新食品工地進程原理復習題及答案-資料下載頁

　　

【正文】 ＝（980－38）/（＋ｂ2 /）＝800 得：b2＝ （2）ｑ/A＝（T1－T2）/（ｂ1/λ1） ＝（980－T2）/（）＝800 得：T2 ＝815℃18. 在φ573mm的蒸汽管(管材的λ1＝ )外壁包了一層25mm厚,導熱系數λ2＝ 的石棉層。蒸汽管的內壁溫度為175℃, 石棉層外表面溫度為50℃,試求每米蒸汽管單位時間所損失的熱量。現欲在石棉層外再加一層導熱系數為λ3＝, 使熱損失為原來的一半,設總溫度差保持不變,試問此保溫材料應多厚? ①熱損失的計算 t1 ＝175℃ t3 =50℃Q＝(t1 t3 ) 2πＬ/（(1/λ1) ｌｎ(ｒ2 /ｒ1 )+(1/λ2)ｌｎ(ｒ3 /ｒ2) ＝(17050)2L/（1/45ｌｎ((57/2)/((576)/2))+1/ｌｎ((57+50)/2)/(57/2))=(w) ② 溫度差不變,設厚度為x Q39。 ＝Q/2Q39。 ＝（(Δt) 2πL）/（1/λ1 ｌｎｒ2 /ｒ1 +1/λ2 ｌｎｒ3 /ｒ2 +1/λ3 ｌｎ(ｒ3 +x)/ｒ3 ）＝Q/2＝(1/2) Δt2πL/（1/λ1 ｌｎ(ｒ2 /ｒ1) + 1/λ2ｌｎ(ｒ3 /ｒ2)） ∴ 1/λ1 ｌｎｒ2 /ｒ1 +1/λ2 ｌｎｒ3 /ｒ2+1/λ3 ｌｎ(ｒ3 +x)/ｒ3 ＝2（1/λ1 ｌｎｒ2 /ｒ1 +1/λ2 ｌｎｒ3 /ｒ2 ）∴ 1/λ3 ｌｎ(ｒ3 x)/ｒ3 ＝1/λ1ｌｎ(ｒ2 /ｒ1)+1/λ2ｌｎｒ3 /ｒ2 +1/ｌｎ(107/2+x) /(107/2) ＝ 1/45ｌｎ(57/2)/((576)/2)+1/ｌｎ((57+50)/2)/(57/2)∴ x=(mm)19. ℃后通入絕熱常壓 (總壓P＝760mmHg)干燥器，離開干燥器時空氣的溫度為49℃。求離開干燥器時空氣的露點溫度ｔd 。水的飽和蒸汽壓數據如下：溫度ｔ，℃ 30 35 40 45 50 55 60蒸汽壓P，mmHg Ｉ1=(+ )120+2490= 絕熱干燥器中 Ｉ1 ＝Ｉ2 =(+ )49+2490H2 →H2 = PS,td＝H2 P/（+H2 ） ＝760/(+)=由水蒸汽表 ｔd =40℃20. 如附圖所示，高位水槽液面恒定，距地面10m，水從Φ1084mm鋼管流出。鋼管出口中心線與地面的距離為2m，管路的總阻力（包括進、出口等局部阻力損失）可按∑h= ，式中u為水在管內的流速（)。求（1）AA39。？（2）？本題目有題圖： （1）定水槽液面為11，管出口外側為22，以地面為基準面，則： Z1g + P1 /ρ+ u12/2 = Z2g +P2 /ρ + u22/2 + ∑h 10+0+0=2+0+(+)u2∴ u=∵ 水在管內連續流動 dA=d , ∴ uA=u= （2）V=3600π() 221. 40℃水由高位槽經異徑收縮管向下流動，為保證水在流經收縮管時不產生氣化現象，收縮管的管徑應限制在多大？（不考慮流動阻力損失）。，40℃，飽和蒸汽壓Ps＝。本題目有題圖： 列1－1與2－2截面間列柏努利方程： 10 = u22/2g , u2=(102g) 1/2 =14m/s 列11及00間柏努利方程 7+971000 /992g=1000 / 992g+ u20/2g 解得 u0 = 由連續性方程 2=14150 2解得 d0 =133mm 22. 在套管換熱器中，用100℃，由20℃加熱至60℃。，加熱內管平均直徑為48mm，，忽略管壁熱阻，試求加熱管的管長。 Q=.(t2t1)=20002500(6020)=2105 kJ/h = 55555 W Δtm=(Δt1Δt2)/ln(Δt1/Δt2)= K 1/K=1/α0+1/α1 。 K= Q =  L=55555/() = m23. 用一外表傳熱面積為3m2,由φ25,用初溫為 10℃的水將機油由200℃ 冷卻至100℃,水走管內, 油走管間。, ,兩流體呈逆流流動,忽略管壁和污垢熱阻。(1)計算說明該換熱器是否合用? (2)夏天當水的初溫達到30℃, 而油的流量及冷卻程度不變時,該換熱器是否合用?(假設傳熱系數不變) (1) Q1=12002(200100)= Q2=Q1, t2=t1+Q1/(m2Cp2)=℃ △tm=()/ln()=℃ 1/K1=1/α1+d1/(α2d2)=1/250+25/(200020) K1=2 A1=Q1/ (K△tm) =2400001000 / (3600) = 3m2 故適用 (2) t1=30℃時 t2=30+240000/(1100)=℃ △tm=()/ln()=℃ A1=2400001000 / (3600)=3m2 不適用24. 某食品廠準備用一單效膜式蒸發器將番茄汁從12%濃縮至濃度為28%（均為質量%）。蒸發器的傳熱面積為5m2，傳熱系數K=，加熱蒸汽的溫度采用115℃（，冷凝水在飽和溫度下排出），℃，采用沸點進料，經計算知：△′=℃，△″=0；熱損失相當于蒸發器傳熱量的5%。問：（1）此蒸發器每小時可處理多少kg番茄汁？（2） ？ （1）求F F=W/（1X0/X1） ∵Q=(T –t1 ) 而t=T’+△39。+△=++0=58℃ ∴Q=5 1500(11558)=427500 w ∵沸點進料 ∴Q = D r ≈ Wr’ +Q損 ∴W=()/r39。=(427500)/(23591000 ) = = ∴F=(1—12/28)= （2）求D D = Q / r =（4275003600）/（22211000） =25. 某樹脂廠采用一臺氣流干燥器將聚氯乙烯的含水量從16%%（均為濕基）， (產品）。已知空氣進入預熱器的溫度為20℃，濕球溫度為16℃，預熱至110℃進入干燥器，從干燥器排出的廢氣溫度為80℃，設此干燥器為理想干燥器。試求： (1)若風機設置在干燥器之后，, ？(2)若預熱器的熱損失相當空氣在預熱器中預熱需要的熱量的5%， (）（附TH圖一張）。