暖通专业(高级)计算题.doc

精品暖通专业高级计算题（共30题）已知某水泵的流量为36.72 m/h，扬程为20m，轴功率为2.5KW。试求：（1）该泵的效率是多少？（2）当泵的效率提高5%时，轴功率应为多少？答：（1）该泵的有效功率N效=QH/3600 =36.72209.8 3600 =2KW效率：= (N效 /N) 100% =(2/2.5)100% =80% （2）当泵的效率提高5%时，则效率=85%轴功率:N= N效 /=2/85%=2.35KW一条D1084mm无缝钢管，两固定支架间距为30m，管内的蒸汽温度250，安装时环境大气温度20，试计算该管段的热伸长量、热应力和固定支架所受推力。（=0.012mm/m,E=2.01105Mpa）答：管道热膨胀的伸长量l=L（t2-t1）=0.01230（250-20）=82.8（mm）管段产生的热应力=El/L=2.0110582.8 301000 =554.76（Mpa）固定支架所受推力P=F=554.76/4 （1082-1002）=725017.26（N）某车间局部机械排风系统的排风量Gjp0.6kg/s，机械进风量Gjj0.54kg/s，车间围护结构散热量Q5.8kW，设带有空气加热器的机械进风系统作补风和采暖，冬季采暖室外计算温度tw-15，室内采暖计算温度tn15。求机械进风系统的送风温度ts。（空气比热取C=1.01kJ.kg-1. -1）答：由风量平衡GJP+GZP=GJJ+GZJ得自然进风量GZJ=0.6-0.54=0.06 kg/s 由热量平衡QD=QSCGJJts+ CGzJtw=Q+ CGJPtN 1.010.54ts+1.010.06（-15）=5.8+1.010.615ts=28.96在某负压运行除尘器进口测得含尘气体温度为80，风量为5000m3/h，含尘浓度为3120mg/m3，除尘器的全效率为99，漏风率为4，除尘器出口的含尘浓度为下列何值？若该种粉尘的排放标准为35 mg/Nm3，则是否符合排放标准？ 答：=（L1y1L2y2）/ L1y1=（5000312050001.04y2）/50003120=0.99y2=30mg/m3=（273+80）/27330=38.8 mg/Nm3出口浓度为30 mg/m3，折合标况后为38.8 mg/Nm3大于35 mg/ Nm3，不符合排放标准。两个除尘器分别具有65%和89%的全效率，当将他们串联使用时，那个应为前级，总效率为多少？ 。 答：效率低的为前级；总效率=1（10.65）（10.89）=0.9615=96.15%已知系统的总排风量为8600m3/h，在该系统的三个结构尺寸完全相同的排风罩接管处测得管内静压分别为-169Pa、-144Pa、-324Pa，则其排风量分别为多少？答：L1:L2:L3=169:144: 324=13:12:188600/(13+12+18)=200L1=20013=2600; L2=20012=2400;L3=20018=3600 (m3/h)一体积为2000m的泵站内，泵站内温为5，室外通风计算温度为-14设备发热量为500KW,试计算消除室内余热所需的通风排气量。（已知：-14=1.331kg/m, C=1.01kJ/kJ.K）答：排风温度为:tP=5; 进风温度为: tj=-14; 空气密度：-14 =1.331kg/m 空气比热 C=1.01kJ/kJ.K 要消除的余热量 Q=500KW所需要的通风量：L=Q/C(tP-tj)=500x3600/1.01x1.331x(5+14) =70473m/h采暖快速换热器的一次水温度为130/70，二次水温为85/60，换热器的传热系数为4000W/(m2)，水垢系数取0.75，换热量为800kW,计算一、二次水逆向流所需的换热面积？答：1）一、二次水逆向流，换热器温差较大一端的介质温差为130-85=45，较小一端温差为：70-60=10，对数平均传热温差为tm=(45-10)/ln(45/10)=23.272)所需的换热面积为：F=800100040000.7523.27=11.46m2某单层建筑的一个房间的耗热量为1000W，采暧热媒为9570的热水，如果采M132型散热器，试计算维持该房间温度tn=18所需要的散热器片数，散热器采用明装形式，不计管道散热。（散热器的传热系数为：K=7.56w/m、.h，单片散热器的散热面积为：f=0.24 m）答：热媒的平均温度为：tpj=(95+70)/2=64.5（）散热器的总散热面积为：F=Q/K(tpj-tn)=1000/7.56(64.5-18)=2.845(m)散热器的片数为：n=F/f=2.845/0.24=11.8512(片)某热风采暖集中送风系统，总送风量10000m3/h（其中从室外补充新风20%），室外温度为-12，室内设计温度为16，送风温度为40，计算其加热量为？（空气比热容取1.01kJ/（kg.K）；密度取1.2kg/m3）答：加热前空气温度t1=（-12）0.2+160.8=10.4加热空气量100001.2/3600=3.3kg/s加热量Q=3.31.01(40-10.4)=98.66Kw.空调表冷器的供冷量为800kW，供回水温差为5，冷水的比热容为4.18 kJ/（kg.K），在设计状态点，水泵的扬程为27m，效率为70%，计算水泵的轴功率为？答：冷水流量为G=3.6Q/CPt=3.6800/(4.185)=137.8t/h水泵的轴功率Ne=gGH3600=9.8137.82736000.7=14.47kW已知水源热泵机组的制热性能系数COP=4.3，从水源侧获得的热量为500kW,求机组的制热量？