熱質(zhì)交換原理與設(shè)備習(xí)題答案-資料下載頁
2025-06-26 18:09本頁面
【正文】 附錄5—3中的JW型6排表冷器的阻力計(jì)算公式得： 1解：如圖所示；G=24000kg/h=(1)求表冷器迎面風(fēng)速及水流速w由附錄5—5知JW—30—4型表面冷卻器迎風(fēng)面積=，每排散熱面積=，通水面積=，所以 （2）求冷卻器可提供的根據(jù)附錄5—4 ，當(dāng)=，N=8排時(shí)，=（3）先假定根據(jù)查i—d圖可知，當(dāng)時(shí)，（4）求析濕系數(shù)根據(jù)得： （5）求傳熱系數(shù)：根據(jù)附錄5—3 ，對于JW型的8排冷卻器，（6）求表面冷卻器所能達(dá)到的值傳熱單元數(shù)按式（563）得水當(dāng)量比按照式（562）得根據(jù)NTU和的值，查圖5—30或按式（544）計(jì)算得=（7）求所需要的并與上面的比較，而，所以假設(shè)合適，于是在此題的條件下，得到空氣得到終參數(shù)為（8）求冷量及終溫根據(jù)公式（59）可 得Q=（）=1解：由空氣的初狀態(tài)=35，=27可查i—d圖得=85kJ/kg由=20，=95%查i—d圖得= kJ/kgG（ ）=wc()10000()=(16)=由=10，=5=13，=100%查i—d圖得=，=G（ ）=wc()10000()=(16)=18解：對空氣進(jìn)行加濕冷卻過程，使空氣由t=21，d=9g/kg, 變?yōu)閠=21,d=10g/kg狀態(tài)，先對其進(jìn)行等焓加濕，再等溫加濕或先等溫降濕，在等溫加濕。1解：措施：（1）噴嘴不是雙排的改為雙排。（2）單排時(shí)，噴水方向可改為逆噴，雙排時(shí)可改為對噴，三排時(shí)應(yīng)為一順二逆。理論上是可通過降低噴水水溫來提高其熱交換效率值的，但實(shí)際上不可以，因?yàn)閲娝疁赜?，我們要設(shè)置價(jià)格較貴的制冷設(shè)備，這個(gè)不合理。2解：（1）雙排對噴。所以噴淋室斷面風(fēng)速（2）根據(jù)空氣的初參數(shù)和處理要求可得需要的噴淋室接觸系數(shù)為該空氣的處理過程為冷卻干燥過程，根據(jù)附錄（58）查得相應(yīng)的噴淋室的接觸系數(shù) 所以 =所以總噴水量W=G==32918kg/h(3) 由附錄（58）查出噴淋室實(shí)驗(yàn)公式，并列方程式 ①（4）由，查i—d圖得=，=根據(jù)熱平衡方程（583）得= c( ) ②(5) ①②聯(lián)立得，解得：（6）求噴嘴前水壓：根據(jù)已知條件知噴淋室斷面為：兩排噴嘴的總噴嘴數(shù)為：N=2n=2133=78所以每個(gè)噴嘴的噴水量為：，查圖5—45，可得噴嘴前所需的水壓為：（工作壓力）（7）需要的冷凍水量為：可得循環(huán)水量為：（8）阻力計(jì)算：空氣在檔水板斷面上的迎面風(fēng)速由（587）得前后檔水板阻力為由5—89的水苗阻力為2解：由=9查i—d圖知=，則依據(jù)式（5—90）可求出新水溫下的噴水系數(shù)為：于是可得新條件下的噴水量為；W==38345kg/h利用新的=， =9求所求的問題 求代入數(shù)據(jù)得：所以 ?、儆筛鶕?jù)表5—4，當(dāng)由于未知 ，故暫設(shè)=； 整理得； ②聯(lián)立①②并求得 由 代入數(shù)據(jù)得由=，查表5—4得= 所以空氣的參數(shù)為 2解：任何一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案都要用一些相關(guān)的物理量和幾何量來表示。由于設(shè)計(jì)問題的類別和要求不同，這些量可能不同，但不論那種優(yōu)化設(shè)計(jì)，都可將這些量分成給定的和未給定的兩種。未給定的那些量就需要在設(shè)計(jì)中優(yōu)選，通過對他們的優(yōu)選。最終使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)值。 熱質(zhì)交換設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，就是要求所設(shè)計(jì)的熱質(zhì)交換設(shè)備在滿足一定的要求下，人們所關(guān)注的一個(gè)或數(shù)個(gè)指標(biāo)達(dá)到最好。性能評價(jià)方法及優(yōu)缺點(diǎn)：（1）單一性能評價(jià)法： 可直觀地從能量的利用或消耗角度描述了熱質(zhì)交換設(shè)備的傳熱或阻力性能，給實(shí)用帶來了方便，易為用戶所接受，但在應(yīng)用上有其局限性，而且可能顧此失彼。只能從能量利用的數(shù)量上，并且常是從能量利用的某一方面來衡量其熱性能。（2）傳熱量與流動(dòng)阻力損失相結(jié)合的性能評價(jià)法：它把傳熱量與阻力損失結(jié)合在一起一個(gè)指標(biāo)中加以考慮了，可以比較不同熱質(zhì)交換設(shè)備之間或熱質(zhì)交換設(shè)備傳熱強(qiáng)化前后的熱性能的高低，但此指標(biāo)只能從能量利用的數(shù)量上來反映熱質(zhì)交換設(shè)備的熱性能。（3）熵分析法提出使用熵產(chǎn)單元數(shù)Ns作為評定熱質(zhì)交換設(shè)備熱性能的指標(biāo)，此一方面可以用來指導(dǎo)熱質(zhì)交換設(shè)備的設(shè)計(jì)，使它更接近于熱力學(xué)上的理想情況；另一方面可以從能源合理利用角度來比較不同的形式 熱質(zhì)交換設(shè)備傳熱和流動(dòng)性能的優(yōu)劣。它將熱質(zhì)交換設(shè)備的熱性能評價(jià)指標(biāo)從以往的能量數(shù)量上的衡量提高到能量質(zhì)量上的評價(jià)（4）傭分析法從能量的質(zhì)量上綜合考慮傳熱與流動(dòng)的影響而且也能用于優(yōu)化設(shè)計(jì)，傭分析法是從可用能的被利用角度來分析的ηe值愈大愈好，但實(shí)用不方便。(5）縱向比較法結(jié)果比較明確，具有一定的實(shí)用價(jià)值，但還不夠全面。（6）兩指標(biāo)分析法此種分析方法可得到一些有參考價(jià)值的結(jié)論，它對于換熱設(shè)備的優(yōu)化，特別是解決肋片管簇?fù)Q熱器的優(yōu)化問題，提供了一個(gè)良好的思路與方法，但此種方法也存在一些局限性需要的關(guān)系或獲得也有一定困難。也要求一系列準(zhǔn)確可靠的經(jīng)濟(jì)參數(shù)。（7）熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析法 它是一種把技術(shù)和經(jīng)濟(jì)融為一體，用熱力學(xué)第二定律分析法與經(jīng)濟(jì)優(yōu)化相結(jié)合的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析法。對一個(gè)系統(tǒng)或一個(gè)設(shè)備作出全面的熱經(jīng)濟(jì)性評價(jià)，熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析法牽涉面很廣，比較復(fù)雜，使用中還有一種目前所提出的各種方法中最為完善的方法。
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