2、 （1）、V?K.A.? 2.4?K.30.30?60 K?3.56?10 V2?3.2?10.?

3'11 （2）、V2?K.A2.??V2 V'?1.7m

22?32222?6m2s

''2''22V?2K.A2.??2?3.56?10?6?302.2?3600 V?2K.A.? （3）、 ，

V''?6.8m3。

3、 G1C1?T1?T2?= ，G2?32Kgs

?t?42.50C A?G2C2?t2?t1?/K.?t=39.4m2。

n?167. 即冷却水的流量为32Kg和管子根数为167根。

s

试题二

一：填充题（20分）

dw 1、牛顿粘性定律???.，粘度在SI制中的单位是N.s2

dym 2、常用测定流量的流量计___孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计

3、在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_位置_而变，不随_时间_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_位置_而变，又随_时间_而变，称为不稳定流动。

4、等边三角形的边长为a，其当量直径为33a

5、流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是__抛物线__ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的_0.5_ ，縻擦系数?与Re的关系为64

Re6、泵是指_为液体提供能量的输送机械__，按其工作原理来分可分为 __离心式、往复式、旋转式和流体作用式_

7、气体按压缩比来分，可分为_通风机、鼓风机、压缩机_ 8、降沉室内颗粒得以沉降的条件_颗粒的停留时间大于沉降时间_

9、过滤操作实际上是滤液通过_介质和滤渣层的流动_过程，过滤速率是指_单位时间内所获到的滤液量_

10、传热一般采用逆流操作，但为_控制温度、降低粘度、减少阻力_时采用并流操作。 11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_导热系数小的_的材料包在内 层，以达到好的

保温效果。

12、蒸发是利用溶液中溶质的_不挥发性_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _提高 溶

液的浓度或析出溶质。

5

13、金属的导热系数大都随其纯度的增加而 增加 ，随其温度的升高 增加 14、对流传热的热阻主要集中在_层流内层_,因_减薄层流内层的厚度_强化对流传热的重要

途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa。（10.13-101.3.）

二：问答题（30分）

1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？

流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当Re?2000，为层流，

当Re?4000为湍流

2、 何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？

在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度影响 3、 采用多级压缩的优点有哪些？

避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积系数，减小功率，使压缩机结构更为合理 4、 列管式换热器为何要进行热补偿？

列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们

的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（500C以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此要热补偿

5、 单层圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2，壁表面温度分别为T'和t'，若t'〈T'，试写

出圆筒任意半径r处的温度表达式？

2?.L.?.T'?t'2?.L.?.T'?t= t?T'?Q?rrlnln2r1r1 三：计算题（50分） 1、流量为5000m3????.T'?t'.lnrln2r1??rr1

h的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现在中央接一完

3全相同的平行管到中点。问总流量变为多少m高度湍流，局部阻力忽略）。

h？（设总压降始终不变，流动始终为

2、泵将200C的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为?98?4mmm的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到 管出口的距离为10m，其中流量为35m3h。（已知：p0?1atm，

m3??0.02,Hs?3.0m,N电?2Kw,?电?0.94）.(200C时水，??1000Kgmm2 求：忽略动压头，求泵的安装高度？

?3??1.24?10N.s30Np?2.4?102，

，

)

泵的轴功率和效率？

3、一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为?25?2.5mm，管程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度460C降至100C。CS2走管

6

外，其流量为G1?0.07Kgs，其冷凝潜热为356KjKg，比热为1.05KwKg.C0。水走管

内，且与CS2成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为50C和300C。已知冷凝和冷却

W段基于外表面的总传热系数分别为K1?2000是否造适用？

m.C20和K2?100Wm.C20。问此换热器

4、用一传热面积为10m2的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸

得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取80C，热损失可忽略不计。试求：（１）开始设入使用时，此蒸发器的传热系数为多少？

（２）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热系数为多少？ 查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为60.10C，汽化潜热为2354.9Kj 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.20C 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C

Kg试题二的答案

三：计算题

3 1、 设接平行管道后，总流量为Vm33 二平行管流量为Vm1h。 。

h3和Vm2h 板努利方程：

u32p3u12p1 ???hf1 ??2?2?u32p3u22p2 ???hf2 ??2?2? 总压降相同得：

lu2l3u32l1u12 ?3..=?..， ? ?1..d2d2d21 ?1??2??3??，l1?l2?l3?12l。u1?u3

2388。2、u V'?V?6330mh55V35u1???1.53m。

s1?.d21.?.0.092.360044 u2?1.53ms。

u3? 1

1 3 2 图2-1

2 2 10m 1 图2-2

u2u2lu21.532501.532' Z?Hs??hf?Hs???..?3.0??0.02..?1.555m

2g2gd2g2.9.810.092.9.81

7

考虑0.5m的安装安全系数。则泵的安装高度为1m. N轴?N电?电?2.0.94?1.88Kw.

lu2u2 . H?Z?h?Z??..???进??出?d2g2g'2160?50??1.53 . H?16.75m. H?11??0.02?1?0.5?.0.09??2.9.81N?HQ?g?16.75.35.1000.9.81/3600?1.6Kw . ??N?85%.

N电3、换热器已有的传热面积：A?n.?.dl?30.3.14.0.025.3?7.07m2。

求所需的传热面积：

冷凝段的热量：Q1 =w.r?0.07.356?24.9Kw

冷却段的热量：Q2?w.C1.?T1?T2??0.07.1.05.36?2.65Kw。 总热量为：Q=Q1+Q2=27.55Kw 冷却水的用量：G水?Q27.55??0263Kg

sC.?t2?t1?4.187.?30?5?冷却水离开冷却段的温度：t?t1?冷凝段的温度差：?t?Q2.65?5??7.40C

G水C比0.263.4.18746?7.446?30?46?7.4???10?5??16.40C

冷却段的温度差：?t?46?7.4ln10?5Q24.9.1000??4.84m2 冷凝段所需传热面积：A1?K.?t200.25.7Q2.65.1000??1.61m2 冷却段所需传热面积：A2?K.?t100.16.4ln?46?7.4???46?30??25.70C

所需的总的传热面积：A=6.45m2.

?x0?4、水分蒸发量：W?F.??1?x???0.625F，F?W?375.

1??F=1000Kg , W=625Kg

溶液的沸点为 t?60.1?8?68.10C。

Q625.2354.9.1000??785w20 传热系数K为：K?A?t10.3600.?120.2?68.1?m.C 改变压力后的传热系数： K'?Q625.2354.9.1000??578w20。 A?t10.3600.?138.8?68.1?m.C 可见结垢以后的传热系数降低。

8