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問(wèn)答題

已知：10℃的水以1.6m/s的流速流入內(nèi)徑為28mm、外徑為31mm、長(zhǎng)為1.5m的管子，管子外的均勻加熱功率為42.05W，通過(guò)外壁絕熱層的散熱損失為2%，管材的λ=18W/（m.k）.

求管子出口處的平均水溫。

10℃水的物性為：
設(shè)出口水平均溫度為15℃，20℃

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1.問(wèn)答題 已知：一臺(tái)100MW的發(fā)電機(jī)采用氫氣冷卻，氫氣初始溫度為27℃，離開(kāi)發(fā)電機(jī)時(shí)為88℃，氫氣為c_p=14.24kJ/（kg.k），η=0.087×10^-4kg/（m.s）。發(fā)電機(jī)效率為98.5%。氫氣出發(fā)電機(jī)后進(jìn)入一正方形截面的管道。
求：若要在管道中維持，其截面積應(yīng)為多大？

參考答案：發(fā)電機(jī)中的發(fā)熱量為Q=(1-η)×100×10⁶=0.015×100×10⁶

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2.問(wèn)答題用一懸筐式單效蒸發(fā)器將10％的氫氧化鈉溶液濃縮至20％，處理量為lOt／h，原料液的比熱為3.77kJ／kg·K，進(jìn)料溫度為333K，加熱室內(nèi)溶液的密度為1176kg／m³，平均高度為1.2m，蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓強(qiáng)為41．37kPa，加熱蒸汽壓強(qiáng)為206．85kPa，熱損失為63700kJ／h，假設(shè)加熱器的總傳熱系數(shù)為2000w／m² K，試求加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器所需的傳熱面積。

參考答案：

3.問(wèn)答題在單效蒸發(fā)器中將2000kg/h的某種水溶液從10％濃縮至25％。原料液的比熱容為3.77kJ/（kg·℃），操作條件下溶液的沸點(diǎn)為80℃。加熱蒸氣絕對(duì)壓強(qiáng)為200kPa，冷凝水在加熱蒸氣的飽和溫度下排除。蒸發(fā)室的絕對(duì)壓強(qiáng)為40kPa。忽略濃縮熱及蒸發(fā)器的熱損失。當(dāng)原料液進(jìn)入蒸發(fā)器的溫度分別為30℃和80℃時(shí)，通過(guò)計(jì)算比較它們的經(jīng)濟(jì)性。

參考答案：

4.問(wèn)答題濃度為18.32%的NaOH水溶液在50kPa下沸騰，試求溶液沸點(diǎn)升高的數(shù)值。

參考答案：

5.問(wèn)答題今欲用一單效蒸發(fā)器將濃度為68%的硝酸氨水溶液濃縮至90%，每小時(shí)的處理量為10t。已知加熱蒸汽的壓強(qiáng)為689.5kPa，蒸發(fā)室內(nèi)的壓強(qiáng)為20.68 kPa，假設(shè)溶液的沸點(diǎn)為334K，沸點(diǎn)進(jìn)料，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為1200W/m²·K，熱損失以5%考慮，試求蒸發(fā)器所需要的傳熱面積。

參考答案：