化工原理计算试题

1、离心泵的计算1 计算题 j01b10029如图所示 ,水通过倾斜变径管段 ( - ),A=100mm， B =240mm,水流量为 2m3 /min, 在截面A与B处接一 U 形水银压差计，A BDD其读数 =20mm， 、两点间的垂直距离为=0.3m 试求 :(1)试求、B两点的压差等于多少Pa？ (2)、B管段阻力损失为多RA BhAA少 mmHg？ (3) 若 管 路 水 平 放 置 ， 而 流 量 不 变 ， U 形 水 银 压 差 计 读 数 及 A 、 B 两 点 压 差 有 何 变 化 ?计算题 j01b10029(题分： 20)(1) uA=(2/60)/(/4)×(

2、0.10) 2=4.244 m/s ，B=4.244 ×(1/2.4)2 =0.7368 m/supA/2/2= ghpB/2 hfuA uB /2A/(B/)=(i )/pghpgR pApB=( i ) gR gh=(13.61) ×103×9.81 ×0.020+10 3× 9.81 ×0.3=5415 Pa(2)f =(A/B/)u2u2A/2B /2hpghp=(i)/ A2/2B2 /2gRuu=(13.61) ×9.81 ×0.020 (4.244) 2/2 (0.7368) 2/2=11.2 J/k

3、g即 pf = hf =103 ×11.2=11.2 × 103 Pa换成 mmHg:Hf =pf /(Hg g)= 11.2×103 /(13.6 ×103 ×9.81)=0.0839 mHg=83.9 mmHg(3) A/2B/u2A /2=B /2fpuph A、B、 hf 均不变，故(i)/ 之值不变uugR即 R 不变， R =R=20 mm水平放置时 pp = (13.6 1)3A10 9.81 0.020 =2472Pa 比倾斜放置时的压差值小。B2 计算题 j02b20067 (20分)如图所示的输水系统, 输水量为380

4、15;2mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m 水柱，压36m/h ，输水管均为出管路的阻力损失为0.5m 水柱，压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm 2。试求：(1) 水泵的升扬高度；(2) 若水泵的效率 =70%,水泵的轴功率 (KW)；(3) 水泵吸入管路上真空表的读数 (mmHg 柱 ) 。注: 当地大气压为 750mmHg柱。0.24.8精选文库U=36/3600/(0.785 × 0.076 2 ) 2.2 m/s(1)在 2-2与 3-3 截面列 B.eq.5分Z2+p/ g+U22/2g+He =Z 3+P3/ g+U32/2g+Hf2-3 U2 =U

5、3 不计 Hf 2-3 He =(Z 3-Z 2)+(P 3 +P2 )/ g=0.2 + (2.5+0.525)/(103 ×9.81) ×9.81 × 104=30.5mH2O 柱在 1-1 与 4-4 列 B.eq.He =Z1-4 +Hf 1-4 +Hf3-4Z1-4 =He -(Hf 1-4 +Hf3-4 )=30.5-(0.2+0.5)=29.8m升扬高度为 29.8m(2) Pa =Heqv g/ =30.5 ×0.01 × 103× 9.81/0.7=4.27 KW3分(3)在 1-1与2-2 列 B.eq, 得5分0

6、=Z2+(-P)/g+U2 2/2g+Hf1-P=Z2/2-Hf 1 - g2 g-U2=-(4.8 × 103× 9.8+2. 2 /2 × 103 +0.2 × 103× 9.81)=-515× 102N/M2=515× 102/(0.981 × 105) ×735.6 =386mmHg (表)-P2 =真空度吸入管路上真空表读数为 386mmHg柱 =0.525at3 j01c20113用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长 2公里 ( 包括局部阻力的当量长度 ) 的水平管送往炼油厂。输油量为

