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一、简答题

1． 有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。

【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。

2． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？

【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。

（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。

（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。

3． 往复泵有无“汽蚀”和“气缚”现象？为什么？

【答案】往复泵无“气缚”现象，因为往复泵有自吸能力。存在“汽蚀”现象问题，任何泵安装高度不适都会发生“汽蚀”现象。

4． 搅拌器应具有哪两种功能？强化搅拌的工程措施有哪些？

【答案】搅拌器的两个功能:（1）总体流动；（2）强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程措施:（1）提高转速；（2）加挡板，消除打漩，增加阻力；（3）偏心安装搅拌器；（4）装导流筒。

二、计算题

5． 精馏塔顶装一台卧式列管冷凝器（单壳程单管程），用循环水冷凝壳程共有图所示。已为

测得冷水流经换热器的压头损失可表示为

式中V 以

表示，H 以m 表示。试求:

的饱和有机蒸汽。

×2.5mm 的管子40根，管长2m 。冬季冷却水的进口温度为蒸汽流量为2.2kg/S。流程如

（u 为换热管内流速，m/s; hf

以m 表示），流经上水管A 和回水管B 的压头损失分别为3.5m 和2m 。离心泵的特性曲线表示

图

（1）塔顶冷凝器所需冷却水体积流量（2）该换热器是否适用；

（3）若精馏塔通过改进挖潜，生产能力提高

在原来的操作条件下，此换热器是否依然适

用？并定性分析应该如何调整操作参数以满足生产要求？

假设相关参数均不发生改变，其中水的物性数据为:

有机蒸汽的参数为:冷凝对流传热系数【答案】（1）管路特性曲线为:与离心泵特性曲线得所以（2）由

|

联立

汽化潜热

代入数据得

平均传热温差:

得出（3）因为了。

和

K 值增加很小，较为接近，故K 值由两者共同决定，生产能力增加10%时，

于是需要的换热面积A 也增加

此时换热器就不再使用

所以改换热器合用。 近似认为不变，但Q 增加

解决办法:此时可通过降低冷却水入口温度，以提高传热推动力，使换热器满足要求。

6． 在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量5%干燥到5%。干燥器的生产能力为7200kg 干料/h。己知物料进、出口温度分别为

，平均比热为1.8kJ/（

）。干燥介质为温度

, 。干

湿度0.007kg / kg干气的空气，经预热器加热至120℃后送入干燥器，出干燥器的温度为燥器中不补充热量，且忽略热损失，计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。

【答案】物料干基含水量

又即

干燥器不补充热量，且忽略热损失 则

即

而

将上式代入②中联立①③得

7． 有一离心泵，其特性曲线为

（

的单位为

，转速为）

如图1所示，现拟用该泵将水库中的水送到高度为58.5m 的常压高位水槽，输送管路的管内径均为150mm ，当泵出口阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m 。已知水的密度系统流量在

摩擦系数为0.025。

（1）若该泵的实际安装高度为1.5m , 吸入管总长（包括所有局部阻力当量长度）为60m ，求

时泵入口处的真空度为多少（kPa ）?

（2）求出口阀全开时管路的特性曲线方程；