化工原理(陆美娟高职高专)习题解

化工原理

习题解答

张浩勤，陆美娟，璋翎蕤，张婕

,>Z._」

刖5

张浩勤、陆美娟主编的高职高专“十一五”规划教材《化

工原理》，曾荣获第九届中国石油和化学工业优秀教材一等奖,

多年来为众多院校选用，受到广大师生的喜爱，在国内有广泛

的影响。应广大读者的要求，特编写该书的习题解答，为使用

本教材的广大师生提供方便。为了节约篇幅，习题解答没有将

教材原题录入，所以本习题解答必须和原教材一起使用。另外,

和该套教材配套的《化工原理学习指导》已经出版，相信会对

读者在理解概念、掌握知识方面有所帮助，欢迎使用。

本书由郑州大学化工原理教研室编写。主要参加编写人员

有张浩勤、陆美娟、谭翎燕和张婕。感谢众多院校同仁提供的

帮助。

编者

2009.9

目录

第0章绪论0-1-0-3

第一章流体流动1-1-1-12

第二章液体输送机械2-1-2-4

第三章非均相混合物的分离3-1-3-5

第四章传热4-1-4-22

第五章蒸发5-1-5-4

第六章吸收6-1—6-20

第七章蒸僧7-1—7-17

第八章气液传质设备8-1---8-7

第九章干燥9-1--9-9

第十章液-液萃取10-1-10-9

第十一章膜分离技术11-1-11-2

第0章绪论

0-1

解：设每吨湿物料除去的水量为xkg

列水衡算式：

湿物料中减少的水分量=干燥过程除去的水分量

即103xl0%-(103-x)xl.l%=x

解得x=90kg

0-2

解：设每小时每个蒸发器蒸发的水量为xkg,则送入第二个蒸发

器的溶液量为kg

列出NaOH衡算式：

浓缩前的NaOH的量=浓缩后NaOH的量

g|j104X12%=(104-X-X)X50%

解得x=3800kg

则送入第二个蒸发器的溶液量为l0'-x=6200kg/h

送入第二个蒸发器的溶液组成为

104X12%

x100%=19.4%

6200

0-3

0-1

解:

冷却水fc=30C

有机液体

过程不意图如上

查手册得冷却水的平均定乐比热容为

^7=4.186kg(kgCC)

均取0C液体为基准

列热量衡算式:

-O)+G,Q?,(t,-O)=G1Cp1(t1-0)+G:Q>2(t,-0)

假定过程物料无损耗，则G1=G；=1500kg6=6

则G0i(ti-t])=G2%(tLh)

MJ1500xl.38x(80-40)=G2X4.186X(35-30)

解得G?=3956kgh

0-4

解：查饱和水蒸气表：p=300kpa时，L=560.4V.

ht=27285AJ/短

0-2

H=—工=0.0101kg水/kg干空气

由题意空气湿度为IT%

则湿空气比热容为

CPH=Og+5=I。1+188x0.0101=L029kJ/(kg©

列热量衡算式：

即2000x1.029x(120-20)=6,(2728.5-560.4)

解得G2=94.9kg///

0-3

第一章流体流动

解:绝压强P=2.55x1〃+100=2650kPa

氯的千摩尔质JtM=17

由逑想气体状态方程PV=帝T可得氮的密度为:

_ynPM2650x173

p~VRT'8.314x(2ZJ+16)18.75kg/m

3

解：P.=P«+Pa=100+0.075x10=175kPa

M.=2yM=0.4x2+0.2x28+0.32

X28+0.07x44+0.01X"

=18.6kg/kmol

PM.175X18.6—,3

P-RT二8.314x(273+40)=12Shg/m

3

解：PQ=p.-p*=100-%=IQiPa

PJ=P<'f=P.

：・PK'=一产★=87-10工77kPa

4

»：20V下笨的槎度分=879蛆/一，甲苯的密度pB=867"/疝

V米和甲莘等体积混合

混合液的密度p.=①/5=晒去跑=873kg/m3

yrf拈a工0..879+8671746.,

平均分子量M*=而一如=lT27-r9~42=8o4.4kg/kmol

18+~92

解：P】-Pz=IpA~4）由

=(13600-860)X9.81X0.187

1-1

=2.337X104Pa=23.37kPa

1—6

解;P=P.+pM+p处2

=翁X101.3+820X9.81x0.12xIO-3

+995.7x9.81X0.051x103

=oa3+0.965+0.498=WO.8kPa

1-7

解:忽略液体的流动阻力，选两液体的分界面为等压面，列管力学方程:

PogZ。-pighl

则Z0=a=畿X2=L638m

J—8

解:&(绝)=H+(PK-p.)gR

75/)

=悬X101.3+(IWO-860)x9.81X0.J5x10-3

/DU

=lOO.ZkPa

解:①质量流量（大小管相等）

w,=W?=V>=15x1000=15000kg/h

②平均流速

15/3600

=2.123ml3

0.785x(0.05)2

15/3600

=0.531ml$

0.785x(0.iy

或3=*i=

=0.531m{s

③质量流速

„_Wi_15000/3600

‘一所一0.785X(0.05)2=2123kg/^^.3)

2

或Gj=ulP=2.723X1000=2123Ag/Gn.s)

1-2

G?=焉="乎H»愣］Gj=S30.8kg/(m2.3)

1-10

解i在八2横面间列柏努利方程：

.P，“-+*+AE”

z谭+3+-j-="

选管中心就所在平面为。-0'面，则Zf=

由■力学方程：H=P?-f*R

又如上7.76K/S

分、°・7g8好5X娶(0.0/4)、2，

解;①在高位槽液面与♦水管出口藏面间列柏努利方程:

Zdr+y+j-Zrf+y+J+S*/

选地面为基夜水平面,Zi-8m,Z2=2m

以大气压为基准，P,=P,=0

高位槽液面可视为无限大铁面，M』=0

则Z谓="+全+45仔)

“图=(Z】一叶〃

R8-2)x9汨

V23=1.6mfi

：.V=M4-l.tfX0.785X等温X4)，x3600-452爆，/人

②V=va+row)=j.iv

u=1.lu=1.1x1.6=1.76m/$

则Zf'=4+46X分=2+4:~9.26m

£g/人y.oi

△Z=Z/-Zj=9.26-8=1.26m

1-12

解：在水槽液面与玻璃管接口处戳面间列柏努利方程；

Z湛+，+淡=Z2g+£+长+2%

当阀门全闭时，水静止，•..4=k=1m

取水平管中心所在平面为基准水平面，则Z[=0

以大气压为基准，则Pi=O,Pz=pgh

水槽液面视为无限大我面，即”i=0

则Z[g=曾'+半+

当阀门调至一定开度时,£»=300Mm水柱

则町工12(Z1-2g-2工七

=72X(1-04)x9.81-2x0.3x981

=2.43tn/s

V=U2A=2.43x0.785x严比x4.、3阿

=68.7ms/h

解：查25c水的物性：p=996.95kg/mJ,/i=0.8937Pa.s

S76x3mm钢管内径d=76—3y2—70mm

水在管中流速u=W=瀛篇行=2.17m/s

则Re=&=驾=1.69X103>4000

ft0t0.8937x103

故为濡流

若要保证水在管内作层流.则Re&2000

一,

20WX0.8937'10=0.0256

则-0.07x996.95m/s

1-4

解;有50匕水的物性；p=9S8.1kg/m3,f,.=0.5494eP

水在套管环朦中的流速

-史上-______________2000/3600____________

U"pA"988.1x0.785x[(76-2X3.5)二252]x16

=0.173m/i

44

套管环隙当量直径4=首=4-为=(76-2x3.5)-25=44m”