7、340m/h 。油泵的总效率为0.65 ，求泵的轴功率。 某天，该油泵突然发生故障， 于是开动一台备用泵， 其压头仅为原来泵的80%，问此 泵能输送原油多少 m3/h 。输送条件下 , 原油的密度为 890kg/m3,粘度为 0.4Pa s 。设油库和炼油贮罐均为常压。答案：该题条件下 , 油泵所耗功率完全用于克服管路阻力。A=( /4)(0.15)2=0.0177m2u=40/(3600 × 0.0177)=0.63m/sRe=du/ =0.15 ×0.63 ×890/0.4=210(层流 )=64/Re=64/210=0.304Hf =(l/d)(u2 /2g

8、)=0.304 × (2000/0.15)× 0.63 2 /(2 ×9.81)=82.1mWs=40×890/3600=9.9kg/s N=82.1× 9.81 ×9.9/(1000×0.65)=12.3kwH=0.8Hf =65.7mPf =65.7 ×9.81 × 890=5.736 × 105N/m对于层流 Pf =32l u/du=Pf d /(32l )=5.736 ×105 ×0.15/ (32×2000× 0.4)=0.504m/sV=36

9、00× 0.504 ×0.0177=32.1m 3/h4 j01a150616如图 , 离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔, 泵吸入管路为108× 4mm，长 2m的钢管。泵压出管路为 76×3mm,长 30m的钢管 , 压出管路上装有标准阀一只，闸阀一只，90弯 头4只。在压出管路上还装有孔板流量计，孔板孔径为40mm，孔流系数 C=0.62 ，水银差压计读数R=456mm。吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm 2( 表压 ) ，碱液密度 =1100kg/m3 ，泵的效率 =0.6 ，直管阻力系数=0.02( 吸入、压出管道取近似相同值) ，弯头 =0.

10、75 ，标准阀 =6，闸阀 =0.17 ，孔板 =8，试求泵所需功55Pa空气水1 13 34 4率。2 22精选文库j01a150616=( /4) ×0.04 2× 0.622g ×0.456 ×(13600-1100)/11000.5 =0.00785m3 /su 1 =0.00785/( /4) ×0.1 2 =1m/s u 0=1×(0.1/0.07)2=2.04m/s hf =(0.02 ×2/0.1+0.5) ×12/2g+(0.02 ×30/0.07+4 ×0.75+6+0.17

11、+8) ×2.04 2 /2g=5.51m He=5.51+(20-1.5)+0.5 ×104/1100+2.04 2 /2g=28.77mN=28.77 ×0.00785 ×1100/(102 ×0.6)=4.084kw5. j02b100556用泵将贮槽中的石油送至高位槽中，两槽液面恒定不变，且其液面差为。管子规格为×，管332路总长为 （包括局部阻力的当量长度内。）要求流量为/h。已知石油密度为Kg/m ，粘度为 N.S/m 。（ 1）由于阻力引起的压降；（ 2）泵的有效功率；（ 3）整理并写出管路特性曲线方程（注明式中变量的单

12、位）答案：（ 1）（） （ 2） 21 (3600 ×0.785 × 2) m/s e 0.080 ×1.16 ×920/0.5 层流 e 0.374 0.374 ×（ 200/0.08 ）× 920× 2 2 5.79 × 5 N/m2 f 5.8 × 5 920629.9 J/Kg（2） e 1000f9.81 ×15+629.9=777 J/Kg(3) e 21×920 ×777 (3600 ×1000) 4.17 KW在层流范围内LZ+ f/g=Z+64/(

13、du / ) ×( 1/d)(1/2g)(Q2/(0.785d2 ) 2 )=15+1.104×104QQ为m3/s6j02b15064 6欲用离心泵在两敞口容器间输液, 该水泵铭牌标有：流量3 /h ，扬程 15m，轴功率 . Kw,效率 %，配用 KW电机，转数r/min 。今欲在以下情况使用是否可以？如不可时采用什么措施才能满足要求（要用计算结果说明）（）输送比重为的溶液，流量为3 /h ，扬程。（）输送比重为的油类，流量为3 /h ，扬程。（）输送比重为的清液，流量为3 /h ，扬程。答案：（）电动机功率不够 38/3600 ×15×1800/(

