l??leu2451.4152?0.247???111.2J/kg 而: ?Wf??d20.12 ?We?20?9.81?111.2?307.4J/kg

Pe?We?ms?We?Vs???307.4?40?890?3039.8W?3.04kW

36005、某离心泵流量为35m3/h，扬程为60m，允许汽蚀余量为2.4m；此泵将敞口水池中500C的水送出。已知吸入管路总阻力损失为3m水柱，当地大气压为100KPa ，求泵的允许安装高度（500C水的饱和蒸汽压为12.31 KPa，密度为998.1Kg/m3）

Hg允?P0?Pv?(NPSH)允??hf吸入 ?g100?103?12.31?103?2.4?3 =

998.1?9.81 =3.56m

6、某湿物料原始含水量为20%，在干燥器内干燥至含水量为5%（以上均为质量分数）。试求每吨湿物料除去的水量。

解：某湿物料原始含水量为20%，在干燥器内干燥至含水量为5%（以上均为质量分数）。试求每吨湿物料除去的水量。

W F1=103kg/h ω1=20% F2=？kg/h ω2=5%

干燥器

?F1?1?F2?2?W?103?0.2?F2?0.05?W解：?

F?F?W2?1?F2?3800kg/h

7、200C的煤油在内直径为50 mm的钢管中流动，流量为6m3/h，试判断其流动类型。（已知ρ=810kg/m3；黏度为0.003Pa.S） 解 已知d=0.05m, ρ=810kg/m3, μ=0.003 Pa.s

6Vs3600?0.849m/s u??0.785d20.785?0.052Re?du???0.050?810?0.849?1.146?104?4000 ? 为湍流 ?33?108、已知热流体的进口温度为1400C，出口温度为 800C；冷流体的进口温度为400C，出口温度为600C。试求分别在并流和逆流操作时的对数平均温差。

解：

△t1=80℃ △t2 = 40℃

?tm逆?80?40?57.7℃ 80ln40△t1=100℃ △t2 = 20℃

?tm并?100?20?49.7℃ 100ln209、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。其扬程值为多少？（已知ρ=998.2 kg/m3）

解：

3 ??998.k2gm6(0.43?0.01)?10P?P1 He?hO?2?0.4??45.3m

?g998.2?9.8110、某厂要求用冷却水逆流将管内流量为1.25kg/s的苯由80℃冷却至30℃，管外冷却水的进口温度20℃，出口不超过50℃。若换热器 总传热系数K=565W/（m2·℃），试求（1）换热器的传热面积；（2）冷却水用量。已知苯的比热容容为1.9kJ/（kg·℃）、水的比热容容为4.18 kJ/（kg·℃）

解：Q?35(?)?1.25?1.9?10?(80?30)?1.19?10W WhCPhT1T21.19?105?0.95kgs Wc?4.18?103?30?tm逆??t1??t2(80?50)?(30?20)??18.2?C

(80?50)?t1lnln(30?20)?t2Q1.19?105A ???11.57m2

K?tm565?18.2四、综合应用题（20＇）煤油冷却器的设计：

得 分 阅卷人 处理能力：2.0×105吨／年煤油（年工作日：330天，每天24小时连续运行） 操作条件：（1）煤油：入口温度1050C 出口温度450C （2）冷却介质：自来水，入口温度30℃， 出口温度400C

（3）水定性温度下的物性数据：密度为994Kg／m3，粘度为0.725×10-3 Pa·s ，

00比热容为4.08KJ/(Kg·C)，导热系数为0.626W/(m·C)

（4）煤油定性温度下的物性数据：密度为825Kg／m3，粘度为0.715×10-3 Pa·s，

00比热容为2.22KJ/(Kg·C)， 导热系数为0.14W/(m·C)

问：（1）煤油的定性温度为75℃； 自来水的定性温度为 ℃。可选用固定管板式换热器，因为 。

(2)计算热负荷Q (列算式计算) (3) 初选固定管板换热器规格如下: 平均温度差△tm=30 ℃ 外壳直径DN,mm 700 管程数Np 6 公称压强P，Mpa 4.0 管数Nt 304 管程流通面积m2 0.0159 管子排列方式 正三角形 管子尺寸 mm Φ25*2.5 管中心距，mm 32 管长 mm 4500 计算换热面积m2， 105.0 该换热器总传热系数为K= (列算式计算，下同) （4）计算管程对流传热系数: Pri＝11.34；Wh＝7.01kg/s；

ui＝ ；Rei＝ ； ai= 。 计算壳程对流传热系数：选用缺口高度为25%的弓形挡板，取折流挡板间距h为300mm；故折流挡板数目NB= L/h-1=4.5/0.3-1=14；壳程流通面积So=0.046m2，Wc= ；uo= ；当量直径

de=0.02m；Reo= ； Pro=4.73； ao= 。 （5）煤油和水的污垢热阻均为0.000172 m2.℃/W；管子材料导热系数λ=16.5W/(m.℃)。则1/K计= ； K计= 。所选择的换热器的安全系数（裕度）为 。

1、解（1）（2分，每空1分水的定性温度35℃，两流体温度差=40℃<50℃。

（2）（2分）Q＝WhCp(T1-T2)

＝200000*1000*2.22*1000*(105-45)/330*24*3600 ＝934000W

（3）（2分）该换热器总传热系数为K=Q/A△tm=934000/105.0*30=296.5 W/(㎡. ℃)

（4）（10分） ui＝Wh/Siρi＝7.01/825*0.0159＝0.534m/s Rei＝duiρi/μi＝0.02*0.534*825/0.000715＝12300 ai=0.023λi/di*Rei

0.80.3

Pri

40.80.3

＝0.023*0.14/0.02*(1.23*10)11.34 ＝623 W/(㎡. ℃)

Wc=Q/Cpc(t1-t2) =934000/408*1000*(40-30) =22.89kg/s uo=Wc/Soρo =22.89/994*0.046 =0.5m/s

4

Reo=deuoρo/μo =0.02*0.5*994/0.000725 =1.37*10 0.551/30.14

ao=0.36λo/de(Reo)Proμ/μw =0.36*0.626/0.02*(13700) =3746 W/(㎡. ℃)

（5）（4分，2+1+1 ）1/K计=1/ao+Rso+δdo/λdm+Rsido/di+do/aidi =1/3746+0.000172+0.0025*25/16.5*22.5+0.000172*25/20+25/623*20 =0.00282 K计=354 W/(㎡. ℃)

换热器的安全系数为: （354-296.5）/296.5 *100%=19%

0.55

1/3

*(4.37)1.05

问答题

1、离心泵的操作要点有哪些？

① 灌泵 启动前，使泵体内充满被输送液体的操作，用来避免气缚现象。 ② 预热 对输送高温液体的热心油泵或高温水泵，在启动与备用时均需预热。 ③ 盘车 用手使泵轴绕运转方向转动的操作，每次以180°为宜，并不得反转。 ④ 关闭出口阀，启动电机

⑤ 调节流量 缓慢打开出口阀，调节到指定流量。 ⑥ 检查 要经常检查泵的运转情况 ⑦ 停车时，要先关闭出口阀，再关电机

2、离心泵的安装要点有哪些？

① 应尽量将泵安装在靠近水源，干燥明亮的场所，以便于检修；

② 应有坚实的地基，以避免振动。通常用混凝土地基，地脚螺栓连接； ③ 泵轴与电机转轴应严格保持水平，以确保运转正常，提高寿命； ④ 安装高度要严格控制，以免发生气蚀现象；

⑤ 在吸入管径大于泵的吸入口径时，变径联接处要避免存气，以免发生气缚现象。