚度为300mm的砖和一层厚度为30mm的灰泥构成。冬季室外温度为-12，墙外壁面的对流传热系数为h=2.5 W/(m2K)；内壁面温度为18时。忽略两层之间的接触热组，求:通过该墙体的热流密度是多少？两层材料接触面和外墙的温度各是是多少？已知砖的导热系数，灰泥的导热系数。 2.温度为20的水以2.5m/s的流速流经38mm2.5mm的水平管。此管以锥形管与另一53mm3mm的水平管连,如图111所示。在锥形管两侧A,B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A,B两截面间的能量损失为1.5J/kg,求两玻璃管的水面差(以mm计)。3.有一并联管路输送20的水，若总管中水的流量为9000m3/h,两根并联管的管径与管长分别为d1=500mm，l1=1400m，d2=700mm，l2=800m。试求两根并联管中的流量各为多少?管壁的摩擦系数均为0.03.4.用离心泵从井中抽水(见图115),吸水量为20m3/h,吸水管直径为108mm4mm,吸水管路阻力损失为4904Pa。求泵入口处的真空度为多少?5. 一个用于冷却电子器件的散热器（常称“热沉”），如图所示，其中L为垂在于纸面方向的尺度。热沉底面温度为70。试计算：（1） 肋片的效率；（2） 肋面总效率；（3）该热沉能散发的热量。热沉的材料为铝，导热系数为180 W/(mK) 6. 用热电偶测量管道中气体的温度，热电偶的初始温度为18，与气体的表面传热系数为10W。热电偶近似为球形，直径为0.2mm。试计算插入15s后，热电偶的过余温度为初始温度的百分之几？要使温度计过余温度不大于初始过余温度的1%，至少需要多少时间？已知热电偶材料的导热系数67W，密度7130kg/m3，比热容228J可用集总参数法来求解 时间常数： 由 得 7. 初温为25流量为2.0kg/s的水，进入直径为50 mm 加热管加热。管内壁平均温为50，如果要求水的出口温度为30，管长为多长？如果改用两根等长直径为20mm的管子并联代替前一根管子，问每根管子应为多长？（设水的物性参数不变，分别为：，）1） ，流体被加热 Nu = 0.023Re0.8Pr0.4 ， ，流体被加热 Nu = 0.023Re0.8Pr0.4 8. 一个直径较大的液氮双层容器，内外壁的环形空间抽真空以便绝热。外币内表面温度为298K，发射率为0.2：内壁外表面温度75K，发射率为0.5.试计算（1）由于辐射换热每单位面积容器壁面的散热量（2）为减少辐射换热，将一块两面均抛光的发射率为0.02的铝遮热板插入环形空间中，辐射换热减少的百分比。9.在外径为50 mm的管壁上装有铝制的等厚度环肋，相邻肋片中心线之间的距离s=12 mm 环肋高H =16 mm ，厚=1.0 mm，导热系数=180 W/(mK)。管壁温度tw=200，流体温度tf =90，管基及肋片与流体之间的表面传热系数为110 W/(m2K)。试确定每米长助片管(包括肋片及基管部分)的散热量。每米（1000mm）长管子有1000/12=83.4圈，环肋长： 10. 用连续精馏方法分离双组分理想混合液,原料液中含易挥发组分的摩尔分数为0.40,馏出液中含易挥发组分的摩尔分数为0.95。溶液的平均相对挥发度为2.8,最小回流比为1.50,说明原料液的进料热状况,求q值。11. 用连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液,其精馏段和提馏段操作线方程分别为y=0.63x+