14、102 × 0.8) KW换大电机（）扬程不够（）2（） 2 增加转分。检查功率：（） 3（）3 KW换一电机功率为KW，转分。（）可以使用。通过关小出口阀调节至工作点。7 j01c2012183精选文库如下图所示的输水系统 ,用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为 83× 3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表， 真空表安装位置离贮水池的水面高度为4.8m, 压力表安装位置离贮水池的水面高度为35m。当输水量为 36m/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表的读数为2.5kgf/cm 2

15、，泵的效率为70%，试求：两液面的高度差 H 为多少 m?泵所需的实际功率为多少KW?真空表的读数多少 kgf/cm2 ?解：取截面 0-0,1-1,2-2,3-3 如图 ,在截面 2-2 和 3-3 间列柏努利方程以2-2 为基准面 ( 目的求 H3 ) H 2 g+(p 2/ )+(u 22/2)=H 3g2+(p 3/ )+(u 3/2)+hf2-31at=9.807×104 N/m2 =1kg/cm 2u=Q/A=(36/3600)(/4)0.0762=2.21m/s(2.5 ×9.807 ×104/10 3 )+(2.21 2/2)=H 3×9

16、.81+4.9245.2+2.44=9.81H 3 +4.9H3=242.74/9.81=24.74m H=H3+5=24.74+5=29.74m在 0-0 和 3-3间列柏努利方程以0-0 为基准面 ( 求 We)H0 g+(p 0/ )+(u 022/2)+We=H3g +(p 3 /)+(u 3 /2)+hf 0-3We=H3g +hf 0-3 =29.74 ×9.81+(1.96+4.9)=298.62J/kgMs=Vs=(36/3600) ×103 =10kJ/sNe=Ms ·We= 10×298.62WN 实=Ne/ =2986.2/0.70

17、=4267W=4.267kW在 C-C 和 H 间列柏氏方程以0-0 为基准面H0 g +(p0/ )+(u2/ )+(u2/2)+hf 0-10 /2)=H 1g+(p 11(pa p1)/ =4.8 × 9.81+(2.21 2 /2)+1.96=51.49m2/s 2=51.49 × 103/(9.807 ×104)at=0.525kgf/cm28 j02b20066用一离心泵将20的水，由池中送至高位槽C。其流程如图a 所示。已知泵的排出口压力表B 读数为 2.5at(表压 ) ，排出段管总长为180m(包括局部阻力的当量长度) ，系统的摩擦系数可取0.0

18、24 。其它数据如图a 所示。试求：3(1) 系统输送的流量m/h ；(2) 若系统所用泵为3B33 型离心泵，其特性曲线如图b 所示。试求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率；(3) 如果泵的吸入底阀A 轻微堵塞，则系统的流量、泵的扬程及出口压力表读数有何变化？若严重堵塞有何现象发生？试用图说明。j02b20066解： (1) q v=?m3/h5分在 B-B 及 C-C 面上列柏努利方程22Hf B-CU C=0UB /2g + PB/ g + Z B UC /2g +0+Zc +4精选文库Hf = (l/d)U B2 /2g( (l/d)-1)U B2 /2g=25-18=7.0UB2/

19、2g =7/( (l/d)-1)=7/(0.024×180/0.1 -1)=0.166 U B=1.8m/sqv =( /4)d 2UB=( /4) ×0.1 2 ×1.8=0.01417m 3 /s=51.0m 3/h(2)工作点 : 由 qv 查图 b 得工作点P(51,31)10分 H=31.0m=70%Pf =?在 0-0 及 C-C 列方程 :0+H=ZC+ Hf0-CHf 0-C =H-ZC Hf =31-(18+0.5+1.5)=11.0Pf =11×51×1000×9.81/ (3600×0.7 ×

