【正文】 力為736mmHg。解：往復(fù)泵的理論流量： 而實(shí)際流量： 容積效率：213 對(duì)一離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，某組數(shù)據(jù)為：空氣溫度為20℃；風(fēng)機(jī)出口處的表壓為23mmH2O；入口處的真空度為15mmH2O，相應(yīng)的送風(fēng)量為；兩測(cè)壓截面間的垂直距離為200mm；吸入管與排出管的內(nèi)徑分別為300mm和250mm；通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為。解：40℃空氣，20℃空氣 若按20℃計(jì)，則風(fēng)機(jī)風(fēng)量為： 全風(fēng)壓： 因此可選91914D型。解：20℃水的物性， 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 校驗(yàn) 假設(shè)不成立，再假設(shè)在阿侖區(qū)： 校驗(yàn) 在阿侖區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的沉降速度為或使用課本提供的公式 即 則 校驗(yàn) 在阿侖區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的沉降速度為33 用落球法測(cè)定液體的粘度。S。粉塵的密度為。36 今擬采用如圖35所示的多層降塵室除去某氣體中的密度為、直徑以上的球形微粒。解：假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 假設(shè)成立 方法一：由得： 層數(shù) 間距 方法二：由得間距 層數(shù)37 、。解：20℃水的物性， 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 假設(shè)成立 由得：38 用如圖310所示的旋風(fēng)分離器從200℃、壓力為的含塵空氣中除塵。解：⑴ ， 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 ⑵對(duì)于如圖310所示的標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器其 則壓力降 ⑶標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器的分割直徑： 39 用板框壓濾機(jī)對(duì)某種懸浮液在壓力差為400mmHg(53320Pa)的條件下進(jìn)行過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，過(guò)濾面積為，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：過(guò)濾時(shí)間，S3884145濾液量，ml100300500700濾餅與濾液的體積比為，濾餅不可壓縮。解：由上題已知：, 根據(jù)過(guò)濾基本方程： 代入數(shù)據(jù)： 整理方程： 解方程得： 濾框數(shù)目： 濾框厚度=311 某廠用板框壓濾機(jī)在恒壓條件下過(guò)濾一種膠質(zhì)物料，濾框的空間尺寸為，有20個(gè)濾框。解：⑴過(guò)濾面積 ⑵過(guò)濾終了速率： 采用橫穿洗滌的洗滌速率是過(guò)濾終了速率的1/4，即 ⑶若濾框的厚度減為25mm，其它條件不變時(shí)，q會(huì)減小 即 過(guò)濾時(shí)間 洗滌時(shí)間： 312 若轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的浸沒(méi)度為1/3，轉(zhuǎn)速為，每小時(shí)獲得濾液量為。若過(guò)濾介質(zhì)的阻力可忽略不計(jì)，問(wèn)每小時(shí)欲獲得濾液時(shí)過(guò)濾機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？此時(shí)轉(zhuǎn)筒表面濾餅的厚度為原來(lái)的多少倍？（過(guò)濾操作中真空度維持不變）解：轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)忽略介質(zhì)阻力時(shí)， 濾餅的厚度與每旋轉(zhuǎn)一周的濾液量有關(guān)： 第四章 固體流態(tài)化及氣力輸送41 ，其顆粒密度為，堆積高度為5m，流化后床層高度為10m。