材料工程基础第三、五、六章的答案ppt课件

《材料工程基础第三、五、六章的答案ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料工程基础第三、五、六章的答案ppt课件（49页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1系数为多大？，试问此时的对流换热气对流换热传给空气。如果全部热量通过空，输入加热段的功率为长，加热段长度，管子外径空气温度管壁平均温度，得到下列数据：圆管的对流换热试验中测定空气横向流过单根在一次5w.880mm14mmdC20t,C69t 13fw解：根据题意，低温空气外掠圆管将热量从圆管带走。5w.8Q .11量为单位时间输入圆管的热fw2tthAQ .2递给空气的热量通过空气对流由圆管传tLr25.8ttAQh tthAQQfw1fw21又因：CmJ23-3-/33.49491

2、08010725.8tLr25.8h 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能23-2 一外径为0.3m，壁厚为5mm的圆管，长为5m，外表面平均温度为80。200的空气在管外横向掠过，表面传热系数h为80W(m2K)。入口温度为20的水以0.1m/s的平均速度在管内流动。如果过程处于稳态，试确定水的出口温度。水的比定压热容为4184J(kgK)，密度为980kgm3。解：根据题意，高温空气外掠圆管将热量传递给圆管内通过的水。高温空气传递给圆管的热量为：180 3.14 0.3 5200 8045216fwfwQhA tth

3、dlttW 流体吸收圆管传递的热量为：22234184 98020.12044184 9800.3 2 5 100.1204poutinpoutinoutoutQc m ttcAu ttdtt 12QQ21.67outt为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能33-3 用平底锅烧开水，与水相接触的锅底温度为111，热流密度为42400W/m2。使用一段时间后，锅底结了一层平均厚度为3 mm的水垢。假设此时与水相接触的水垢的表面温度及热流密度分别等于原来的值，试计算水垢与金属锅底接触面的温度。水垢的导热系数取为1W/(mK)。

4、解：根据题意，可以作为单层平壁导热问题处理，即12wwttqk13111424003 101wt3142400 3 10111238.2wt T2=110 Q=42400T2=110 Q=42400T1?为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4 4 通过单层平壁的导热1)一维稳态导热已知:平壁的两个表面分别维持均匀且恒定的温度tw1和tw2，无内热源，壁厚为。解：导热系数k常数，无内热源、一维、稳态导热微分方程式220d tdx=t=C1x+C2 x=0 时t=tw1x=时t=tw2 211wwwtttxtd-=+21ww

5、ttdtdxd-=12()wwk ttkqtdd-=D表面积为A kQAtd=D为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5 通过多层平壁的导热已知：各层的厚度1、2、3，各层的导热系数 k1、k2和k3及多层壁两表面的温度tw1和tw4。解：121123223433wwwwwwttqkttqkttqkddd-=-=-=14312123wwttqkkkddd-=+14312123wwttqkkkddd-=+1(1)1ww mniiittqkd+=-=求：各层间分界面上的温度。1211wwttqkd=-3343wwtqtkd=-

6、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能614131241234()wwttqkkkkdddd-=+131241234()Rtkkkkdddd-=+为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能7 通过圆筒壁的导热已知：一个内外半径分别为 r1、r2的圆筒壁，其内、外表面温度分别维持均匀恒定的温度t1和t2。求：通过圆筒壁的导热量及壁内的温度分布。解：()0ddtrdrdr=12lntCrC=+211121ln(/)ln(/)ttttr rrr-=+1221ln

7、(/)ttkqkrrrrt-=-12212()2ln(/)kl ttQqrlrrpp-=21ln(/)2kddtRQklpD=142113224332()ln(/)/ln(/)/ln(/)/l ttQddkddkddkp-=+r=r1时 t=t1 r=r2时 t=t2通过多层圆筒壁的导热一维、稳态、无内热源柱体导热为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能83-4 一厚度为10 cm的无限大平壁，导热系数k为15W(mK)。平壁两侧置于温度为20，表面传热系数h为50W(m2K)的流体中，平壁内有均匀的内热源 =4104Wm3