20、 103)=2.18 KW(3) 略5分9 j01b15183如图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的形压差计，测压点与管路出口端之间距离为20m。(1) 当闸阀关闭时测得 =600mm，=1500mm；当闸阀部分开启时，测得 =400mm，=1400mm，管路摩擦系数取 0.02 ，入口处局部阻力系数取0.5 ，问每小时从管中流出水量为多少m3。(2) 当阀全开时（取闸阀全开/ d=15，=0.018 ），测压点处的静压强为若干N/m2（表压）。Lej01b15183解:(1) 当闸阀全关时 , 根据静力学

21、关系 : ( ZA+h) g=RHgg得水槽液位高度: ZA=RHg/ - h=0.6 ×13.6 -1.5=6.66m(2) 闸阀部分开启时列 A-A 与 B-B 截面伯努利方程式ZA=uB2 /2 g+PB/ g+ hfABPB/ g=( R Hg- h)/ =(0.4 ×1.36 ×10 4 - 1.4 ×1000)/1000=4.04m22/2 g=(1+ (L/d)+2/2 gZA- PB/ g=uB /2 g+( L/ d)+ ) uB) uB6.66- 4.04=(1+0.02 ×15/0.1+0.5)u2g=4.52/2gB /

22、2Bu uB= 2.62 2 9.81/4.5 =3.38 m/sV=(/4) × d2u×3600=0.785×0.1 2×3.38 ×3600=95.5 m 3 /h(3) 当闸阀全开时 , 列 A-A 与 C-C 截面伯努利方程 :ZA=uc 2 /2 g+ hfA-C =(1+ ( L+Le)/ d+) uc 2/2 g6.66=(1+0.018(35/0.1+15)+0.5)uc 2 /2 g解得 uc=4.02m/s由 A-A 与 B-B 截面间伯努利方程式得:ZA=uB2 /2 g+PB/ g+ hfAB5精选文库= PB/ g+

23、(1+ ( L/ d)+ ) uB2/2 g2 PB/ g=ZA-(1+ ( L/ d)+ ) uB /2 g=6.66-(1+0.018 ×15/0.1+0.5)×4.022/(2 ×9.81)=3.20 m PB=3.20×1000×9.81=3.14 ×10 4 N/m210. 三 计算题 (15 分 ) j01b20095某液体密度800kg/m 3，粘度 73cP，在连接两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长为50m(包括局部当量长度) ，两容器液面差为3.2m( 如图示 ) 。求：管内流量为多少? 若在连接管口装一阀

24、门，调节此阀的开度使流量减为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少?按该管折算的当量长度又是多少 ? 层流： =64/Re ；湍流： =0.3164/Re 0.25j01b20095在 1-1 面和 2-2 面之间，列柏式以 2-2面为基准面： u1 u2 0gz 1=hf 1-2 = (l/d)(u2 /2)设流体流动符合柏拉修斯公式：=0.3164/Re 0.25Re=du/ gz1=(0.3164/Re 0.25)(l/d)(u2/2)=0.3164/( / ) 0.25 (l/d1.25 )(u 1.75 /2) u1.75 =2gz1 /0.3164/( / )0.25 ×(l

25、/d1.25)=2×9.81 ×3.2/0.3164/(800/0.073)0.25(50/0.31.25 )=9.01542 u=3.513m/s验证： Re=0.3 ×3.513 ×800/0.073=11550> 3000，假设正确V=Su=(/4)d 2u=( /4)(0.3)2 ×3.513 ×3600=893.95(m 3 /hr)流量减半，即是流速减半u=3.513/2=1.7565m/sRe=5775符合柏拉斯式条件列 1-1 面至 2-2 之间的柏式： gz1=(0.3164/Re 0.25 )(l/d)+ (

26、u 2/2) =2gz1 /u 2-(0.3164/Re 0.25 )(l/d)=2×9.81 × 3.2/1.75652-(0.3164/57750.25 ) ×(50/0.3)=14.3又 (u 2 /2)= (le /d)(u2/2)=(0.3164/Re0.25 )(le /d)(u2/2) =(0.3164/Re 0.25 )(le /d)le =(d /0.3164)Re 0.25=(0.3 ×14.3/0.3164) ×57750.25 =118.2(m)传热过程计算1 j04c2012614有一套管换热器，由内管为54×

