( 20 分)如附图所示,用离心泵将蓄水池中 20℃的水(密度为 1000kg/m 3 ,黏度为 1.0 × 10 -3 Pa.s ) 送到敞口高位槽中。管路为? 57? 3.5mm 的光滑钢管,直管长度与所有局部阻力当量长度之和为 250m 。在管路的 A 点处装有一 U 形管压差计,管中指示液为汞(密度为 13600kg/m 3) ,并且从蓄水池面到 A 点的管长( 包括所有局部阻力当量长度)为 100m 。过渡流和湍流时的摩擦系数可近似用λ= 0.3164/Re 0.2 5 计算。管路中水的流量为 7.42m 3 /h。试求:(1 )每公斤水通过泵所获得的净功;(2)A 点的压强;(3)U 形管压差计的读数 R。二、( 20 分)在一列管式蒸汽冷凝器中, 110 ℃的饱和水蒸气在壳程冷凝为同温度的水,蒸汽冷凝传热系数为 1.1 × 10 4 W/(m 2?℃) 。水在管内被加热,其进口温度为 25℃,比热容为 4.18kJ/(kg ?℃) ,流量为 12500kg/h , 管壁对水的对流传热系数为 1000 W/(m 2?℃)。列管式换热器由? 25? 2.5mm 、长 3m 的 32根钢管组成。忽略管壁和污垢热阻,不计换热器的热损失。试求:(1 )冷水的出口温度;(2 )计算说明管壁温度接近哪一侧的流体温度;(3 )如果该换热器运行一段时间后, 水侧集聚了一层导热系数为 0.2 W/( m?℃) 的污垢, 导致冷水的出口温度下降了 5℃, 其他条件不变,试求此时污垢的厚度。三、( 20分) 某苯- 甲苯分离精馏塔, 已知进料组成 x F =0.4 , 塔顶产品组成 x D =0.9 , 进料流量 F=100kmol/h , 泡点进料,塔顶为全凝器,回流比 R=1.5Rmin 。要求塔顶苯的回收率不低于 90% ,物系的相对挥发度?=2.47 。第1 页(共 2 页)
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