Задачи Романков, Фролов, Флисюк

Теплопередача

Задача 3.1 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить градиент температуры поперек плоской бетон­ной стенки толщиной 250 мм, если температуры ее внутренней и наружной поверхностей равны 25°С и -20°С. Определить также плотность теплового потока по закону теплопроводности Фурье и по формуле (3.7).
Скачать решение

Задача 3.2 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить плотность теплового потока, температуры поверхностей контакта и градиенты температуры поперек трехслойной стенки, состоящей из слоев эмали, конструкционной стали и асбе­стовой изоляции, толщины которых 0,7; 12 и 25 мм соответствен­но. Температура внутренней поверхности слоя эмали 185°С, а на­ружного слоя асбеста 45°С. Результаты представить графически.
Скачать решение

Задача 3.3 (задачник Романков, Флисюк) . Определить плотность конвективных тепловых потоков, которые переносятся в направлении движения: а) парами этанола атмосферного давления при скорости движения 0,90 м/с (тепло­емкость паров этанола сэ = 3,22 кДж/(кг·К)); б) жидким этано­лом, скорость движения которого 0,10 м/с. Температуры обоих по­токов одинаковы и равны температуре кипения этанола при атмо­сферном давлении.
Скачать решение

Задача 3.4 (задачник Романков, Флисюк) . Сравнить плотности конвективных тепловых потоков переносимых жидким бутиловым спиртом при его скорости 0,060 м/с и температуре 50°С и его парами при скорости 1,30 м/с, температу­ре 200°С и абсолютном давлении 2 кгс/см2.
Скачать решение

Задача 3.5 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить плотности лучистых тепловых потоков излучаемых поверхностью кирпичной кладки я поверхностью, покры­той алюминиевым лаком при 87 °С.
Скачать решение

Задача 3.6 (задачник Романков, Флисюк) . Сравнить тепловые потоки, излучаемые поверхностью 3 м2 окисленного и оцинкованного железа при температурах 40°С и 200°С.
Скачать решение

Задача 3.7 (задачник Романков, Флисюк) . Как увеличится термическое сопротивление стенки сталь­ной трубы диаметром 38x2,5 мм, если покрыть ее слоем эмали толщиной 0,5 мм?
Скачать решение

Задача 3.8 (задачник Романков, Флисюк) . Определить тепловой поток, теряемый паропроводом диа­метром 51х2,5 мм и длиной 40 м, покрытым слоем теплоизоляции толщиной 30 мм, имеющей теплопроводность 0,116 Вт/(м·К); тем­пература наружной поверхности изоляции 45°С, внутренней по­верхности трубы 175°С.
Скачать решение

Задача 3.9 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить часовую потерю холода с одного погонного метра стальной трубы диаметром 60х3 мм, изолированной слоями проб­ки толщиной 30 мм и совелита толщиной 40 мм. Температуры внутренней поверхности трубы -110°С и наружной поверхности совелита 10°С.
Скачать решение

Задача 3.10 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить теплопроводность: а) жидкого хлороформа при 20°С; б) диоксида серы при 160°С и атмосферном давлении; в) 25 % -го водного раствора хлорида кальция при 30°С.
Скачать решение

Задача 3.11 (задачник Романков, Флисюк) . При атмосферном давлении испаряется 1650 кг/ч толуо­ла, подаваемого в кипятильник при температуре кипения. Опре­делить необходимый расход греющего водяного пара: а) сухого насыщенного при избыточном давлении 0,40 МПа; б) перегретого до 250°С, ризб = 0,40 МПа. Принять удельную теплоемкость пере­гретого водяного пара с = 2,14 кДж/(кг·К). Конденсат греющего пара отводится при температуре конденсации.
Скачать решение

Задача 3.12 (задачник Романков, Флисюк) . До какой температуры можно нагреть 2 т раствора, если расход глухого пара давлением риз6 = 3 кгс/см2 составил 200 кг за 2,5 ч? Расход теплоты на нагрев массы аппарата и на потери в ок­ружающую среду составил 2,03 кВт. Начальная температура рас­твора 10 °С. Удельная теплоемкость раствора 2,50 кДж/(кг·К).
Скачать решение

Задача 3.13 (задачник Романков, Флисюк) . Определить тепловой поток, передаваемый в конденса­торе, где при атмосферном давлении конденсируется 850 кг/ч па­ра сероуглерода. Пар поступает при 90°С, жидкий сероуглерод выходит переохлажденным на 8 К. Удельная теплоемкость пара 0,67 кДж/(кг·К).
Скачать решение

