中山大学习题.doc

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1、【例1-3】用水泵将水从池中同时送入A、B两水槽。数据如图所示。操作为稳定过程。水池与两水槽均为敞口。已知各管路均为粗糙管，内径相等，水在各管道中的流动均属于阻力平方区，且磨檫系数λ值均相等。并且O至A、A至B、A至C三段管路的长度与局部阻力当量长度（）都相等，操作时泵提供的扬程为14m，问为多少？ 解题过程：设E表示任一截面的三项压头之和，即2解题过程：设蒸发器液面为1—1截面，常压贮槽液面为2—2截面，以1—1截面为基准面，列柏努利方程得： 用试差法联立求解式（5）和磨檫系数关联图。试差法一，设u等于某值（u取值一般在1~2m.s-1），→计算→查图得λ为某值→代

2、入式（5）是否成立。若不成立，则重设u，…试差法二，设λ等于某值（λ初取值一般在0.02~0.03）→代入式（5）得u为某值→计算→查图得λ是否与设定相等。若不相等，则重设λ，…用试差法一求解，设  3解题过程：设E表示任一截面的三项压头之和，即    B部放大 一、一、流体质量衡算──连续性方程  二、二、流体能量衡算──柏努利方程  3)阻力计算公式le为局部阻力当量长度de为非圆形管当量直径　层流时湍流时，或查图。       三、管路计算并联管路   分支管路 四、四、离心泵（轴功率）  一、一、热传导计算二、二、热对流计算三、综合传热计算 【习题2-1】空气

3、在预热器内从20℃加热至80℃，116℃的饱和蒸汽在管外冷凝，若保持空气进出口温度不变，而将预热器内的空气流量增加20％，而预热器不更换。试通过定量计算来说明采用什么措施来完成新的生产任务？假定空气在管内作湍流流动，且总传热系数K约等于空气一侧的给热系数。（提高水蒸汽温度至118.1℃） 【习题2-2】在某单壳程双管程列管换热器中，壳程为流量的有机液体，其比热为，由90℃冷却至50℃，管程冷却水流速为，进出口温度为25℃和35℃。又知有机液体侧和水侧的对流传热系数分别为1200和，管外侧污垢热阻为，忽略管壁阻力和管内侧污垢热阻。当管子规格为φ25×2.5mm时，试求管

4、子根数及管长。（60根，3.6m） 【习题2-3】在列管换热器中，用饱和蒸汽加热原料油，温度为160℃的饱和蒸汽在壳程冷凝，原料油在管程流动并由20℃加热到106℃。换作温度下油的密度为，油在管中的平均流速为，换热器热负荷为。列管换热器共有25根φ19×2mm的管子，管长为4m。若已知蒸汽冷凝系数为，油侧污垢热阻为，管壁和蒸汽侧污垢热阻可忽略。试求管内油侧对流传热系数为多少？若油侧流速增加一倍，此时总传热系数为原来的1.75倍，试求油的出口温度，设油的物性常数不变。  1解题过程：如图所示，当内层为保温砖，外层为建筑材料时， 隔热性能差的（即导热系数大的）建筑砖在内层

5、时，其热损失Q′更大。所以，将隔热性能好的保温砖包扎在内层更好。若为平壁（或r较大，近似平壁）假定r=100m,计算如下：说明平壁热传导中，隔热材料互换位置对导热速率没有影响。 2操作一年后，水的定性温度略有变化（45℃），物性数据会略有变化，也会略有变化，下列计算忽略此种变化。3解题过程：设热、冷流体的质量流量分别为、，热、冷流体的比热分别为、。根据热平衡方程得：   【习题3-1】今有连续逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为（操作状态），原料气中含甲醇，吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的67%。设在常压、25℃下操作，吸收的

6、平衡关系取为Y=1.15X，甲醇回收率要求为98%，，塔内填料的比表面积为。塔内气体的空塔气速为。试求：（1）水的用量为多少？（2）塔径；（3）传质单元高度HOG；（4）传质单元数NOG；（5）填料层高度。【习题3-2】直径为0.88m的填料吸收塔内，装有拉西环填料，填料层高为6m。每小时处理2000m3含5%丙酮与空气的原料气，操作条件为1个大气，25℃。用清水作吸收剂，塔顶出口废气含丙酮0.263%（以上均为摩尔分率），出塔溶液中每千克含丙酮61.2g，操作条件下的平衡关系为Y=2X。试计算：（1）气相总体积传质系数KYa；（2）每小时可回收丙酮多少千克？（3）若

7、将填料层加高3m，又可以多回收多少千克丙酮？【习题3-3】用水吸收混合气中的丙酮，塔高不变，使回收率由95%提高到98%，过程为气膜控制，原操作条件下脱吸因数为0.562，试问吸收剂用量增加多少倍才能满足上述要求？1解题过程：  2解题过程： 3解题过程：一、一、求现有条件下的 二．分别计算：  一、精馏塔物料衡算方程二、最小回流比与板效率【习题4-1】某液体混合物含易挥发组分0.65（摩尔分率，下同），以饱和蒸汽加入连续精馏塔中，加料量为50，残液组成为0.04，塔顶产品的回收率为99％，回流比为3，试求：⑴塔顶、塔底的产品流率；⑵精馏段和提馏段内