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《6化工原理習(xí)題解答(陳敏恒)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、解題思路:1.已知:λ1=1.3W/m.K,λ2=0.18W/m.K,λ3=0.93W/m.K,T1=1100℃,2t2=900℃,t4=50℃,δ3=12cm,q=1200W/m,接觸熱阻可忽略。求:δ1,δ2?t解題思路:q=λδ?tt?t112∴δ=λ=λ111qq?t?t23又q=λ=λ23δδ23t?tt?t2334即q==δδ23λλ23t?t24q=δδ23+λλ23δt?tδ2243即=?λ2qλ3得δ22.已知:δ2=(1/3)δ,t2=300℃,t3=50℃求:t150t?tt?t1323解題思路:q=λ=λδ
2、δ2δ∴t=(t?t)+t1233δ223.已知:G=0.048kg/m·S,t2=110℃,r=2000kJ/kg,垢層δ=2mm,2λ=0.65W/m·K。求:t1解題思路:q=G·r?tt?t12q=λ=λδδδ∴t=q+t12λ4.已知:外徑Ф150mm,λ=0.103+0.000198t(t:℃),蒸汽管外壁溫度t0=180℃,-4保溫層外壁溫度t1=50℃,冷凝量G=1×10kg/m·s。求:保溫層厚度δ解題思路:Q=G·r查180℃水,r=2019kJ/kg∴Q/L對(duì)于圓筒壁2πLλ(t?t)12Q=?r2?ln??
3、??r?1?r1=d/2=75mmr2=r1+δ=(75+δ)mm保溫層平均溫度tm=(t0+t1)/2=(180+50)/2=115℃∴λ=0.103+0.000198tm=0.103+0.000198×115=0.126W/m·K?r?2πλ(t?t)212∴l(xiāng)n??=???r1?Q/L∴得δ5.已知:D=120mm,氣體δg=0.1mm,λg=0.030W/m·K,t1=200℃,t2=80℃,51Q=40W。λ'?λ求:λQ解題思路:q=At?tt?t1212q==δ/λ'δδg+2?λλgδδδg∴=+2λ'λλgδg?
4、2λ'?λλ'δ/λδ/λ?δ/λ'λg=?1=?1==λλδ/λ'δ/λ'δ/λ't?t12δ/λ'=qλ'?λ∴λ6.已知:通過(guò)中空球壁導(dǎo)熱的熱流量Q。?tQ=δ/λAmA=AA(A,A為球壁的內(nèi)、外表面積)m1212求證:52解題思路:定態(tài)Q=constQdt=q=λ2一維:4πrdrQr2drt2∴=λdt∫r2∫t4π1r1Q?11?得???=λ(t?t)=λ?t??214π?r1r2?224πλ?t(r2×r1)?t?4πr1?4πr2?tA1A2Q===r2?r1δ/λδ/λ7.已知:d0=25mm,δ1=δ2=25
5、mm,λ2/λ1=5,熱損Q,λ1與λ2互換,Δt不變,熱損Q’。求:Q’/Q2πλL?tQ=解題思路:圓筒壁?d2?ln????d?1?2πL?t∴Q=1d1dln1+ln2λdλd10212πL?tQ'=1d1dln1+ln2λdλd20111d11d2ln+lnQ'λ1d0λ2d1∴=Q1d11d2ln+lnλdλd2011顯然λ較小的材料放內(nèi)層熱損較小。5328.已知:L=3m,d=53mm,G=172kg/s·m,苯被加熱,μ=0.49mPa·S,λ=0.14W/m·K,Cp=1.8kJ/kg·℃。求:αρudGdCpμ
6、LRe==Pr=解題思路:μμ,λ,d∵苯被加熱0.80.4∴可用Nu=0.023RePr公式λ0.80.4α=0.023RePrd9.已知:常壓下空氣T1=200℃,T2=120℃,qm=3kg/s,空氣外殼體中平行于管束流動(dòng),D=260mm,n=38,小管Ф25×2.5mm,求:α解題思路:空氣平均溫度tm=(t1+t2)/2=(200+120)/2=160℃3-5查常壓160℃空氣ρ=0.815kg/m,μ=2.45×10Pa·S,Pr=0.682≈0.7,λ=0.0364W/m·K.π2π24×(D?nd)224A44D?
7、ndd===esπD+nπdD+ndqmG=AρuddGeRe==μμ∵空氣被冷卻λ0.80.3∴α=0.023RePrde10.已知:水平蒸汽管加熱外部重油,d=60mm,tm=20℃,tw=120℃,70℃重3油:ρ=900kg/m,Cp=1.88kJ/(kg.℃),λ=0.174W/(m.℃),-32-4ν=2×10m/s,β=3×10l/℃2求:qW/m解題思路:屬大容積自然對(duì)流23βg?tρlGr=2μ∵水平放置,特性尺寸l=dμν=ρ3βg?td∴Gr=2ν54CνρpPr=Cμ/λ=pλGr?Pr查教材表6-3,A,
8、bλbα=A(Gr?Pr)dq=α(t?t)wm911.已知:兩水平放置圓管,d1=10d2,(Gr·Pr)2=10求:q1/q2b解題思路:屬自然對(duì)流,α=Aλ/d(Gr·Pr)23Cμβg?tρlpGr=Pr=2μλ大小兩種管子,不同的只是特性