Задача 3.14 (задачник Романков, Флисюк) . В кожухотрубчатый конденсатор поступает 120 кг/ч сухого насыщенного пара диоксида углерода под давлением рабс = 60 кгс/см2. Жидкий диоксид углерода выходит из конденсатора при температуре конденсации (21 °С). Начальная температура воды 10 °С, конечная температура воды на 5 К ниже температуры кон­денсации. Определить необходимый расход воды.
Скачать решение

Задача 3.15 (задачник Романков, Флисюк) . Определить изменение коэффициентов теплопередачи в теплообменном аппарате, изготовленном из стальных труб с тол­щиной стенки 3 мм, если на поверхности труб отложится слой во­дяного камня толщиной 2 мм: а) в водяном холодильнике для га­за, в котором аг = 58 Вт/(м2·К), ав = 580 Вт/(м2·К); б) в выпарном аппарате, в котором аг.п = 11600 Вт/(м2·К), ар = 2780 Вт/(м2·К).
Скачать решение

Задача 3.16 (задачник Романков, Флисюк) . Определить плотность теплового потока в атмосферном испарителе толуола, если стальные трубы толщиной 4 мм с обеих сторон покрыты слоями ржавчины толщиной 0,6 мм каждый. Обогрев производится насыщенным водяным паром с избыточным давлением 3 кгс/см2. Термическими сопротивлениями теплоотда­чи со стороны пара и толуола пренебречь. Стенки считать плоскими
Скачать решение

Задача 3.17 (задачник Романков, Флисюк) . Выходящий из выпарного аппарата концентрированный раствор с температурой 106°С используется для подогрева исход­ного раствора, поступающего в одноходовой подогреватель с тем­пературой 15°С и нагревающегося до 50°С. Концентрированный горячий раствор охлаждается до 60°С. Определить средние разности темпера­тур теплоносителей для случаев пря­моточного и противоточного движения.
Скачать решение

Задача 3.18 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить среднюю разность температур теплоносителей в четырехходовом теплообменнике (рис. 3.30). В межтрубном пространстве, имеющем один ход, охлаждается толуол от 106°С до 30°С; по трубам проходит вода, нагреваясь от 10 до до 34°С

Романков, Флисюк задача 3.18

Рис. 3.30 – Четырехходовой теплообменный аппарат без перегородок в межтрубном пространстве.
Скачать решение

Задача 3.19 (задачник Романков, Флисюк) . Определить необходимую теплопередающую поверхность противоточного теплообменника, в котором охлаждается 1930 кг/ч бутилового спирта от 90 до 50°С. Охлаждение производится водой, расход которой 4,21 м3/ч и начальная температура 18°С. Коэффици­ент теплопередачи для теплообменника принять К = 230 Вт/(м2·К).
Скачать решение

Задача 3.20 (задачник Романков, Флисюк) . Достаточна ли поверхность кожу хот рубчатого теплооб­менника, состоящего из 19 латунных труб диаметром 18х2 мм и длиной 1,2 м, для конденсации 350 кг/ч насыщенного пара этило­вого спирта при коэффициенте теплопередачи К = 700 Вт/(м2·К), начальной и конечной температуре воды 15 и 35 °С? Конденсация происходит при атмосферном давлении, переохлаждение конден­сата отсутствует.
Скачать решение

Задача 3.21 (задачник Романков, Флисюк) . В трубное пространство кожухотрубчатого одноходового теплообменника, имеющего поверхность теплопередачи F = 360 м2, поступает 10 т/ч горячего газа с температурой 560 °С удельной теп­лоемкостью 1,05 кДж/(кг·К). В межтрубном пространстве очи­щенный газ колчеданной печи нагревается от 300 до 430°С. Поте­ри теплоты составляют 10% от количества теплоты, получаемой нагревающимся газом. Определить значение коэффициента тепло­передачи.
Скачать решение

Задача 3.22 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить значение коэффициента теплопередачи в те­плообменнике с поверхностью теплопередачи 48 м2 при подогреве в нем 85,5 т/ч воды от 77 до 95°С насыщенным водяным паром при рабс = 230 кПа.
Скачать решение