27、;2，套管为116× 4的钢管组成。内管中苯自被加热至，流量为 kg/h 。环隙中为 at （绝）的饱和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝传热系数为2。10000W/m.已知：苯在之间的物性数据平均值为： kg/m， P1.86.86kJ/kg. W/m.， cP管内侧污垢热阻 10.0004m2. /W管壁及管外侧污垢热阻不计。蒸汽温度与压强关系如下表所示压强 at(绝)1.02.03.0温度99.1120133试求： A) 管壁对苯的对流传热系数；6精选文库B) 套管的有效长度；C)若加热蒸汽压力降为at （绝），问苯出口温度有何变化？应为多少？解:（1）Re=d1 .G/ =0.05 

28、15;4000/(3600 × /4 ×0.05 2)/(0.39×10-3 )=7.2586 ×104 r = P / =1.86 × 3× 0.39 × -3 /0.134= 5.41 =0.023 / （ e ） 0.8 （ r）0.4=(0.023×0.134/0.05)×（ 7.2586 × 4 ）0.8 × 5.4 0.4 =936.4 W/m 2 . （） 4000/3600 ×1.86 × 3(80-50)=6.2× 4 W 1 1/936

29、.4 +1/10000+0.0004 1 637.8 W/m 2. m = （(120-50)-(120-80)） (120-50)/(120-80)=53.6 1 （ 1 m ） 6.2 × 4/(637.8 × 53.6)= 1.814m 2 1（内）1.814/(× 0.05)=11.55 m（）不变，不变，变为99.1 ，苯的流量及比热均不变。设出口温度为2 ，在新条件下，传热速率方程变为Q=GCp(t2 -t 1 )=KA t m4000/3600 ×1.86 × 3 ( 2 -50)=637.8×1.814 （(99.1-

30、50)-(99.1-2 )） (99.1-50)/(99.1-2 )解得 (99.1-50)/(99.1-2 )=0.5598 2 = 71 2、 j04b200891 (20分)用一传热面积为2由 25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器, 用初温为10 的水将机油由200 冷却至 100 ,3m水走管内 , 油走管间。已知水和机油的质量流量分别为 1000kg/h 和 1200kg/h,其比热分别为 4.18kJ/kg.K和2.0kJ/kg.K;水侧和油侧的对流传热系数分别为22忽略管壁和污垢热阻。2000W/m.K和250W/m.K, 两流体呈逆流流动 ,A) 计算说明该换

31、热器是否合用 ?B) 夏天当水的初温达到 30 , 而油的流量及冷却程度 不变时 , 该换热器是否合用 ? 如何解决 ? ( 假设传热系数不变 )2. (20 分)j04b2008910解： (1) Q 1=1200× 2×(200-100)=240000KJ/hQ 2 =Q1, t 2=t 1+Q1/(m 2 ·Cp2 )=10+24000/(1000 ×4.18)=67.4 tm=(123.6-90)/ln(123.6/90)=1101/K1 =1/ 1+d1/( 2 ·d2)=1/250+25/(2000× 20)K1=216.

32、2W/m2K322故适用A 1=Q1/(K tm)=240000 ×10 /(216.2× 3600×110)=2.8m <3m(2) t1 =30时t 2 =30+240000/(1000 ×4.18)=87.4 tm=(112.6-70)/ln(112.6/70)=89.6A1 =240000×103/(3600 ×89.6 × 216.2)=3.45m 2>3m2不适用解决办法是调大水量 , 使t 2 , tm, 并使 , K 3 j04c201288在逆流操作的列管换热器中，把氢氧化钠溶液从70冷却到 3