8、。试确定平壁内的最高温度及平壁表面温度。Q解：由于对称性，仅研究壁厚的一半即可。该问题的数学描写为：具有均匀内热源的平壁022 kQdxtd0 x0 dxdt x)(ftthdxdtk 对式(a)作两次积分，并由边界条件式（b）、（c）确定其积分式中的常数，最后可得平板中的温度分布为：(a)(b)(c)fthQxkQt )(2220 x x263.3max2QQtttfkh60Qtttsfh为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能9厚度。，使确定所需的保温层米长管道上散热量小于，且每度不超过，希望保温层外表面温为已知蒸汽管道

9、外壁温度的超细玻璃棉毡保温。为的蒸汽管道，覆盖密度外径为163wC50C40020kg/m100mm 533解：mmmmrr50210012的半径，则包裹保温层后管道厚度为根据题意，设保温层的11211221ln2ln2rrTTLkrrTTLkQ律得：由通过圆筒壁导热的规。度时，可取的临界最小厚。所以当可取单位长度即因此，不超过且保温层外表面温度道散热量由已知条件：每米长管C501mLC50,16322TTw1635050ln5040014.32163ln21121kQrrTTLkQ，代入已知数据此时：mmQkmJk3.59 1635050ln350058.014.32/058.0，所以的导热

10、系数查表可得对应玻璃面毡为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能103-6 一烘箱的炉门由两种保温材料A及B做成，且 A=2B。已知kA=0.1W(mK)，kB=0.06 W(mK)，烘箱内空气温度tf1=400，内壁面的总表面传热系数h1=50 W(m2K)。为安全起见，希望烘箱炉门的外表面温度不得高于50。设可把炉门导热作为一维问题处理，试决定所需保温材料的厚度。环境温度tf2=25，外表面总表面传热系数h2=9.5W(m2K)。解：根据题意，炉门作为双层平壁考虑，则热流体经多层平壁传热给冷流体的传热过程的热流密度可直接

11、写出为：1211211ffniiittqhkh222wfqhtt外222wfqtth22250wfqtth4002550259.511500.10.069.5ABq0.055B20.11AB为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能11)./(25)./(500/8000C1)/(550120A/m0.01C251mm 8332kmwkkkgJcmkgkmw，导线的数，表面传热系数保持为常所需的时间为多少？设相差导线温度与稳定时之值瞬间到值为多少？从通电开始，问导线温度稳定后其面传热系数为与油之间的表并保持不变，导线表面的电流

12、突然流经此导线设电流强度为。为的恒温槽中，其电阻值的金属丝置于温度为直径为4khDkDL4hkAVhBi 1.2LD法，由已知条件得，判断是否可用集总参数解：）（无限长圆柱所以：，因5.005.01.00055.02541015504khDBi,1)/(25)/(55032MMmmDkmwkkmwhvcdVetdtQ衡方程式：义式可对金属丝列热平所以，由集总参数的定 4 44001.014.355001.0120222222dtdTLCDTTDLhRLIdtdTLCDTLCDtdVetTTLLTTDLhRLIdtQPPPvcCtndtdT55.038.83T-T38.83T-T-0.55 T-

13、T0.55-45.86积分可得：)55.0exp(38.8338.83T-T38.83 C25TT0tnCTt将其值返代回原式得：，为恒温槽温度即，其中时，代入当为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能120)55.0exp(38.83tt，此时式时，导线温度达到稳定当时间CTTTT38.1082538.8338.83 38.83此时得出：)55.0exp(38.8338.8352-107.38 )55.0exp(38.8338.83T-T 38.1071 .2ttCTC由于：时其数值为导线温度与稳定值相差St04.8可求得

