化工原理问答题每日一练(2019.08.15)

问答题
有一单壳程、双管程列管式换热器。壳程为120℃饱和水蒸气冷凝，常压空气以12m/s的流速在管程内流过。列管为Φ38×2.5mm钢管，总管数为200根。已知空气进口温度为26℃，要求被加热到86℃。又已知蒸汽侧对流传热系数为104W/（m2·K），壁阻及垢阻可忽略不计。试求：（1）换热器列管每根管长为多少米？（2）由于此换热器损坏，重新设计了一台新换热器，其列管尺寸改为Φ54×2mm，总管数减少20%，但每根管长维持原值。用此新换热器加热上述空气，求空气的出口温度。
答案：
（1）由热量衡算式和传热速率方程计算完成任务所需的传热面积，然后在计算出管长。
问答题
如图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15m处安有以水银为指示液的U管压差计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为20m。（1）当闸阀关闭时，测得R=600mm、h=1500mm；当闸阀部分开启时，测得R=400mm、h=1400mm。摩擦系数λ可取为0.025，管路入口处的局部阻力系数取为0.5。问每小时从管中流出多少水（m3）？（2）当闸阀全开时，U管压差计测压处的压力为多少Pa（表压）。（闸阀全开时Le/d≈15，摩擦系数仍可取0.025。）
答案：
问答题
在一套管式换热器中，用冷却水将1.25kg/s的苯由350K冷却至300K，冷却水进出口温度分别为290K和320K。试求冷却水消耗量。
答案：
问答题
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？
答案：
问答题
离心泵结构中哪些是转能部件？
答案：叶轮上的后弯叶片、蜗牛型外壳及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故它们可视为离心泵的转能部件。这是由于蜗壳和导轮都具有逐...