試求流化床的壓降(mmH2O)，并求起始流化速度。顆粒的特性如下：密度；球形度；固定床空隙率；開(kāi)始流化時(shí)空隙率。已知數(shù)據(jù)如下：固體顆粒(視為球形顆粒)，；氣體，；固氣比R=10。30℃下空氣的粘度和密度分別為：。試計(jì)算通過(guò)每平方米爐壁的熱損失及兩層間的界面溫度。試問(wèn)包扎石棉后熱損失比原來(lái)減少了多少？解：包扎石棉層后的熱損失 則有 包扎石棉層前的熱損失： 所以絕對(duì)熱損失 所以相對(duì)熱損失 53 燃燒爐的平壁由下列三種材料構(gòu)成：耐火磚導(dǎo)熱系數(shù),厚度b=230mm。解：⑴耐火磚的熱通量 根據(jù)穩(wěn)定傳熱，絕熱磚的熱通量與耐火磚的熱通量相等，即 由此解得 n=≈2塊 即需要2塊絕熱磚，厚度為460mm才能達(dá)到要求的溫度。管內(nèi)壁溫度為300℃，保溫層外表面溫度為40℃。試問(wèn)哪一種材料包在內(nèi)層更有效？(忽略金屬熱阻)解：如果將導(dǎo)熱系數(shù)λ大者（即λ2）包在內(nèi)側(cè)，則有 而如果將導(dǎo)熱系數(shù)λ小者（即λ1）包在內(nèi)側(cè)，則有 將兩者進(jìn)行比較，則有 前者的散熱量大一些，因此將導(dǎo)熱系數(shù)小的絕熱材料放在內(nèi)側(cè)更好一些。解：根據(jù)圓筒壁傳熱量計(jì)算公式： 由于穩(wěn)定傳熱各層的傳熱量相等，則第一層圓筒壁的傳熱量為 由此可解得： 57 水在φ38，流速為1m/s，水的進(jìn)、出口溫度分別為15℃及80℃。試計(jì)算空氣與管內(nèi)壁間的對(duì)流傳熱系數(shù)。蛇管的直徑為φ45，液體在蛇管內(nèi)流動(dòng)。水的進(jìn)、出口溫度分別為20℃及40℃。煙道氣流過(guò)管束最窄處的速度為5m/s。在平均溫度下重油的密度為900，,運(yùn)動(dòng)粘度為,體積膨脹系數(shù)為。解：在定性溫度下空氣的物理性質(zhì)為： 體積膨脹系數(shù) 查表57，得 ，則對(duì)流傳熱系數(shù) 傳熱量 515 飽和溫度為100℃的水蒸氣在長(zhǎng)為2m、。 ②當(dāng)單管水平放置時(shí)： 由 得 516 在冷凝器中水蒸氣在水平管束外面冷凝，（絕），管子外徑為16mm，管長(zhǎng)1m，管數(shù)為10，管子是錯(cuò)列的，每排有5根管子，即排成兩排。試求冷卻水量。對(duì)二甲苯流經(jīng)管程，水蒸氣在殼程冷凝。若渣油進(jìn)、出口溫度分別為300℃及200℃，原油進(jìn)、出口溫度分別為25℃和175℃。試確定兩種流體應(yīng)該采用的流向（即并流還是逆流），并計(jì)算其平均溫差。水在直徑為φ192mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)。管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為。試問(wèn)⑴當(dāng)管內(nèi)流體流速增加一倍，⑵當(dāng)管外流體流速增加一倍，其它條件不變時(shí)，上述兩種情況下的傳熱系數(shù)分別增加多少？（忽略管壁熱阻和污垢熱阻）解：條件未改變時(shí)的總傳熱系數(shù)： ⑴當(dāng)管內(nèi)流體流速增加一倍時(shí)： 根據(jù)公式可知 管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)? 總傳熱系數(shù)為： 換熱器的傳熱系數(shù)增加率: ⑵當(dāng)管外流體流速增加一倍時(shí)，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)? 總傳熱系數(shù)為： 換熱器的傳熱系數(shù)增加率: 如果以管內(nèi)表面為基準(zhǔn)：則， ⑴⑵524 在一套管換熱器中，用飽和水蒸氣將在管內(nèi)作湍流流動(dòng)的空氣加熱，此時(shí)的傳熱系數(shù)近似等于空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)。兩流體呈逆流流動(dòng)?，F(xiàn)有一臺(tái)單程列管換熱器，內(nèi)有φ25。冷卻劑為水，其進(jìn)口溫度為30℃，出口溫度取38℃。如兩平板的表面溫度分別為727℃及227℃，試計(jì)算兩平板間的輻射換熱量。解：⑴板1的本身輻射： 板2的本身輻射： ⑵板的有效輻射： 由 得 即 解方程組得：或另一方法： 由 得 投入輻射： 反射輻射： 板1： 板2： ⑶兩板間的輻射換熱量，即凈輻射量： 64 用熱電偶測(cè)量管道中熱空氣流的溫度，熱電偶的讀數(shù)為200℃，管道內(nèi)壁溫度為100℃。