14、时间为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能13毕渥数Bi1.hkRR2.hkRR以第三类边界条件为重点ttfhtfhx 0问题的分析 如图所示，存在两个换热环节：a 流体与物体表面的对流换热环节 b 物体内部的导热1hRhkRk有如下三种可能：1khRkhBiRhk毕渥数：对流换热很快，忽略对流传导换热很快，忽略导热都存在Bi 0Bi Bi 有限大小3.hkRRkAVhBi 导热系数相当大，几何尺寸很小，或者表面换热系数极小，都可采用集总参数法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神

15、,充分发挥中小学图书室育人功能14集总参数法分析求解1 定义：忽略物体内部导热热阻、认为物体温度均匀一致分析方法。此时 ，温度分布只与时间有关，即 ，与空间位置无关，因此，也称为零维问题。0Bi)(ft 2 温度分布如图所示，任意形状的物体，参数均为已知00tt时，将其突然置于温度恒为t的流体中0 or0,hBihor kk，为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1515集总参数法分析求解忽略内部热阻（t=f()）、非稳态、有内热源，能量方程可化为：ddtVctthA-)(00)0(-ttddVchAtQc其中 应看成是广

16、义热源，即界面上交换的热量可折算成整个物体的体积热源 Q)(ttAhVQ集总参数法方程令过余温度tt，有：积分 00dcVhAd)exp(00 cVhAtttt 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1616集总参数法分析求解对上式进行整理，得：0Aexp()hVckkAVlkc20exp()exp()vvl alhBi Fok令：为时间常数，表示物体蓄热量与表面换热量之比hAcVc当c：00exp(1)0.36836.8%tttt当4c：0exp(4)1.83%工程上认为此时已达到热平衡状态当0：000exp(0)110

17、0%tttt 1hll kBikh物体内部导热热阻物体表面对流换热热阻22Flol a换热时间边界热扰动扩散到 面积上所需的时间为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能17200exp()exp()vvl atthBi Fotltk对于球、板和柱体，当Bi满足：MkAVhBiv1.0)/(无限大平板，M1无限长圆柱，M1/2球，M1/3可以采用集总参数法进行分析。采用此判据时，物体中各点过余温度的差别小于5%为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能18。，

18、热扩散率为？球的导热系数为时球表面的温度为多少需要经过多长时间，此到，问欲使球心温度降低热系数可取为设冷却过程中的表面传的油浴中。，后将其置于温度为，初温为一钢球直径为smkmwkmw/10229.1)./(44.8C150)/(200C10C25010cm 93252件。，满足集总参数法的条，由已知条件得，因钢球的解：MR1.00074.044.830.052003khRkR434hkAVhBi31M 1.233352103.305.03410229.18.4405.04200VkhACVhAkCCk :，又因热扩散系数因s3.163 103.3exp01-25001-150103.3exp

19、T-TT-T :330又因为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能19。流换热区管内层流充分发展的对均匀热流边界条件下在数。的对流换热表面传热系在换热管充分发展区域的电加热管子。试估计的流速流经内径为的空气，以、压力为平均温度为4.36Nu25mm1.5m/s120kpaC100 113C100t m平均温度管内流动情况，由题知此题为强制对流换热的解：kmwk/0317.01045.236，数为：查得对应的空气物性参，所以为层流；判断流体的流态：230015991045.2310255.1Re63dum)/(53.536.4

20、0317.0102523kmwhhkhdNu，所以可求得：规律得：层条件下强制对流换热由管内层流常热流边界为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能20。流换热区管内层流充分发展的对均匀热流边界条件下在数。的对流换热表面传热系在换热管充分发展区域的电加热管子。试估计的流速流经内径为的空气，以、压力为平均温度为4.36Nu25mm1.5m/s120kpaC100 133C100t m平均温度管内流动情况，由题知此题为强制对流换热的解：kmwk/0317.01045.236，数为：查得对应的空气物性参，所以为层流；判断流体的流态：