33、5，氢氧化钠走管内，流量为kg/s，比热为3770J/kg.K ，氢氧化钠对管壁的对流传热系数为2现用的水作为冷却剂，水走管外，流量为kg/s ，比930W/m.k热为 J/kg.K ，管壁对水的传热系数为2管壁热阻及垢阻略计), 忽略热损失 ( 可近似按平壁处理 )试求：1000W/m.K,(A) 冷却剂出口温度及所需传热面积；B) 操作中若氢氧化钠及水的初始温度不变，而两流体的流量都增大一倍，则流量增大后的冷、热流体的出口温度变为多大？（假设两流体均为湍流，其物理性质不变, 传热温度差可取用算术平均值） 。解：） 1 P1 ( 1 - 2 )=1.11× 3770×(7

34、0-35)=146464.5 W7精选文库忽略热损失，则 2 P2 ( 2 - 1 )即 146464.5=1.67 ×4180(t2 -15)解得2 =36 1 / 2 m （）为薄壁园筒，按平壁近似计算 1 2 /( 1 + 2 )=930 × 1000/(930+1000)=481.9 W/m 2 .K m 146464.5/(481.9 × 27)=11.3 m 2）忽略热损失，吸放 1 P1 ( 1 - 2 ) 2 P2 ( 2 - 1 )2×1.11 × 3770(70- 2 )=2 × 1.67 ×4180(

35、2 -15)得 2 =95 - 1.672 传热速率方程式：Tm 1 P1 (70- 2 )其中： （ ( × 930) + ( × 1000) 838 W/m2.K2 m m （ (70- 2 )+( 2 -15) ） (55+ 2 - 2)/2代入原公式：838×11.3 × (55+ 2 - 2 )/2 = 2× 1.11 ×3770× (70- 2 )得： 2.772 - 68.7 = 2联立方程与得： 2 =37.3 （升高了） 2 =34.6 （冷却水温度下降）4 j04b151096的正丁醇，在逆流换热器中被冷

36、却到，换热器的换热面积为22，传热系数 K=230W/m，正丁醇的流量为1930Kg/h 。冷却介质为 18水 , 热损失可以忽略。求：A) 冷却水出口温度；B) 冷却水消耗量。正丁醇 p KJ/Kg. 水 p KJ/Kg. 解： h P h ( 1 - 2 ) (1930/3600)×2.98 × 3 (90-50)6.39 × 4w4 m 6.39 × (230 ×6) 46.3 （ (90- 2 )+(50-18)） 2 2 c P ( 2 - 1 )冷却水消耗量c （ P c ( 2 - 1 ) ） 6.39 ×104 /(4

37、.18 ×1000×(29.4-18) 1.34kg/s=4.8×103Kg/h t 1=90-29.4=60.6 t 2=50-18=32 t 1/ t 2 =60.6/32=1.89<2故平均温度差采用算术均是可以接受的.5. j04c20119在某列管式换热器中 , 将一定量的空气加热。 空气在管内作湍流流动 , 饱和水蒸汽在管外冷凝。 今因生产任务加大一倍， 除用原换热器外，尚需加一台新换热器。如果使新旧两台换热器并联使用，且使二台换热器在空气流量、进、出口温度及饱和8精选文库蒸汽温度都相同的条件下操作。原换热器列管数为1，管内径为1，管长为1，而新

38、换热器管数为2（ 2 1），管内径为 2 （ 2 1 ）。试问新换热器管长2为原换热器管长1的几倍。解：原换热器：1 =2 P2 ( 2 - 1 ) = m 1新换热器：1 =2 P 2 ( 2 - 1 ) = m 21 2 m 1 m 2 e0.8 ×(1/1 ) 0.8 / 0.2 e =1 1 / 2 22 2即： 1(21 2 (/4)2 2/4) 1 2 2（ 1 (/4)12 1）（ 2 (/4) 22） 1（1）0.8（ 1 /2）0 .20.80.2 1 1 0.8 （）0.2 即 ，2 2 L 2 1 1 L 1×1/2L2 = 1 1L 1/(21 1

