V?55.96?0.262?14.66m3

V14.66q???0.6981m3/m2 A21(q?0.0217)2?1.678?10?4(t?2.81)

(0.6981?0.0217)2?1.678?10?4(t?2.81) t?3085sVW1dVdq() 2?q?4qe?dq?Kdt,?dt tW?dtK2?q?qe?

K1.678?10?4?dV??21????A ?dt?E2?q?qe?2(0.6981?0.0217) ?2.448?10

?3m3/sVW?0.08?V?0.08?14.66?1.173m31.173 tW??1917s12.448?10?3??4

3600V3600V3600?14.66q??? vTt?tW?tD3085?1917?900 ?8.942m3/h

3.用刮板式换热器冷却苹果酱，苹果酱质量流量为50kg/h，比热Cp为3817J/(kg·℃)，入口温度80℃，出口温

度20℃。套管环隙逆流通冷水，入口温度10℃，出口温度17℃。传热系数K为568W/（m2·℃）。求：

1、需要的冷却水流量； 2、换热平均温差及换热面积；

3、若改为顺流，两流体出入口温度同前，换热平均温差及所需换热面积为何值？

解:(1)Q?qmhcph(Th1?Th2)?50?3817?(80?20)?9.56?106J/h?2660Wqc?Qcpc(Tc29.56?106??326kg/h?Tc1)4186?(17?10)?Tm?63?10?28.8?C63ln10Th80?20(2)Tc17?10?T6310A?Q2660??0.162m2K?Tm568?28.8

Th(3)Tc?TA?80?2010?17703?Tm?70?3?21.3?C70ln3Q2660??0.220m2K?Tm568?21.3逆流比并流?Tm大,所需换热面积较小. 若用相同换热面积,则冷水用量可减小. 从经济角度,逆流优于并流.

4.稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知原料液温度43.3℃,浓度为11%，比热容3.9kJ/(kg?℃)，进料流量

0.67kg/s。蒸发室沸点60.1℃，完成液浓度75%。加热蒸汽压力为300kPa。加热室传热系数为943W/(m2?℃)。计算：

1、蒸发量和完成液流量； 2、加热蒸汽耗量； 3、蒸汽经济性； 4、换热面积

?x?0.11 ??解:?1?W?F?1?0??0.67?1??x1?0.75 ??? ?0.57kg/s P?F?W?0.67?0.57?0.10 kg/s

' r?2355kJ/kg p?300kPa时 T?133.3?C r?2168kJ/kg

Wr'?Fcp0?t1?t0?D?

r

0.57?2355?0.67?3.9?60.1?43.3?? 2168 ?0.64kg/s W0.57??0.89?3?e? D0.64 3Dr0.64?2168?10??4?S?K?T?t1?943??133.3?60.1?

?20.1m2 ?2?查t1?60.1?C时模拟试卷二

一：填空题

1. 全回流时，达到指定的分离要求所需的理论板数（最少）

2.水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re值将（增大）。 3.局部阻力损失可以用（阻力系数法）和（当量长度法）。

4.流速增加一倍后流体在圆管内仍作层流流动，则流动阻力损失为原来的（2）倍。

6.泵的几何安装高度是指（泵的吸入口轴线与贮槽液面间的垂直距离）。 8.非金属材料的热导率通常随温度的升高而（增大）。

9.对流传热的热阻主要集中在（滞留内层），因此，（减薄滞流内层的厚度）是强化对流传热的主要途径。 10.物体的吸收率愈大，其辐射能力（愈强）。 11.非球形粒子的沉降速度（低于）球形粒子的。 12.一般工业冷凝器的设计都是按（膜状）冷凝处理。 13.灰体的吸收率在数值上（等于）同温度下该灰体的黑度。 14.总热阻是由热阻（大）的那一侧的对流传热所控制。 15.使用助滤剂的目的是为了（提高过滤速率）。

