即所需的加热蒸汽消耗量为0.736Kgs。所需的传热面积为125.9m2
试题四 三：计算题
1、 图示为一输油管路，未装流量计，但在A、B分别测得压强为
PA?150Kpa，PA?140Kpa，试估算管道中油的流量？ 已知：管为?89?4mm，A、B间距为10m,
其中管道的当量长度为9.3m， ??820Kg3，??121cp。
m 2、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时，层流区域内的沉降速度公式 为：
d2.??s???.g。 u0?18.? 3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤 图4-2
?5 某悬浮液。已知过滤常数K为7.5?10 qe 为0.012m3m2s，
m设滤
饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求：过滤时间；若操作压强
差提高至600Kpa，现有一台板框过滤机，每框的尺寸为635?635?25mm ，若
38m 。要求每一操作周期得滤液，过滤时间为0.5h。2 要求每个过滤周期仍得8m3滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过
滤时间
又为多少？
4、一卧式列管换热器，钢质换热管长为3m,直径为?25?2mm。水以0.7m的
s 流速在管内流动，并从170C被加热到370C。流量为1.25Kgs、温度为
720C
烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为
。 315KjKg 已测得：蒸汽冷凝传热糸数为800w20，管内侧热阻为个侧热阻的
m.C40%，
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污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算换热管的总根数及换热器的管程数。
计算时可忽略管壁热阻及热损失。 试题四答案
三：计算题
1、在A-B两点间列板努利方程：
l?leu2PAu2PBu2 ZA?。 ??ZB????.?.g2g?.g2gd2g19.3140?103u2??. 0?. ?.u2?0.02. ?1?820.9.810.0812.9.81820.9.81640.117 设流体在管路中作层流流动，则：?? ， ??。
Reu0.1172 ?.u2?0.02?.u?0.02。 u?1.7m。
sud.u.??933?2000。 核算雷诺准数：Re?150?103?31 则：油品的流量为V?.?.d2.u?31.52m。
h411 2、颗粒作自由沉降，受力：F1?.?.d3.?sg ，F2?.?.d3.?g
661?.u2 F3??.?.d ，ma。F1?F2?F3?0
422d.??s???.g4.d.??s???.g u?，层流：??24R ，u?。
e18.?3.??2 3、过滤面积：?q?qe?2?K.? ，8?0.0122?7.5.10?5.05.3600，AA?22.5m2。
?? 滤饼体积：V?8.0.025?0.2m3，框数n?0.2?20。
0.635.0.635.0.025 过滤总面积：A?0.6352.2.20?16.13m2。
?q?qe?2?K.?，816.13?0.0122?1.5.10?4?，??0.478h。
5、传热量为：Q?394Kw。 所需水量：W?4.713Kgs。?t?44.250C。 单管水量：W?0.243Kgs，每程所需管子数为：n?20。 每程传热面积：A?4.71m2，传热糸数：K?476.2W20
m.C??所需传热面积：A'?18.7m2 管程数为：n=4.总管数为80根。
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试题五
一：简答题（60分）
1、 图示管路中，流体作稳定流动。问： p （1）、静压头哪个大？为什么？ A B ?g （2）、体积流量V哪个大？为什么？ （3）、质量流速哪个大？为什么？ 图5-1 （不计阻力）
B 2、图示，测出A、B两端点的压力差？ Z 3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪 A ?测 几种？家里的自来水管是什么管？
?示 4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防
R 止？
5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？
6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸？
7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？
8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义？ 9、强化传热的途径有哪些？ pB pA 10、蒸发操作有何特点？ 二：计算题
?1 ?2 1、容器A、B分别盛有水和密度为
h1 h2 800Kg3的洒精，中间接一水银压差计。
m R （1）当容器A中的压强PA?2.943?104pa
（表压）时，测得R?0.3m，h1?0.5m
h2?0.2m，求容器B内的压强为多少？ （2）当容器A中的压强减小至
PA?1.962?104pa，容器B内的压强不变， 图5-3 则水银压差计内的读数为多少？
2、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为530Kg3，饱和蒸汽压为
m637.65Kpa 。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作？
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3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1Mpa（表压）下20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.197m3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09m3,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？
4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量
2100Kg，加热蒸汽的温度为1200C，其汽化潜热为2205Kj。已知hKg蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为810C，各项温度差损失共为90C。取饱和蒸汽冷凝的传热膜糸数?2为8000W2，沸腾溶液的传热膜糸数?1m.K为3500W2，求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损
m.K失忽略不计） 试题五答案 一：问答题
pppAuA2pBuB2 1、ZA?=ZB?，A?B。 ???.g?g?g2g?g2g VA?VB 。W?u?，WA?WB。
2、p?pA??测.g.?R?h?，p?pB??测.g.?Z?h???示.g.R
?p?pA?pB??测.g.Z???示??测?.g.R.?p??测.g.Z???示??测?.g.R。
3 、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。 表示方法有： 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。 4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液 体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振 动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 5、过滤介质：一种多孔性物质。
要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定性。
6、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。 热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。
一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。 7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。
冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。 8、导热糸数：在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：W。
m.K 传热糸数：当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：W2。
m.K
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