39、/2)×2 L16. 04c2012212某厂在由根×, 长的钢管构成的单壳程单管程列管换热器内, 用 132.9 的饱和水蒸汽在管间冷凝，将管内作湍流流动的常压乙烯气体加热。已知乙烯气体流量为kg/s ，进口温度为，在操作条件下的密度为328000W/m, 可忽略管壁及垢层热阻。kg/m，比热为 1.84kJ/kg. ，对流传热系数为 53W/m，饱和水蒸汽冷凝传热膜系数为A) 确定乙烯气体出换热器时的温度；B) 若乙烯气体通过换热器的压降要求不超过kgf/cm 2，通过换热器的总长度（包括局部阻力当量长度）为，摩擦系数，试确定该换热器最多能允许通过多少kg/s 的乙烯气

40、体？C)当乙烯气体流量增加到最大允许量，且要求进出口温度保持不变时，若锅炉能供给该换热器的水蒸汽最高压力为kgf/cm 2（表压）（即） ，问此蒸汽能否满足传热要求？04c2012212解：（） P ( 2 - 1 )=0.6P ( 2 -20) m i i 177× 0.021 ×3 =35.012 m 2 i <<0i （1 2 ） 1/(1/53+1/8000)=52.65 W/m2 . 则 0.6 × 1.84 ×103×( 2 -20)=52.65 × 35.014 × ( 2 -20) (132.9-

41、20)/(132.9- 2 ) (112.9/(132.9- 2 )=1.668112.9/(132.9-2)=5.304704.89 - 5.3042 =112.9 2 =111.61 （） 0.01 kgf/cm=0.01× 9.804 × 4=9.807 × 2 Pa × 2 /2 × 0.04 × 5.5/0.021× 2/2 ×19.807 × 2=0.04 ×5.5/0.021 × 2 /2 13.683 m/s /4i 177× 0.785 × 2 &

42、#215;13.683 0.8389 Kg/s（）P ( 2 - 1 ) =0.8389× 0.44 ×4.187 × (111.612-20)9精选文库=141586.85 J/s=141.59 KJ/s1 =53 ×（ 0.8389/0.6） 0 .8=69.3 W/m 2 . 2（ 1/69.3 + 1/8000） 68.705 W/m . m =(111.612-20) (142.9-20)/(142.9-111.612)=66.96 68.705 ×35.032 ×66.96=161167.2 J/s=161.167KJ/s

43、因高于需要的141.59KJ/s，故能满足要求。7.j04c2011612有一套管换热器，内管为×，外管为×的钢管。现用120的饱和水蒸汽加热苯，将苯由加热至，苯在内管中以kg/h 流量流动，试求：A) 加热蒸汽消耗量；B) 所需套管的有效长度；C)由于某种原因，加热蒸汽的温度降为，苯的出口温度将变为多少？（假设苯不变）（在范围内，苯的物性为：PkJ/kg.，×Pa.s ，W/m.， kg/m3 ，钢的导热系数为 W/m.，时水蒸汽冷凝潜热kJ/kg ， 蒸汽侧对流传热系数汽W/m.，壁两侧垢层热阻及换热器热损失均可忽略,加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出。）j04c

44、2011612解：传热量 C P 4000× 1.86 ×(80-50)蒸汽消耗量 h 4000×1.86 × (80-50)/2205 =101.2 Kg/h 4000/(3600 ×880×( /4) ×（ 0.05 ）2)= 0.643 m/se = 0.05×0.643 ×880/(3.9× -4 )= 72500 e0 。 8= 0.8 = 7731.6 r = P 1.86 × 3× 3.9 × -4 /0.145 = 5 r 0.4 = 1.9苯 = (0.023 / 1 ) e0.8 r 0.4 = 0.023 ×0.145/0.05 ×7731.6 × 1.9=980W/m. 汽 = 10000W/(m2 . ) o = 1/ 汽 + (b/) ( o / m) + o /(苯 i ) 1/10000 + 0.002× 54/(45 × 52) + 54/(980×50) 802W/(m2. ) m = （(120-50)+(120-80