答：机组的制热量Q=500(1-1/4.3)=651.5 kW某蒸汽压缩机制冷理论循环的冷凝温度为30，蒸发温度为-15，热力完善度为0.8，若制冷量为30kW,求冷凝负荷为？答：逆卡诺循环的制冷系数=T0Tk-T0=273+（-15）30-（-15）=5.733理论制冷系数t=5.7330.8=4.586 制冷消耗的功W=30/4.586=6.54 kW一黑体置于室温为27C的房间中，问在热平衡条件下，黑体表面的辐射力是多少？答：在热平衡条件下，黑体温度与室温相同，等于27C，其辐射力为：E01=C0（T/100）4=5.67(273+27)4/1004=459w/m拟设计一用于粗颗粒破碎系统的局部吸尘罩，已知：物料下料时带人的诱导空气量为0.35m3/s，从孔口活缝隙吸入的空气量为0.5m3/s，求连接密闭罩的圆形吸风口的最小直径是多少？（已知粗颗粒的控制风速v=3m/s）。答：吸尘罩的排风量L=0.35+0.5=0.85 m3/s，控制风速v=3m/s最小直径d=4LV=40.853.143=0.6m当管内水流速度控制为1米/秒的情况下，口径由100毫米改为200毫米，问管道流量增大多少倍？答：大管流量小管流量=0.22/0.12=4 （倍）一厚度为1=220mm的墙，1=0.6 w/m、，为使q1000w,外贴2=0.12 w/m、的材料，两表面的温度分别为t1=600,t2=55,求保温层厚度2。答：q=(t2-t1)/R, R=1/(1/1+2/2) 代入各值有： 1000=（600-55）/(0.22/0.60+2/0.12) 解得： 2=0.0214(m)=21.4mm一泵站长32m, 宽6m,高9m，全部设备发热量有Q=132Kw,如果泵站的允许温度为tn=31，试计算要消除这些余热需要多少次换气。（夏季通风室外计算温度为tw=27）答：设消除这些余热需要的空气量为Lm/h,，则： Q=CL(tn- tw) L=Q/C(tn- tw)=132000/1、0*1.29*(31-27)=25581 (m/h,) 泵站的体积为：V=32*6*9=1728 (m) 消除这些余热所需要的换气次数为： n=L/V=25581/172814.8 (次)一建筑物外墙的热损失为：q=65w,外围护结构厚度=370mm,导热系数=0.6w/m、,室内温度为tn=18,内表面放热系数=23w/m2,试求出建筑物外墙内表面的温度tf。答：根据对流换热的计算公式：q=(tn- tf),导出: tf=tn-q/=18-65/23=15.17一热水采暧系统的最不利环路之长度为L=100m，其中的局部阻力系数的总和为=71,如果管道中水的流速V=0.55m/s，试计算该热水采暧系统的局部阻力损失Pj、。根据这个计算结果，你能估计出该热水采暧系统总的阻力损失吗？答：水的动压头：Hd=v2/2=0.55*1000/2=151.25(Pa)局部阻力损失：Pj=*Hd=71*151.25=10738.75(Pa)于热水采暧系统，局部阻力损失一般占系统总阻力损失的大约50，因此，系统的总阻力损失大约为：P=Pj、/0.5=10738.75/0.50=21477.5 (Pa)已知封密容器某点的绝对压强Pj=21.7Kpa,求这点的相对压强和真空度(工程大气1at=98.1Kpa)答：相对压强:Px=Pj-Pa=21.7Kpa-98.1Kpa=-76.4Kpa真空度:Pk=Pa-Pj=98.1Kpa-21.7Kpa=76.4Kpa某北向房间外墙和外窗的基本耗热量为3500W,朝向修正率和风力附加率各为10%，冷风渗透耗热量为2000W,房间高度为5.5m，通过房间热管道的有效稳定散热量为2000W,计算其采暖热负荷。答：1）围护结构的基本热负荷为3500W;2）围护结构的附加耗热量为3500（10%2）=700W;3)高度附加耗热量为（3500+700）0.03=126W;4)房间采暖热负荷为3500+700+126+2000-2000=4326W.热力供热系统的流量为400m3/h，热网中某个用户入口的阀门节流后，系统总流量变为370m3/h，假设扬程不变，求系统总阻抗的变化。答：由公式S1Q12=S2Q22 得S2=Q12/Q22）S1=4002/3702S1=1.17 S1即:流量变化后总阻抗变为原来的1.17倍.某天燃气直燃式溴化锂制冷机组，其性能参数是制冷量1161kW,天燃气的耗量80.5m3/h，天燃气的低位热值是37.8MJ/m3，高位热值是40.3MJ/m3，耗电量10.4kW,试求该工况下机组的性能系数。答：机组的性能系数为COP=1161/(80.537.83.6+10.4)=1.36一台空气源热泵机组，其额定制热量为428kW,每小时润霜一次（制热修正系数取0.9）。已知制冷量修正系数为0.98，制热量修正系数为0.93，问机组的实际制热量为多少？答：机组的制热量Q=428*0.93*0.9=358.2Kw某离心风机在转速n = 960转/分时，风量L = 12500 m3/h、全压 P = 560 Pa、所需轴功率N = 1.9kW ，若改变转速到1450转/分，输送同样介质时的风量、全压、所需轴功率为多少？ 答： 有一采暖水管段长为45m，敷设坡度i=0.003，求此段管道的坡降是多少？答：坡降为h=ic=0.00345=0.135m已知水泵的轴功率为2.62KW,用弹性联轴器传动,传动效率近98%,备用系数取1.5,求配套功率应为多少?答：配套功率:N配=K( N/传)= 1.52.62/0.98= 4KW使用电热水器和热泵热水器将500kg的水