化工原理

章节摘录

版权页：   插图：   4—7 实验测定列管式换热器的总传热系数时，水在换热器的列管内作湍流流动，管外为饱和蒸气冷凝。列管由直径为φ25 mm×2.5 mm的钢管组成。当水的流速为1 m／s时，测得基于管外表面积的总传热系数为2115 W／（m2·℃）；若其他条件不变，而水的速度变为1.5 m／，时，测得系数为2660 W／（m2·℃）。试求蒸气冷凝的传热系数。假设污垢热阻可忽略。 4—8 两平行的大平板，在空气中相距5 mm，一平板的黑度为0.1、温度为350 K；另一平板的黑度为0.05、温度为300 K。若将第一板加涂层，使其黑度为0.025，试计算由此引起的传热通量改变的百分数。假设两板间对流传热可以忽略。 4—9 在声180 mm×5 mm的蒸气管道外包扎一层导热系数为0.10 W／（m·℃）的保温材料，管内饱和蒸气温度为127℃，保温层外表面温度不超过35℃，周围环境温度为20℃，试估算保温层的厚度。假设管内冷凝传热和管壁热传导热阻均可忽略。 4—10 在某管壳式换热器中用冷水冷却热空气。换热管为φ25 mm×2.5 mm的钢管，其导热系数为45 W／（m·℃）。冷却水在管程流动，其对流传热系数为2600 W／（m2·℃），热空气在壳程流动，其对流传热系数为52 W／（m2·℃）。试求基于管外表面积的总传热系数K。以及各分热阻占总热阻的百分数。设污垢热阻可忽略。 4—11 在一传热面积为40 m2的平板式换热器中，用水冷却某种溶液，两流体呈逆流流动。冷却水的流量为30000 kg／h，其温度由22℃升高到36℃。溶液温度由115℃降至55℃。若换热器清洗后，在冷、热流体量和进口温度不变的情况下，冷却水的出口温度升至40℃，试估算换热器在清洗前壁面两侧的总污垢热阻。假设： （1）两种情况下，冷、热流体的物性可视为不变，水的平均比热容为4.174 kJ／（kg·℃）； （2）两种情况下，ai、ao分别相同； （3）忽略壁面热阻和热损失。 4—12 在套管换热器中用水冷却油，油和水呈并流流动。已知油的进、出口温度分别为140℃和90℃，冷却水的进、出口温度分别为20℃和32℃。现因工艺条件变动，要求油的出口温度降至70℃，而油和水的流量、进口的温度均不变。若原换热器的管长为1 m，试求将此换热器管长增至若干米后才能满足要求。设换热器的热损失可忽略，在本题所涉及的温度范围内油和水的比热容为常数。 4—13 冷、热流体在一管壳式换热器中呈并流流动，其初温分别为32℃和130℃，终温分别为48℃和65℃。若维持冷、热流体的初温和流量不变，而将流动改为逆流，试求此时平均温度差及冷、热流体的终温。设换热器的热损失可忽略，在本题所涉及的温度范围内冷、热流体的比热容为常数。

书籍目录

绪论 知识点0—1课程介绍及单位制简介 一、化工原理课程研究内容及研究方法 二、化工原理课程特点及学习要求 三、单位制简介 思考题  第一章流体流动 学习指导 知识点1—1概述 一、流体的分类和特征 二、流体的密度和黏度 三、作用在流体上的力 知识点1—2流体静力学 一、流体的静压力 二、流体静力学基本方程 三、流体静力学基本方程的应用举例 知识点1—3流体在管内的流动 一、流体流动的考察方法 二、流体流动体系的分类 三、流量和平均流速 四、流动类型与雷诺数 五、边界层的概念 知识点1—4流体流动的基本方程 一、物料衡算方程——连续性方程 二、能量衡算方程——伯努利方程 三、基本方程的应用举例 知识点1—5流体在直管内的流动阻力 一、流动阻力的形成与分类  二、流体在直管中的流动阻力 三、管路上的局部阻力 四、管路系统中的总能量损失 知识点1—6管路计算 一、简单管路计算 二、复杂管路计算 三、可压缩流体管路计算 知识点1—7流量测量 一、差压式流量计 二、截面流量计——转子流量计 习题 思考题 本章符号说明  第二章流体输送机械 学习指导 知识点2—1概述 一、管路对流体输送机械的基本要求 二、输送机械的分类 知识点2—2离心泵的工作原理及性能参数 一、离心泵的基本结构和工作原理 二、离心泵的基本方程——能量方程 三、离心泵的性能参数与特性曲线 知识点2—3离心泵在管路中的运行 一、离心泵的安装高度 二、离心泵的工作点和流量调节 三、离心泵的类型与选择 知识点2—4其他流体输送机械 一、其他流体输送机械的分类及主要特点  二、其他液体输送机械 三、气体输送机械 习题 思考题 本章符号说明 第三章 非均相混合物的分离及固体流态化 学习指导 知识点3—1概述 一、混合物的分类  二、非均相混合物分离方法的分类 三、非均相混合物分离的目的 知识点3—2颗粒及颗粒床层的特性  一、单一颗粒的特性 二、颗粒群的特性  三、颗粒床层的特性 四、流体通过固定床流动的压力降 知识点3—3沉降分离 一、重力沉降分离  二、离心沉降分离  知识点3—4过滤分离 一、过滤操作的原理 二、过滤的基本方程 三、恒压过滤 四、恒速过滤与先恒速后恒压的过滤 五、过滤设备 六、滤饼的洗涤 七、过滤机的生产能力 知识点3—5固体流态化简介 一、固体流态化的基本概念 二、流化床的流体力学特性 三、气力输送简介  习题 思考题 本章符号说明 第四章传热与蒸发 学习指导 知识点4—1传热过程概述 一、传热的基本方式 二、传热过程中冷热流体（接触）热交换方式 三、典型的间壁式换热器 四、载热体及其选择 知识点4—2热传导 一、基本概念和傅里叶定律 二、导热系数 三、平壁的热传导  四、圆筒壁的热传导 知识点4—3对流传热 一、对流传热速率方程和对流传热系数 二、对流传热机理 三、影响对流传热系数的因素 四、对流传热系数的计算 知识点4—4辐射传热 一、基本概念和定律 二、普朗克定律、斯特藩—玻耳兹曼定律及克希霍夫定律 三、两固体问的辐射传热 四、对流和辐射联合传热 知识点4—5传热过程计算 一、能量衡算 二、总传热速率微分方程和总传热系数 三、平均温度差法 知识点4—6换热器 一、间壁式换热器的结构型式 …… 第五章蒸馏 第六章气体吸收 第七章气液传质设备 第八章液—液萃取 第九章固体物料的干燥 第十章膜分离与结晶过程简介 附录 主要参考资料

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《高等学校教材:化工原理(第2版)》可作为高等院校化工、石油、生物、制药、食品、材料和环境等有关专业使用，亦可供有关部门从事科研、设计及生产管理的工程科技人员参考。

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