16. 多效蒸发目的是（节约生蒸汽的用量，即提高了经济效益）。 17.溶解度系数H一般随温度的升高而（减小）。

18.精馏是指（让混合物多次且同时进行部分汽化与部分冷凝的过程）。

19.从湿空气的角度，湿物料中（自由）水分能通过干燥除去；从物料的角度，（非结合）水分能通过干燥完全除去。

20.对于热风干燥，物料内部的温度梯度与水分梯度方向（相反）。 二：简答题

1.试简述一下相间传质的双膜理论？ 答：双膜模型的要点是：

①在汽、液两相接触面附近，分别存在着呈滞流流动的稳态气膜与液膜。在此滞流膜层内传质严格按分子扩散方式进行，膜的厚度随流体流动状态而变化；

②汽、液两相在相界面上呈平衡状态，即相界面上不存在传质阻力；

③膜层以外的汽、液相主体，由于流体的充分湍动，分压或浓度均匀化，无分压或浓度梯度。 通常，双膜理论也称双阻力理论。

2.什么是精馏？精馏操作步骤的要求是什么？并见需精馏塔的工作机理？ 答：精馏是指让混合物多次且同时进行部分汽化与部分冷凝的过程。

塔顶回流和塔釜上升蒸汽是精馏的充分必要条件。通常将精馏塔的进料以上部分称为精馏段，它起着精制汽相中易挥发组分的作用；而将进料及其以下部分称为提馏段，它起着提浓液相中难挥发组分的作用。

精馏装置主要由3部分组成：

①塔顶冷凝器 其作用是冷凝塔顶蒸汽，提供回流和塔顶液态产品； ②精馏塔 其作用是提供分离的场所； ③塔底再沸器 其作用是提供塔内上升蒸汽。

板式精馏塔塔板上的传质：板式精馏塔内部是由多块塔板组成，每一块塔板主要分3个区即承液区、开孔区、降液区，

塔内温度分布：从上至下温度逐渐升高；塔内浓度分布：从上至下浓度逐渐降低。 三、计算

1．用转鼓真空过滤机在恒定真空度下过滤某种悬浮液，已知转鼓长度为0.8m，直径为1m，转速为0.18r/min，浸没角度为130°,悬浮液中每送出1m3的滤液可获得0.4m3的滤渣。液相为水，测得过滤常数K=8.30ⅹ10-6 m2/S，过滤介质阻力可忽略。求：（1）过滤机生产能力qv （2）转筒表面的滤饼厚度L

解:(1)生产能力 转筒过滤面积

A??DL?3.14?1.0?0.8?2.51m2130?0.36360

0.18转速n??3?10?3r/s

60 浸没率??

qv?AK?n?2.51?8.30?10?6?0.36?3?10?3?2.38?10?4m3/s(2)滤饼厚度L11??333s?3n3?10 转筒每转一周所需时间为: 一周内获得的滤液量为:qv?2.38?10?4?333?0.079m3n 获得的滤饼体积为: V? Vc?0.4V?0.4?0.079?0.032m 故滤饼层厚度为L?3Vc0.032??0.0127mA2.512.某列管换热器由Φ25×2.5mm的钢管组成。热空气流经管程，冷却水在管间与空气呈逆流流动。已知管内侧空

2

气的αi为50W/(m?℃)，管外侧水的α0为1000W/(m2?℃)，钢的λ为45W/(m2?℃)。试求基于管外表面积的总传热系

2

数Ko及按平壁计的总传热系数。取空气侧的污垢热阻Rsi=0.5×10-3m?℃/W，

2

水侧的污垢热阻Rso=0.2×10-3m?℃/W.

d0dbd011??Rsi0??Rso? K0?ididi?dm?00.0250.025?0.5?10?3?50?0.020.02

0.0025?0.0251??0.2?10?3?45?0.02251000

=0.0269m2??C/W ?

? K0?37.2W/(m2??C)11b1??Rsi??RS0?K?i??010.00251?0.5?10?3??0.2?10?3?50451000?0.0218m2??C/W?