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文档简介

1、1.某车间准备用一台离心泵将储槽内的热水送到敞口的高位槽内,已知管子规格为603.5mm钢管,管内流速为2m/s,吸入管路的能量损失为19.6 KJ/kg,压出管路的压头损失为4mH2O (均包括全部的局部阻力损失在内),其余参数见附图示。试求该泵提供的有效功率。解:定储槽液面为1-1,且为基准面,高位槽液面为2-2,列伯努利方程式: 2如图所示,某厂计划建一水塔,将20水分别送至第一、第二车间的吸收塔中。第一车间的吸收塔为常压,第二车间的吸收塔内压力为20kPa(表压)。总管内径为50mm钢管,管长为(30z0),通向两吸收塔的支管内径均为20mm,管长分别为28m和15m(以上各管长均已包

2、括所有局部阻力当量长度在内)。喷嘴的阻力损失可以忽略。钢管的绝对粗糙度为0.2mm。现要求向第一车间的吸收塔供应1800kg/h的水,向第二车间的吸收塔供应2400kg/h的水,试确定水塔需距离地面至少多高?已知20水的粘度为1.0103 Pas,摩擦系数可由式 计算。解:总管路的流速为u0qm0/(r2)4200 kg/h/(1103kg/m30.0252m2) 0.594m/s第一车间的管路流速为u1qm1/(r2) 1800kg/h/(1103kg/m30.012m2) 1.592m/s第二车间的管路流速为u2qm2/(r2) 2400 kg/h/(1103kg/m30.012m2) 2

3、.122m/s则Re0du/2970000.1(/d58/Re)0.230.0308Re1du/3184010.1(/d58/Re)0.230.036Re2du/4240020.1(/d58/Re)0.230.0357以车间一为控制单元,有伯努利方程u12/2gz1p1/hf1gz0p0/p1= p0,故(1.592m/s)2/29.8m/s23m0.0308(0.594m/s)2(30z0)m/(20.05m)0.036(1.592m/s)228m/(20.02m)9.8m/s2z0解之得z010.09m以车间二为控制单元,有伯努利方程u22/2gz2p2/hf2gz0p0/(2.122m/

4、s)2/29.8m/s25m20kPa/(1103kg/m3)0.0308(0.594m/s)2(30z0)m/(20.05m)0.0357(2.122m/s)215m/(20.02m)9.8m/s2z0解之得z013.91m故水塔需距离地面13.91m3. 某厂准备建一个降尘室来净化常压,温度为40的含尘空气流,气体进入降尘室的流速保持在0.15m/s,而微粒在室内的沉降速度为0.025m/s,现依厂房面积分配,降尘室只允许做成宽为3m,高为2m。问:(1)降尘室的最小长度应为多少m?(2)降尘室的最大生产能力为多少标准m3/h?(3)若因厂房面积有限,降尘室的长度仅允许为你计算的最小长度的

5、一半,你认为应采取什么措施来完成此净化任务?解:(1)求最小长度L(L/u)(H/U )L(uH/U)=0.152/0.025=12m(2)最大生产能力V标 V实=Au=Lbu=1230.025=0.9m3/s=3240 m3/hV标=V实T0/T=3240273/(40273)=2826 m3/h(3)若L只能为原来的0.5时,为完成同样的生产任务,可在降尘室中间加一隔板。4. 拟用套管换热器来加热丙酮,使之从20加热至50,处理量为1000 kg/h,丙酮走管内,管子用252.5钢管,加热剂用热水,入口温度为90,流量为450 kg/h,采用逆流操作,若已知传热系数为930 w/m.K,问

6、传热面积要多大?需要多长的钢管?(丙酮平均定压比热为2.26 kJ/kg.K)。解:Q=10002.26(50-20)=67800 kJ/h 67800=4504.187(90T) T=54 tm=(90-50)-(54-20)/ln(40/34)=37 A=Q/(Kt)=67800103/(360093037)=0.55m2 l=A/(d)=8.76 m5. 某燃烧炉的平壁由耐火砖(=1.05w/m.K),绝热砖(=0.15 w/m.K)和普通砖(=0.8 w/m.K)三种材料组成。已知耐火砖内侧温度为1273K,耐火砖与绝热砖接触面温度1213K,绝热砖与普通砖接触温度411K;普通砖厚230mm,设为稳定热传导,问:(1)耐火砖和绝热砖应砌多厚才能保证热损失不超过274w/m2; (2)普通砖的外侧温度为多少?解:b耐=耐t/Q=1.05(1273

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