21、230015991045.2310255.1Re63dum)/(53.536.40317.0102523kmwhhkhdNu，所以可求得：规律得：层条件下强制对流换热由管内层流常热流边界为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能213-14 对置于气流中的一块很粗糙的表面进行传热试验，测得如下的局部换热特性的结果：Nux=0.04Rex0.9 Pr1/3 其中特性长度x为计算点离开平板前缘的距离。试计算当气流温度t=27、流速u=50 ms时离开平板前缘x=1.2 m处的切应力。平壁温度tw=73。解：查空气的物理性质t=27

22、，3302027201.165 1.20527201.20571.177/1010kg m666623020272018.6 1018.1 10272018.1 10718.45 10/1010N s m6561.177 50 1.2Re3.83 105 1018.45 10ul 紊流粘滞切应力雷诺切应力切应力为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能22 4080101.013p16mm 1135传热量之比。的情形通过单位面积夹层之上及冷表面之下两种试计算热表面再冷表面。，另一个表面温度为为的空气。一个表面温度，夹层内充满压

23、力表面间距一水平封闭夹层，上下CCpa 696.0Pr,/1018.97k),0.029w/(m.6040802121 26-21smCtttwwm空气物性参数定性温度流换热问题。本题为有限空间自然对解：2/5.72016.04080029.0 mwtq热，于是内无自然对流，仅有导当热表面在上时，夹层4263231034.1 1097.1860273016.040808.9tgGr内有自然对流，当热表面在下时，夹层KmWNuhGrNu./77.308.2696.01034.1212.0Pr212.0241441；KmWthq./8.150408077.322所以，单位传热量08.25.728.

24、15012qq量之比：所以，两种情况下传热为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能23)/(18212%42.05w1.5m31mm28mm1.6m/sC10 153kmwk温。管材的）管子外表面的平均壁度；（）管子出口处的平均温（，试确定：失为，通过绝热层的散热损。设加热器总功率为层热器，其外还包有绝热匀的缠绕这电阻作为加的管子。管子外表面均、长、外径为的速度流入内径为的水以中，在一次对流换热的试验311.102 .206.10059.0005.10059.05.1101427.49339375.0209.4129375.

25、0209.41)005.10(7.493368.240PrRe023.03020,60/102.1,101043.3Re,120,7.052.9Pr23001043.310306.110286.1Re)005.10(2*9375.0*209.41005.102),(,01.100102.00102.05.1014.014.341849809375.0209.41)()()()./(4184,980kg/mC10 9375.06.15.1;209.4198.005.4202.01 .1 1122112324.08.054446322122122121212231wwwwwwfffffwfffwf

26、wffffffpffpfpftrrnttlkQttrlhtdkNuhkhdNuNuCDLudtrlhttttthAQtttttttVCttmCtQtkkgJCtsuLtWQQ，由圆筒壁导热规律则度为设管子外表面的平均温，所以又因：，波尔特公式：特斯努塞尔数可用关联式迪，所以，水的温度，且查表得：，此时为紊流；又因此时其中热量还可以写成：水和管壁之间的对流换设管子内壁温度为，温度为设管子出口处水的平均等于水自身的焓变化，水和管壁之间的换热量的水的物性参数为：又因为，水流过管长所用的时间有效热量为：加热器传递给管内水的解：为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会

27、精神,充分发挥中小学图书室育人功能24辐射。内任何位置得到的投射及其对应的波长，空腔强度辐射能，最大光谱辐射。试求小孔的辐射力及度表面保持均匀一致的温的小孔，整个空腔为大空腔上开有一个直径如附图所示，一个封闭1200kT10mm 193w，问假设管面的辐射率量损失，假设遮热管两的辐射遮热管来降低热。用一根直径，辐射率表面温度的管套将它包裹起来，。外部用一个辐射率，若管外表面温度的管道输送低温介质，如附图所示，用0.0530mmr4.0300KT40mmr0.2577KT20mmr 253333222111为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥

28、中小学图书室育人功能253-20 某物体表面在427时的辐射能力与黑体在327时的辐射能力相同，求该物体的辐射率。解：根据斯蒂芬-波尔茨曼定律44427273bEET44327273bET0.543-21 两无限大平行平面，其表面温度分别为20 及600，辐射率均为0.8。在这两平面中安放一块辐射率为0.8或0.05的遮热板，试求这两块无限大平行平面间的净辐射热量。解：两无限大平行平面种间有遮热板的辐射网络图由四个表面热组和两个空间热组串联而成，其净辐射量为：21,2131211332324421123123111112600 27320 2731111112121bbnetbbEEqFFEE

29、1230.8120.830.052,2111824/netqW m2,21803/netqW m为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能263-22 两无限大平行平板和，平板为黑体，温度t1=827，平板为辐射率等于0.8的灰体，温度t2=627。试求：(1)平板在此情况下的最大辐射强度的波长；(2)两平板的有效辐射；(3)两平板间的净辐射热量；(4)绘出系统的辐射网络图。解：(1)根据普朗克定律黑体最大光谱辐射强度的波长与温度有如下数学关系2896mT289628962.631100mmT (2)如图可知，物体的有效辐射是

30、本射辐射与反射辐射之和。对于黑体，其有效辐射就是本身辐射。4111JET422222222JEGTG(a)(b)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能27对两个无限大平行平板，一板有效辐射必然全部投射到二板上。即：21GJ 22211 (c)(d)同时 联立方程（a）（b）（c）（d）得：442118.30 10/JTW m44422222114.64 10/JTTW m(3)两平板间的净辐射热量4442,12128.30 104.64 103.66 10/netqJJW m44121242,12221223.66 10/

31、11111bbnetTTEEqW mF(4)绘出系统的辐射网络图为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能285-1 下列三种空气作为干燥介质，问采用何者干燥推动力最大？何者最小？为什么？t=60，X=0.015kg/kg干空气 t=70，X=0.040kg/kg干空气 t=80，X=0.045kg/kg干空气解：要知道各情况下空气干燥推动力大小，其实质是求解相对湿度。0.622svXpXp查表，当温度分别为t=60,t=70,t=80时，饱和水蒸气分压分别为19.9163kPa,31.1567kPa,47.3465kPa。湿

32、空气总压为1标准大气压。10.015 101.32511.98%0.6220.6220.01519.9163svXpXp20.040 101.32519.65%0.6220.6220.04031.1567svXpX p30.045 101.32514.44%0.6220.6220.04547.3465svXpX p结论：的干燥推动力最大，最小。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能295-2 已知大气压强为0.1Mpa，温度为30，露点温度为20，求空气的相对湿度、含湿量、焓、水蒸气分压。解：含湿量X与psd(温度露点td

33、时的饱和水蒸气分压)满足以下关系：3632.3379 100.6220.6220.0150.1 102.3379 10sdsdpXkgkgpp水蒸气/干空气630.015 0.1 1055.50%0.6220.6220.0154.2430 10svXpXp查表，当温度为t=30时，饱和水蒸气分压为4.2430kPa。湿空气的焓：00()(1.005 1.85)2501avwhcc X tXc tXX tX1.005 1.85 0.015302501 0.01568.50/kJ kg干空气水蒸气分压：%100svvsvvpp55.50%4.24302.3549vsvppkPa为深入学习习近平新时

34、代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能305-3 将干球温度27，露点为22的空气加热到80，试求加热前后空气的相对湿度的变化量。解：湿空气在露点温度下处于饱和状态，其湿含量保持不变，查表得t=20 和 t=25 饱和水蒸气的分压为2.3379kPa和3.1674kPa。则t=22时的饱和水蒸气的分压为：2.66970.6220.6220.017101.3252.6697sdsdpXkgkgpp水蒸气/干空气20252022202.66972520sdsvsvsvppppkPa270.017 101.32574.93%0.6220.6220.