Задача 3.23 (задачник Романков, Флисюк) . Определить необходимую поверхность противоточного теплообменника и расход воды при охлаждении 0,85 м3/ч сероугле­рода от температуры кипения под атмосферным давлением до 22°С. Охлаждающая вода нагревается от 14 до 25°С. Коэффициенты теплоотдачи от сероуглерода а1=270 Вт/(м2·К) и к воде а2=720Вт/(м2·К). На стальной стенке теплообменника толщиной 3 мм имеются слои накипи и ржавчины, суммарное термическое сопротивление которых r = 0,69·10-3 (м2·К)/Вт.
Скачать решение

Задача 3.24 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить необходимые расходы воды и воздуха и по­верхности теплопередачи при конденсации 2,78 кг/с насыщенно­го пара n-гексана при 70°С без переохлаждения конденсата. От­вод теплоты конденсации производится: а) водой, которая нагре­вается от 16 до 36°С; б) воздухом, который нагревается от 25 до 48 °С. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося сероуг­лерода для обоих случаев а1=1700 Вт/(м2·К), а для воды и воз­духа - принимаются по табл. 3.3: для воды - при турбулентном течении по трубам, для воздуха - при поперечном обтекании труб. Удельная теплота конденсации гексана 333 кДж/кг.
Скачать решение

Задача 3.25 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить значение коэффициента теплоотдачи в труб­ном пространстве одноходового теплообменника, где по 19 трубам диаметром 16x2 мм проходит 3,7 т/ч метилового спирта. На­чальная и конечная температуры спирта 10 и 50°С; температура внутренней поверхности труб 60°С.
Скачать решение

Задача 3.26 (задачник Романков, Флисюк) . По межтрубному пространству кожухотрубчатого тепло­обменника параллельно трубам со скоростью 4,6 м/с проходит метан под избыточным давлением 5 кгс/см2 при средней темпе­ратуре 75°С. Определить значение коэффициента теплоотдачи между метаном и наружной поверхностью 37 стальных труб диаметром 18х2 мм, заключенных в кожух внутренним диаметром 190мм.
Скачать решение

Задача 3.27 (задачник Романков, Флисюк) . Определить коэффициент теплоотдачи между водой и внутренней стенкой трубы диаметром 46х3 мм при скорости во­ды 0,70 м/с и средней ее температуре 46°С. Температура внут­ренней поверхности стенки 90°С.

Скачать решение

Задача 3.28 (задачник Романков, Флисюк) . Определить коэффициент теплоотдачи между наружной поверхностью труб и воздухом, охлаждаемым при избыточном давлении 0,1 МПа от 90 до 30°С в межтрубном пространстве ко­жухотрубчатого теплообменника с поперечными перегородками и трубами диаметром 25x2 мм, расположенными в шахматном порядке. Скорость воздуха в вырезе перегородки 8,0 м/с.
Скачать решение

Задача 3.29 (задачник Романков, Флисюк) . Воздух при атмосферном давлении нагревается конден­сирующимся насыщенным водяным паром в кожухотрубчатом те­плообменнике с трубками диаметром 25х2 мм. Средняя темпера­тура воздуха 60°С. Вычислить значения коэффициентов теплопе­редачи для случаев: а) воздух со скоростью 10 м/с проходит по трубам, а греющий пар конденсируется в межтрубном простран­стве; б) воздух проходит по межтрубному пространству со скоро­стью 10 м/с в вырезе перегородки, а пар конденсируется внутри труб. Коэффициент теплоотдачи от пара для обоих случаев при­нять одинаковым и равным 11,6 кВт/(м2·К).

Скачать решение

Задача 3.30 (задачник Романков, Флисюк) . При теплообмене двух турбулентных потоков для перво­го и второго потоков а1=230 и а2=400Вт/(м2·К). Определить, во сколько раз увеличится значение коэффициента теплопередачи, если скорость первого потока возрастет в 2 раза, а скорость второ­го - в 3 раза при прочих неизменных условиях. (Термическими сопротивлениями загрязнений и стенки пренебречь.)
Скачать решение

Задача 3.31 (задачник Романков, Флисюк) . Определить значение коэффициента теплоотдачи от 98 % -и серной кислоты, проходящей по кольцевому пространству гори­зонтального теплообменника "труба в трубе" со скоростью 0,90 м/с и со средней температурой 72°С. Температура поверхности стенки 58°С. Диаметры труб 54х4,5 и 26х3 мм.
Скачать решение