65 平均溫度為150℃的油品在的鋼管中流動(dòng)，大氣溫度為10℃。組分H2SCO2H2N2O2CH4C2H6體積%組分C2H4C3H8C3H6C4H10C4H8C5H10體積%解：由表63（P217）可查得各種氣體的體積低發(fā)熱值：組分H2SCO2H2N2O2CH4C2H6體積%體積低發(fā)熱值kJ/Nm323384011096003571163584理論空氣用量Nm3/Nm3000組分C2H4C3H8C3H6C4H10C4H8C5H10體積%體積低發(fā)熱值kJ/Nm3594729103486411109281113719138378理論空氣用量Nm3/Nm3 68 如將天然氣甲烷作為加熱爐的燃料，甲烷完全燃燒后煙氣的分析組成及干基組成（體積%）。對(duì)流室最下一排管徑及管心距與輻射管相同，計(jì)8根，管長(zhǎng)2748mm，如油品出對(duì)流室的溫度為290℃，要求出輻射室的溫度為370℃，（質(zhì)量）。設(shè)此溶液服從拉烏爾定律。苯及甲苯的飽和蒸汽壓可按下述安托萬(wàn)公式計(jì)算，即：式中 t系統(tǒng)的溫度，℃； po飽和蒸汽壓，mmHg。t，℃7075809010024x0y0x1y1解：方法一： 假設(shè)為理想狀態(tài)時(shí)，求其氣液濃度：t，℃7075809010024x10y10 將理想假設(shè)的氣液濃度與實(shí)測(cè)氣液濃度描繪在同一張坐標(biāo)圖上可以看出兩者的差異較大，因此該混合溶液不能被看作理想溶液。 閃蒸時(shí)： 根據(jù)物料衡算方程： ① 根據(jù)相平衡方程： ② 聯(lián)立兩方程： 即用閃蒸汽化總量的1/。78 在常壓下，（摩爾分率，下同）的甲醇水溶液。解：已知，, 列全塔物料衡算方程： 帶入數(shù)據(jù)： 解得： 精餾段氣、液相流量： 79 每小時(shí)將15000kg含苯40%的苯甲苯溶液，在連續(xù)精餾塔中進(jìn)行分離。 ⑶進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料q=1，則： 提餾段操作線方程： 。原料為氨和水蒸氣的混合物，（摩爾分率），原料在兩塊理論板中間進(jìn)入塔內(nèi)，塔頂氣相在全凝器中冷凝至飽和液體，其中一部分作為塔頂產(chǎn)品，一部分作為塔頂回流。解：⑴根據(jù)恒摩爾流假設(shè)理論： 在第一塊理論板上: 在第二塊理論板上： 。⑴；⑵。試求：⑴原料中氣相及液相的組成；⑵最小回流比。解：已知, 相平衡方程： 用簡(jiǎn)捷算法求理論塔板數(shù)： 由于q=1，即，代入相平衡方程得 則最小回流比 根據(jù)吉立蘭方程： 由 得 精餾段： 。717 在常壓下，（摩爾分率，下同）的甲醇水混合物進(jìn)行連續(xù)精餾。甲醇水的相平衡數(shù)據(jù)見(jiàn)題75。試求：⑴塔頂及塔底產(chǎn)品的流量kmol/h；⑵求下列各進(jìn)料狀態(tài)下所需的理論塔板數(shù)及適宜進(jìn)料位置。 ③（不包括塔釜）。t，℃xyt，℃xy00 塔頂條件下各組分的汽化潛熱分別為：正庚烷31717kJ/kmol；乙苯36008kJ/kmol。解：⑴可用作圖法求理論塔板數(shù)： 已知， 作圖可得出理論塔板數(shù)為9塊（包括塔釜）見(jiàn)上頁(yè)。試設(shè)計(jì)合理的精餾流程使其分離開(kāi)（簡(jiǎn)述理由）。、液相平衡溫度為95℃，試分別用相平衡常數(shù)法及相揮發(fā)度法計(jì)算與液相組成相平衡的氣相組成。操作條件下的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表（組成為摩爾分率）：組成XFXDαi3142231解：各組分在各處的組成：123Σ進(jìn)料量1進(jìn)料組成塔頂量塔頂組成塔底量塔底組成 如以1為輕關(guān)鍵組分，3為重關(guān)鍵組分，則 如以1為輕關(guān)鍵組分，2為重關(guān)鍵組分，則 724 在上題中以組分1為輕關(guān)鍵組分，組分2為重關(guān)鍵組分。（以100mol做為進(jìn)料基準(zhǔn)量）nC4nC5nC6nC7nC8nC9nC10Σ進(jìn)料量100進(jìn)料組成塔頂量000D塔頂組成000塔底量00W塔底組成00 根據(jù)和D+W=F=100 得D= W=。解：水的摩爾數(shù)： 的摩爾數(shù)： 摩爾比：82 含3%（體積）的混合氣體，在填料塔中為水所吸收。解： 則 83 于、27℃下用混于空氣中的甲醇蒸汽。解：