35、0173.5976svXpXp查表，t=25、t=30和t=80饱和水蒸气的分压为3.1674kPa、4.2430kPa和47.3465kPa。2725302527253.59763025svsvsvsvppppkPa800.017 101.3255.69%0.6220.6220.01747.3465svXpXp278069.24%为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能315-5 将20，的新鲜空气与50，的热气体混合，且 ，且新鲜空气和废气的比热相同，求混合后气体的相对湿度、焓。如将混合气体加热到102该气体的相对湿度和

36、焓为多少？%151%802skgma/501skgma/202解：查表,t为20和50饱和水蒸气分压为2.3379kPa 和12.3338kPa。已知 和 。%151%80211115%2.33790.6220.6220.002101.325 15%2.3379svsvpXkgkgpp水蒸气/干空气22280%12.33380.6220.6220.067101.32580%12.3338svsvpXkgkgpp水蒸气/干空气11101101111()(1.005 1.85)2501avwhcc X tXc tXX tX22202202222()(1.005 1.85)2501avwhcc Xt

37、Xc tXXtX1.005 1.85 0.002202501 0.00225.11/kJ kg干空气1.005 1.85 0.067502501 0.067224.02/kJ kg干空气为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能32混合后：12312121250200.0020.067 0.02050 2050 20aaaaaammXXXkgkgmmmm水蒸气/干空气1231212125225.11224.02 81.94/77aaaaaammhhhkJ kgmmmm 干空气将混合气体加热到102时：湿空气中水蒸气所能达到的最

38、大分压是湿空气的总压。33102333.12%0.6220.622svX pX pXpXp1023102031020331023()(1.005 1.85)2501avwhcc X tXc tXX tX1.0051.850.0201022501 0.020156.30/kJkg干空气为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能335-8 一理想干燥器在总压为100kPa下，将湿物料水分由50%干燥至1%，湿物料的处理量为20kg/s。室外大气温度25，湿含量为0.005kg水/kg干空气，经预热后送入干燥器。废气排出温度为50，

39、相对湿度60%。试求：空气用量；预热温度；干燥器的热效率。解：（1）干物料的处理量011(1)20(1 0.5)10/wmmXkgs干料湿物料进、出干燥器的干基含水量1110.51/11 0.5wdwXXkg kgX干料2220.010.01010/11 0.01wdwXXkg kgX干料干燥过程蒸发水分 012()10(1 0.01010)9.899/ddwmm XXkg s空气离开干燥器时的状态 t2=50，260%，查表 5012.3338svpkPa502250260%12.33380.6220.6220.05010060%12.3338svsvpXkgkgpp水蒸气/干空气空气进入干

40、燥器时100.005/XXkg kg干空气为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能34干燥过程干空气用量 219.899219.98/0.0500.005wmVkgsXX干空气对应湿空气用量为 01219.981 0.005221.08/VXkgs空气求预热温度无外加热源的物料干燥过程可以看作是绝热加湿过程。绝热加湿过程中，湿空气的焓保持不变。空气离开干燥器时的焓 2222(1.005 1.85)2501(1.005 1.85 0.050)502501 0.050180/hXtXkJ kg干空气空气进入干燥器时的焓1111(

41、1.005 1.85)2501hX tX111125011.005 1.85hXtX21hh211125011802501 0.0051651.005 1.851.005 1.85 0.005hXtX为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能35干燥器的热效率%10021QQQt)187.488.12492(121mwttmQ20221()mmmQm ctt10VhQVhp101 1202 2mdmLVhm c tQVhm c tQdpQQQ1.0051.85cX129.8992492 1.88 504.187 25101.0