Re=等=7口兴降黄2=L37X”>4°M

故为湍流。

1-15

解;①M2H36OO

(57-2x37J=0.142m/s

0.785Xidoo~

Re=典=°Q5x?.l,g】磔=1687<2Mo

〃,4.3X103

为层海则["祟==磊=0•0379

KeiOo/

£%=A-4--0.0379x万义=7.64x

。4V-vJ°A乎r-

②管子改为啦5x2.5,即d=20mm

1/3600

0.885m/s

0.785x0.022

&=&=QMf/写乎a=4207>4000

fi4.3x103

为湍流,又e/d==0.01

iMoody图得；I=0.05

：■S*/=Ay=0.05x-zX驾配-979J/kg

可见,dk",R",流型由层流变为湍流故fa

1-16

1-5

IV,2.7x10s.一,

=A^0,785^0.0^1376mh

»duP0.05x1.376X992<^

&=T=~1,09Ti0~--6.26X10^>4000

为滞流。

旧铸铁管,用£-0.85mm,则8Id==0.017

HMoody图A=0.046

故SA/"A'4"o'=0046xx1,拜--65.3J/kg

a/u・i/，/

J-17

解：由范宁公式Zb-1•J■•:门、"均未知•需用试弟法。

假设；I=0.04

d。273-2xJ1d251mtn=0.251m

t<n1f2

KO5.3-0.04X齐x宠m“=2086m/i

v.o，AAy.ol

&=典=虫=9沟X警=2.28X1炉>4000

ftv2.3X10*

2<

e/d=­•■0.01

查Moody图入=0.038

再设X=0.038.VA5.3=0.03SX^^-Xz—

2

u-2.14m/sRt--=°；yX,，42.34X10s>4000

v2.3X10*

J=0.01.ifMoody09,A=0.038与假设吻合

..V=uAa234x0.785X0.2511=0.106m3h=381m3/k

1-18

=80J/kg

V,28.9/3600

假设d—0.Im,则&=1.023w»/s

1-6

&=誓■；黑38”=2.396X104>4000

；二u0•如5HMoody图久=0.032

aJUV

S*/=0032X咨X=88.7J/kg>80J/kg

再设d=0.125m,则〃=0.6545m/3

»痴0.125X0.6545X890»s.

Re==--------」;〜-------------1f.92X104

«3.8X10'

eft<

不壹得入=

a7IQ=0-0040.034

»£*/=0.034X建^X。室外=30.8J/kg<80]/kg

再设d-0.106w,则u=0.91m/s

Rc=2.26x此]=--0.0047

a1UO

杳得入=0.0345

则Z人，=0•0X5X又=71.4J/kg<80]/kg

故选用W14X4无缝钢管适宜。

1-19

解;管内油的流速”=于=忐缪冷5=1.415m/s

C(J.A(/.1

为层流，剜2=p"・人力彳—0.095

0095

2%=A,1,JwX符X与嫌=428J/kg

在两槽液面间列柏努利方程

Za^^―+―+Wf-Zjg+~+~+2*/

00020X9.8100428

则We■«20X9.81+428-624.2J/kg

有效功率Ne=WeVtp=624.2x选X89061731h

1-7

6.17kW

1-20

解:在高位槽液面与玻璃管出口被面间列柏努利方程:

2国*^"+，=2酒+学+，+

取Z?=。，2]=A.%=O.Pt=P2=0

_Vs_0.5x切7.c.c,

要求与二H.0.783X0.02^"1019m/，

&=誓=笔上°；泮,迎=4703>4000

按光滑管用柏拉修斯公式计算

,0.31640.3164i，

入二7尸=而尹=0n0382

Q=0.5取90•标准弯头当量长度Z»=35d

«SA/=(，+/+r»)y

二(00382x1+与3票0.025+05)X里

=4.82〃“

«2.S*/1.0192.4.82

,,♦-=■-X.,‘工0.544m

2gg2X9.819.81

1-21

解：有10V水的物性：p=999.7kg/秒-1.305cP

*《；*_△P0.04X/八c・'人

依题意：2>与==——=4001J/kg

管长Z,40m

当量长度=4X35d+300d=440x0.10646.64m

21

BKVi,_/+\“«.40+46.64B..NF

则z*/-a—a-------T,0~106,T=4001

:.Aux-0.0979(I)

显然a均未知.故需要试差.