Задача 3.32 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить значение коэффициента теплоотдачи для 23,8%-го раствора хлорида кальция, который со скоростью 0,50 м/с проходит по трубному пространству при средней температуре -20°С. Температура поверхности трубы, соприкасающейся с раствором, -10°С; диаметр труб 25х2 мм, длина 4,0 м. Температурный коэффициент объемного расширения раствора принять равным 0,35·10-8К-1.
Скачать решение

Задача 3.33 (задачник Романков, Флисюк) . Определить коэффициент теплоотдачи при нагреве четыреххлористого углерода, проходящего по трубному пространству горизонтального кожухотрубчатого теплообменника при средней температуре 26°С и скорости 0,1.5 м/с. Температура внутренней поверхности трубы диаметром 25х2 мм равна 34°С.
Скачать решение

Задача 3.34 (задачник Романков, Флисюк) . Определить коэффициент теплоотдачи от внутренней стен­ки трубы длиной 3,0 м и диаметром 0,021 м, в которой со скоростью 0,30 м/с проходит 21,2 %-й раствор хлорида натрия, имеющий температурный коэффициент объемного расширения 3,5·10-8К-1 и нагревающийся от -15 до -12°С. Температура внутренней стен­ки трубы -6,5°С.
Скачать решение

Задача 3.35 (задачник Романков, Флисюк) . Сравнить значения коэффициентов теплоотдачи от бен­зола к внутренней поверхности горизонтальной и вертикальной (движение снизу вверх) трубы диаметром 25x2 мм и длиной 4,0 м при скорости бензола 0,050 м/с и его средней температуре 50 °С. Температура внутренней поверхности трубы 30°С.
Скачать решение

Задача 3.36 (задачник Романков, Флисюк) . Определить коэффициент теплоотдачи от наружной по­верхности горизонтальной трубы внешним диаметром 76 мм в ус­ловиях естественной конвекции. Средняя температура воды 25 °С, температура поверхности трубы 45 С.
Скачать решение

Задача 3.37 (задачник Романков, Флисюк) . В условиях естественной конвекции около горизонталь­ной трубы диаметром 38х2 мм охлаждается толуол, имеющий среднюю температуру 50°С. Температура наружной стенки трубы 30°С. Определить значение коэффициента теплоотдачи.
Скачать решение

Задача 3.38 (задачник Романков, Флисюк) . Определить коэффициент теплоотдачи от внутренней по­верхности 91 трубы диаметром 57х3 мм и высотой 4,0 м при пле­ночном отекании 14,4 кг/с воды и нагреве ее от 18 до 25°С. Сред­няя температура внутренней поверхности труб 26°С.
Скачать решение

Задача 3.39 (задачник Романков, Флисюк) . По вертикальной стенке высотой 5,0 м равномерной пленкой стекает 60%-я серная кислота в количестве 2,1л/с на 1 м ширины стенки. Средняя температура кислоты 50°С, поверх­ности стенки 24°С. Определить коэффициент теплоотдачи от плен­ки к поверхности холодильника. Теплопроводность кислоты при­нять равной 0,43 Вт/(м2·К).
Скачать решение

Задача 3.40 (задачник Романков, Флисюк) . Под атмосферным давлением кипит 20%-й водный рас­твор хлорида натрия. Определить коэффициент теплоотдачи от греющей поверхности к раствору при разности их температур 10К.
Скачать решение

Задача 3.41 (задачник Романков, Флисюк) . Внутри вертикальных труб высотой 4,0 м под атмосфер­ным давлением кипит толуол. Вычислить коэффициент теплоот­дачи к толуолу, если температура внутренней поверхности трубы
Скачать решение

Задача 3.42 (задачник Романков, Флисюк) . Определить среднее по высоте значение коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности вертикальных труб тепло­обменника, в межтрубном пространстве которого под атмосферным давлением конденсируется насыщенный пар метилового спирта. Высота труб 3,0 м, температура наружной поверхности труб 62 °С.
Скачать решение

Задача 3.43 (задачник Романков, Флисюк) . Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи при конденсации насыщенного водяного пара абсолютным давле­нием 6,3 кгс/см2 на наружной поверхности труб шахматного пуч­ка. Наружный диаметр труб 38 мм, расчетное число труб по высо­те 11. Температура наружной поверхности труб 152°С, конденси­рующийся пар содержит 0,5% воздуха.
Скачать решение