42、05 1.85 0.00550 25101.005 1.85 0.05501.005 1.85 0.00525tdQQQ为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能365-10 在恒定干燥条件下，将物料由含水量0.33kg/（kg干料）干燥到0.09kg/（kg干料）需要7h，若继续干燥至0.07kg/（kg干料），还需要多少时间？已知物料的临界含水量为0.16kg/（kg干料），平衡含水量为0.05kg/（kg干料）。设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。解：（1）由于X1XcX2，物料含水量从X1下降X2到经历等速干燥和降

43、速干燥两个阶段（2）继续干燥所需要的时间设物料从临界含水量Xc，干燥至X3=0.07kg/kg干料所需时间为3，则AcjXXFm)(101202ln)(XXjFXmcAc恒11220.330.161.8460.160.16 lnln0.09cccXXXXX127h1=4.54 h 2=2.46 h33220.16lnln0.071.440.16lnln0.09ccXXXX321.44继续干燥所需要的时间：3220.440.44 2.461.08h为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能376-1 若煤质分析表中列出如下成分F

44、Cad38.6、Had2.6、Sad3.8、Nad0.8、Oad3.1、Mad11.0、Aad40.1,而工业分析表明，实际水分Mar16，试求实际燃料的收到基成分及发热量?解：1kg空气干燥基燃料折合成实际燃料收到基11 0.1638.6%36.4%11 0.11araradadMFCFCM11 0.1640.1%37.8%11 0.11araradadMAAM11 0.163.8%3.6%11 0.11araradadMSSM11 0.160.8%0.8%11 0.11araradadMNNM11 0.163.1%2.9%11 0.11araradadMOOM11 0.162.6%2.5%

45、11 0.11araradadMHHM为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能38110.3640.3780.0250.0360.0080.02916.0%arararararararMFCAHSNO 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能39(2)计算煤的发热量,0360003850010000net v adadadadQKMAVa)无烟煤：112.6%5.3%11 0.11 0.401dafadadadHHMA112.6%3.8%0.8%3.1%2

46、1.1%11 0.11 0.401dafadadadVVMA10.10.11121.1%0.1 40.1%16.6%1 11.0%dafdafddafadadVVAVAM035588K 035797K,036000385001000035588 36000 11.0%38500 37.8%10000 10.3%16045/net v adadadadQKMAVkJ kg,036000385001000035797 36000 11.0%38500 37.8%10000 10.3%16254/net v adadadadQKMAVkJ kg为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精

47、神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能40b)烟煤：adadadadadvnetMVAMKKQ167501260)(2510100(10011,21.1%35%dafV11.0%3%adM焦炭特性取4级，查表1348K,100 348(100 348 2510)(11.0%40.1%)1260 10.3%16750 11.0%13762/net v adQkJ kg且为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能416-4 已知某窑炉用煤的收到基组成为：=1.2，计算：实际空气量（Nm3/kg）；实际烟气量（Nm3

48、/kg）；烟气组成。组分 Car Har Oar Nar Sar Mar Aar 质量（%）75.0 6.8 5.0 1.2 0.5 3.5 8.0 解：基准：1kg煤。(1)空气量计算理论空气量Va0：200310010022.4211243232210.750.0680.0050.0510022.41243232218.33ararararaoCHSOVVNm kg实际空气量Va：031.2 8.3310.00aaVVNmkg为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能42(2)烟气量计算理论烟气量V0：2222000000

49、37922.41221832281000.750.0680.0350.0050.0127922.48.331221832281008.80COH OSONarararararaVVVVVCHMSNVNm kg实际烟气量V：00318.801.2 18.3310.47aVVVNmkg(3)烟气组成百分数计算212 22.40.75 12 22.4100%100%13.37%10.47arCCOV221822.40.068 20.035 1822.4100%100%7.69%10.47ararHMH OV为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小

50、学图书室育人功能43232 22.40.005 32 22.4100%100%0.03%10.47arSSOV02121%1.2 18.33 21%100%100%3.34%10.47aVOV228 22.479%100%0.012 28 22.4 10.00 79%100%10.4775.55%araNVNV烟气中CO2、H2O、SO2、O2、N2的百分含量分别为：13.37%、7.69%、0.03%、3.34%、75.55%。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能446-6 某窑炉使用发生炉煤气为燃料，其组成为（%）：