［法一］设A=0.Q3,则由(I)式w=>1.8O6n,/t

1-8

_dup0.106X.1.806999.7

JfMN=——'一"…"・1.47X1(P

a1.305X”7

取w=0.3mm财z/d=jjrr=0.0028

JUO

森图得k=0.027

设A=0.027Mu=J.SWm/j

cdup0.106x1.904x999.7

ffz=.'■=-i''."—■==1.55X103

P1.305K10~3

z!d=0.0028叠MoodyBH得A=0,027

u=】.904m/s

2

Vfc=MAx3600=1.904x~X0.106x3600-60.5m7*

r在mdu£0106X1.5x999.7

【法一】设H=L5R/，丸&D=黄-----J,305^16^

=1.22x10s

取E=0.3mm跑zfd==0.0028

IVo

看得A«0.0265

则由(1)式“==1.822m/s>1.5m/s

再设«-1.922m/sRt-1.S6x10s

由£/d=0.002S矗得A=0.027

则”=*/flg4mli<1.922mis

再设u1.904m/iRe=1.55^10s

旦，d=0.0023行得A=0.027

则u=x1904m,t与假设相符

故“=J.904m/s

V*-uAx3600=1.9040.1062X3600=60.5m3/h

4

1-22

皮托管两电压基

△P=(p<-p.)gR=(1000-800)X9.81X0.15-294.3Pa

1-9

操作状况下空气密度

P=Q熟¥=1.002桓“

则管中心流速“7=怎贵==24.2m/s

40V下空气粘度〃=19.1X10'6Pa•j

管税d-273-2X8257mn

JM.也螳=0.257x24.2.x1.002

R3.263xIff1

7B-19.1X40~*

查教材图】一45得-=0./?4

故K=0.84u…=0.84x24.2=20.3m/1

W=upA=20.31.002xx0.25T2=1.055kg/s

1-23

解:①在两槽液面间列柏努利方程：

Zig+号+，+WenZ温+詈+7+0hf

000toX9.8100

又管中水流速懿=0.9〃m/‘

SE20V时水的物性:p=998.2kg/mJ“=1,005cP

又=舒=。期查M«0y图得;I=0.032

则E%-J+/•y=0.032X毁x^~|^=75.43〃/

故We=10X9.81+75.43-173.5J/kg

,0初x芝xon2rGX9.81xRxQ3600-师力

•0.61x4X0.02xq99872

=6.86/3600m7»

1-10

R=0.4m=400mm

1-24

解：依题意V-2V阳"2"Re'=2&

Jfl>%'=Azj•号=0.84x22月勺=3.362A/

1-25

3

解;①Vi=utAt-lOx^xO.2-0.314te/s

V”="mA”=

Vo=unA22»衿a%d„=da

则匕-V2,+V〃=<1)

分支点与汇合点的总能量一定，即W>〃，=£>/»

先设％LU则央•孝•孝

«21/4花Z

“/=学•卢・4n2u-nBpuu=41^22(2)

«J2*2J

将(2)代入(】)得…〃=--------"?独--------=7.36m/«

yX0.152X(/2+1)

g

“ZJ=x7«36=10.41m/§

3

校核：有30V空气物性：p=1.165kg/mM=L86x10^pa•$

望・%疑涓“Mix】

d“UH>0.15X7.36Xt.165.,.

RDe=-----=----------------------«-------6.9n1iXI。

BV1.86*JO9

E=0.05mm9SE/d==0.00033

1DU

MoodyS腐=0.02AM=0.0218相差不远

l-ll

故改WA22合适°

②凤机出口压强（衣压）P==%+%4%

誓•号然产3步

e/d==2.5*I。“壹Maxiy图;h=小=0.0182

L；（.攵.岂卜

则=_i£L.jfi!

如”42八门一33d,2

hfi=htii=无田=入口宠,券

秘，.、2

•.y•»i/=即,1—I+13•〒+垢工3•亍*22

k0.0182x~~X孚+0,0218xx

=542.4JIkg

故P-fSA/=L165X542.4=632Pa

1-12

第二章流体输送机械

2-1

斛:由教材式（2—1。）

(0.43+0.01)x10*

="1000X9.81

=45.3m

2-2

解:①系的有效功率为

Ne=HQpg=52xj-x1000x9.81«8502W

=5珏.Ne8502X10s〜

MBri泵的效率q=不=—jg-j------=52.8%

②由教材式(2-4)

余——*?=孕^X1450=1933r/min

Wl*1Wiov

H?=Hi(言》=52X~92.4m

N2=N；(专/=16.1x4)'=38.2kW

2-3

解:在两槽液面间列柏努利方程：

+—+y-♦He=石+&+望+SH/

fig2gPg2g1

0001600

又S«/.A.A£

IQ/3600

3.43x10-30^

He=16+3.43X10口m即为管其特性方程

2-1

解:泵流量Q=100m'/h显然可清足要求

由题2-3求得的管路特性方程可得；

管路所需He=16+3.43xIO-9x1001=503m

泵的场程H=50m,也可满足要求。

Ne=HeQpg=50.3x100/3600x1000x9.81x1013.7kW

则N=坟=-21.1kW

,v65

Hgft=~~

P,=lOOkPa20V水Pv=2.335kPa

△h久=2.5mH/(|_n=1m

3

，.，„OOP-2335)xJQ

Hg*-1000X9.81251

故N和Hg丸也可满足。

解：管路特性方程：

%…*簧+筌+H,

=10+0+0+4

(5，2g

=10+BQ2

巳知Q=14X10Ws=0.84m3/min时，He=20m

则20=10+Bx0.842

B/…

A管路特性方程为：He=1。+14：17Q2

而泵特性方程为:H=27.0-15Q2

以上两方程联立可得该泵在管路中的工作点为:

33

Q=1y^7A+台=0.763m/min=45.8m/h

H=27.0-15x0.7632=18.3m

2-2

2-6

++号±+Hz

200x"。30x

―1500X9.811500x9.81

1c23.6m

又由Q=7m3/k叠附录二十二可选和F-26型耐腐蚀泵，其性能如下:

3

Q-7.2m/htH=25.50m,n=2960r/min9

△h先=4.30■q=44%

HtQfig=23.6x7.0/3600x1500x981

N1.53kW

mlOOOv0.44X1000

2-7

MQ=笔券…Z/h

44.9/3600-一,

・=申M不=L59m/，

，'洽懦-756.7<2000

a=8A"C187x109

为层谎A=华="外［=0.0846

fno.f

=0OS46x泻x我等a=327和油柱

v•/人3»•OJ

H?=AZ+SH/=却+32.7=52.7*油柱

有附录二十二，选取80Y60型油泵,其性能如下：

Q工SO-/3H=581n.n=2950r/min.

y=56%,AA=3.2m

2-8

U:Q*30m3/h

卬=修+箸+舒+H,

-M+威雷+i0+2C=2L2m

2-3

Ne=HeQpg=212xxIWOK9.81x10'}=1.73kW

若鬼的效率为065,则'=华=韬=2.67WW

可见"#系功率不捕足；3件系各项均不满足;4#呆H、Q、N«J过大,

若用则造成不必要的浪费；故选2#泵较为合适。

2-9

解：P，=tlOmmHfi=U77Pa

换算为标准状况下的全风压P*

P,AT

P-rtkPt,-'------

人口条件下输气体积为：

Q=12500w'/h

查附量二十三，可知此风机合用.

2-4

第三章非均相混合物的分离

3-1

解：(1)20匕水：产=1.01XlO~3Pa-5

p~998kg/m3

假设沉降属于层流区,根据式(3-5)；

=gd；(p.—p):9.81X(50X10f)zX(2650-998)

“一一io幺一isxroiTjo"r-

=2.23x10~3m/s

校核流型：

口d产，50X10*X2.23XIO-3X998

Rei=/二------------------：---------

F1.01X.1O-3

=0.110w(10-4〜2)

层流区假设成立，4=2.23mm/i即为所求。

(2)20匕常压空气他=1.81X10-sPa•$

p—1.21kg/m?

偎设沉降属于层流区：

u=gd；(p»-P)=9.81x(50X10-6尸X(2650-1.21)

“-18ft-18x1.81x10^~

=0.199m/s

校核流型；

4户，50X10-*x0.199x1.21

M1.81XI。-，

=0.667€[10~4~2)

层流区假设成立。

-2

解।空气邛=1.81x10-5Pa-s

P工121ig/m3

据Ret==2

3-1

„E」二Q

及=

%18ft

俎d_汇邈二_7367(1.犯1"7尸]

付*~Ng(Pt-p,ip~\9.81x(21$0-1.21)x1.21

=7.方x10~fm=77.3/im

3~3

解:假设沉降属于层漉区,根据式(3-9)；

d；(p»一夕)»»/10一‘°x(2650-9981v加

18“r181.01X10'30.05

«=0.0262m/s=2.62cm/s

校核施型;

107*0.0262x998

1.01X10~3

=0.259€(JO-4~2)

ur=0.0262m/s即为所求。

m7~005X9.81

3-4

密：2叩匕常压空气w=2.6xlO^Pa•s

p=0.746kg//

根据式(3—12)：

«“=/=六主=°0s小

根据式(3-5)：

_网工_n转口1fxi可n瓦而

%==Vfx4880

=2.80X10~sm=28ftm

校核流型：

„d*d2.80X10sX0.08X0.746

Ret--匚工---------------77------------

fit2.6x105

=00643G(10~4~2)

3-5

3-2

解••根据j=管及V=BL“*

⑴|刘、储I

(2)10匕空气=1.76X10-sPa-J

200匕空气；/=2.60X10-sPa-J

丫二心=「

2_76X10”0.677

V明一厂2.包X10-3

V’(BL)'_3。

3.0

VTBL)—10

3-6

解二流饼的表现密度为

+丝]

I作pJ

="(S^+虢卜1250ks,m，

每注出I热'清水得到的滤饼体积为V,其中所含固体颗粒的质量为:

(1+u)cp,=哙(J-w)