51、燃烧时=1.2，计算：燃烧所需实际空气用量（Nm3/Nm3煤 气）；实际湿烟气生成量（Nm3/Nm3煤气）；干烟气及湿烟气组成百分率。组分 CO2 CO H2 CH 4 C2H 2 O2 N 2 H 2S H 2O 含量（%）5.5 26.0 12.5 2.5 0.5 0.2 47.0 1.3 4.5 解：（1）计算1Nm3煤气燃烧所需要的空气量理论空气量：024223311310022242211000.5 0.260.5 0.1252 0.0252.5 0.005 1.5 0.0130.002211.298Nm/NmamnnVCOHCHmC HH SO 煤气实际空气量：0331.2 1.2

52、981.558aaVVNmNm煤气（2）计算1Nm3煤气燃烧生成的烟气量为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能45002242223379322100790.0550.260.0453 0.0253 0.0052 0.0130.470.1251.2981002.10/mnanVCOCOH OCHmC HH SNHVNmNm 煤气实际烟气量：003312.11.211.2982.36aVVVNmNm煤气（3）干烟气及湿烟气组成百分率224/0.0550.260.0252 0.005/2.3614.83%mnCOCOCOCHm

53、C HV 2224233220.0450.1252 0.0250.0050.0130.238/H OmnnVH OHCHC HH SNmNm 煤气22/0.238/2.3610.08%H OH OVV湿烟气组成百分率为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4622/0.013/2.360.55%SOH S V02279/100/0.471.2 1.298 79/100/2.3672.03%aNNVV干烟气组成百分率2332.360.2382.122/dH OVVVNmNm煤气02121/1000.2 1.298 21/100

54、2.31%2.36aVOV224/0.0550.260.0252 0.005/2.12216.49%dmndCOCOCOCHmC HV 22/0.013/2.1220.61%ddSOH S V02279/100/0.471.2 1.298 79/100/2.12280.11%dadNNVV02121/1000.2 1.298 21/1002.57%2.122addVOV为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能476-8 某倒焰窑所用煤的收到基组成为：高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为：组分 CO2 O2 N2体积（%）13.

55、6 5.0 81.4灰渣分析：含C17%，灰分83%高温阶段小时烧煤量为400kg，计算该阶段每小时烟气生成量（Nm3）及空气需要量（Nm3）。组分 Car Har Oar Nar Sar Mar Aar 质量（%）72 6 4.8 1.4 0.3 3.6 11.9 解：烟气量计算（Nm3/h）基准：1kg煤煤中C量：Car 灰渣中C量：CarAWAW设1kg煤生成的干烟气量为 ，3xNm则烟气中C量：21222.4COVx 根据C平衡：煤中C=烟气中C+灰渣中C为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能48故：21222.4

56、CararCOAWCAVxW 2322.41121722.410.720.11983120.1369.55(/)CararACOWxCAWVNmkg（）（）生成的水蒸气量=30.060.03622.422.40.72(/)218218ararHMNmkg湿烟气量=9.55+0.72=10.27（Nm3/kg煤）小时湿烟气生成量=40010.27=4108（Nm3/h）空气量计算（Nm3/h）基准：1kg煤。煤中N2量：)(4.22283NmNar烟气中N2量=)(32NmxVN为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能49设1kg煤燃烧所需空气量为 ，3yNm则空气中的N2量=310079yNm根据N2平衡：燃料中N2+空气中N2=烟气中N2故：27922.428100arNNyVx2310022.428790.0141009.55 0.81422.428799.83(/)arNNyxVNmkg（）（）煤燃料中N2量与空气中N2量比较很小，若忽略煤中N2量，则：231001009.55 0.8149.84(/)7979NyxVNmkg煤