科得一/[总沪TM缪*^T

二0.429涓“

3-7

解：〃=50sQi=-y=2彳温。=0.0244

h=外=今=^D~09^~=0.。加0

[9/+2q&[=Kt

联立方程组《,t

+

1922q0=Kt2

解得q.-4.11xlO^m

K=1.59x«T3/s

3-3

当，3=200s时：

的-JKt,+q：-q,

=77.59XiO'sX200+(4.HX10'3)1-4.11xW3

h0.0524

匕=9/=0.0524x0.093=4.88XIO'3m)

3-8

解：

流框总容积V,=0812X0025X36-0.590m3

过渡面积A=0.8尸x2x36=47.2m2

◊W=0：148\i7：2=°.5m3/ml

,_gZ+2qa_O.Qg45?+2x3.45XUT，x0.0845

~K~2.72X10^'

3-9

解：

过流面积A=KDL=3.14x1.75x0.9=4.95m1

浸没度少=

生产能力V=60A强承

=60x4.95x./60~^~1~^035x5.15JO-*

=3.09m3/h

3-10

60xj-x4.24xW3

+0.001512-0.00151

3-4

当“=2005时:

Q3-JKr>+Q；-q«

=7759xJO^X200(4.11XlO^)2-4.11xW'3

K1a"d...P..a.

K1APi

K?=誉X4.24x10-*=2.12XKT*/,

g.〜。

V,〜60A胸后

=60x2.18xjx2.12x10-sx2

=3.81/清液/A

3-5

第四章传热

4-I

解：

巳知：〃=250V;t3=50匕。根据稳定传热速率计算式，有;

Q=^=G

3(，2-“)=。一13

3(250-50)it-50

力=650V

①根据稳定热传导速率计算式;

4-幺1300-50

q-如+区+与=源+上二室工607

A,X2A31.050.1440.93

得Q=0.229m

q=

如_i加0-〃

607~0.23/1.05

得

t2=U67V

4-3

解：

保温材料的用热系数上按其平均温度求取。

=〃+〃=150+50

100V

22

X=0.11+0.0002t0.11+0.0002x100=0.13W/(m•C)

由式(4-6)

4-1

即，=2xA=2*x0.13=200

ln言ln0159/2

得r2=0.1196m

3金打-n=0•H96-=0.0401wi=40.1mm

4一4

«h

根据多层圆倩58热传导速率计算式：

，~"心—'—.+•的_十'-—力

Af-2*T.JA?・2nrM2Aj,2xrm3

式中bi=3mm

乜=45W/（烟•匕）（由附录套得）

n+r3538“

r.j=-----2=----2----=36.5mm

.二30mm

。一口却

,7=k（r，n）=i»（6S/3«）-515<5cmm

dj*30mm

‘3=K,/；；）=.湍西=82.09mm

所以Q________________________1J0_io__________________

1~3_30_30_______

45^2KX36.S01"乂2$x51.京0~16X2Kx82~09

=~44.8W/m

M：

而•AJ,2*r.2Aj•2nri

_______________________-11。一JtO____________________

—_3_______30_______33~~

45x.2^x3650.16y2nX51.550.04%2Kx82.09

工一59.0W/m

4-2

可见:导热系数小的保温材料应包在内层，可以减少热损失。

4--6

解：

空气的定性温度t=及2产=60匕，据此查附录，可得空气的有关物

性参数：p=106kg/m3^=0.02896W/(.m=2.01x10'}Pa-

s;Pr=0.696

因为Re=皿=°中警2：,y=[.27X10

ft2.01x10s

故空气为湍流流动。又由于被加热，取”=0.4。

于是a=0.023

a

=0.023xx(1.27XIO4')0gx0.69604

=55.3W/(m2-C)

4~7

解：

水的定性温度？=生/=空＞。=30C

行附录，得到30匕水的有关物性参数为：p=995.7kg/m3}

A=0.6176W/(.m•C);/i=8.01XW^Pa-siPr=5.42。计算

3

Ddup20xIOx1.0X995.7-，0,tni

Q=~---获1x5---------=2.做x也

潞体被加热，取"=0.4,故;

a=0.0234Re。Fl

a

=0.023x.号rx(2.486xW4)*1x5.42°4

=4586W/(m2•€)

若水流量增大50%,即“'=1.5u,则

手=(警厂=存厂=1寸=】驾3

4-3

所以-=1.驾3a=1.383X4586=6343W/（m2・匕）

4-8

解：

在定性温度£=红/-20j10C=租匕.常压下，空气的有关物性参

数由附录［壹得为，

Pu1.06。//以=0.02896W/（m-V）;^=2.01x10一叩。・$；p,

=0.6969

套管的环■检面积为：

S=—d.2)=孑(0.0762-0.0