Задача 3.44 (задачник Романков, Флисюк) . В трубном пространстве одноходового кожухотрубчатого теплообменника нагревается от 15 до 42°С 100%-й метиловый спирт, расход которого 81 т/ч. В межтрубном пространстве про­тивотоком проходит вода, температура которой изменяется от 90 до 40°С. Коэффициент теплоотдачи от воды к наружной поверх­ности труб 840 Вт/(м2·К). Суммарная термическая проводимость стенки труб и загрязнений составляет 1700 Вт/(м2·К); средняя температура внутренней поверхности трубы 38°С. Число труб 111, их внутренний диаметр 21 мм. Определить необходимую поверх­ность теплопередачи.
Скачать решение

Задача 3.45 (задачник Романков, Флисюк) . Определить необходимую поверхность теплопередачи од­ноходового кожухотрубчатого теплообменника, имеющего 197 труб внутренним диаметром 34 мм, в котором нагревается от 20 до 90 °С воздух при абсолютном давлении 810 мм рт. ст. с расходом 7,77·103 м3/ч, считая на нормальные условия. В межтрубном пространстве конденсируется насыщенный водяной пар под абсолют­ным давлением 2 кгс/см2 при коэффициенте теплоотдачи к наруж­ной поверхности труб 104 Вт/(м2·К). Суммарная термическая про­водимость стенки трубы и загрязнений составляет 1,7кВт/(м2·К).
Скачать решение

Задача 3.46 (задачник Романков, Флисюк) . Определить требуемую длину труб одноходового кожухотрубчатого теплообменника, имеющего 111 труб диаметром 38х2 мм, и расход греющего водяного пара 94 %-й сухости при нагреве 5200 м3/ч (при нормальных условиях) воздуха атмосфер­ного давления от 2 до 90 °С. Абсолютное давление конденсирую­щегося насыщенного пара 2 кгс/см2. Принять коэффициент теплопередачи приближенно равным значению коэффициента тепло­отдачи для воздуха.
Скачать решение

Задача 3.47 (задачник Романков, Флисюк) . Внутри змеевика 1,5 т/ч толуола охлаждается от 90 до 30°С водой, перемещающейся противотоком толуолу и нагреваю­щейся от 15 до 40°С. Стальная трубка змеевика имеет диаметр 57х3,5 мм; диаметр змеевика 0,40 м. Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стенки трубы к воде составляет 580 Вт/(м2·К). Определить необходимую длину трубки змеевика и расход охлаждающей воды, если принять суммарное терми­ческое сопротивление стенки трубы и ее загрязнений равным 0,7·10-3 (м2·К)/Вт, а температуру внутренней поверхности слоя загрязнений 42°С.
Скачать решение

Задача 3.48 (задачник Романков, Флисюк) . Определить длину теплообменника типа «труба в трубе», выполненного из труб диаметром 89х5 и 44,5х3,5 мм, в котором охлаждается от 70 до 30 43 1900 кг/ч толуола, проходящего пря­мотоком по межтрубному кольцевому пространству. Вычислить также расход охлаждающей воды (среднего качества), проходя­щей по внутренней трубе, при изменении ее температуры от 14 до 21°С. Средняя температура поверхности загрязнений со стороны воды 20°С.
Скачать решение

Задача 3.49 (задачник Романков, Флисюк) . Определить температуру наружной поверхности изоля­ции и потерю теплоты излучением и конвекцией с 1 м2 поверхно­сти вертикальной стенки выпарного аппарата. Слой теплоизоля­ции толщиной 45 мм имеет теплопроводность 0,12 Вт/(м·К). Температура внутренней поверхности слоя изоляции практически равна температуре кипения раствора (120°С), температура возду­ха в помещении 20°С.
Скачать решение

Задача 3.50 (задачник Романков, Флисюк) . Аппарат, температура наружной поверхности стальной стенки которого 500°С, покрыт слоем кирпича толщиной 125 мм и дополнительным слоем теплоизоляции с теплопроводностью 0,68 и 0,12 Вт/(м·К) соответственно. Определить толщину слоя тепло­изоляции, необходимую для того, чтобы температура его наруж­ной поверхности была 50°С; температура окружающего воздуха 25°С.
Скачать решение

Задача 3.51 (задачник Романков, Флисюк) . Определить поверхностную плотность теплового потока, температуры поверхностей стенок, необходимую поверхность те­плопередачи и расход воды при охлаждении 3,0 кг/с бензола от 75 до 30°С в трубном пространстве одноходового кожухотрубча-того теплообменника при скорости бензола в трубах 0,40 м/с. Охлаждающая вода проходит в межтрубном пространстве со скоростью 0,50 м/с в вырезе поперечных перегородок и нагрева­ется от 20 до 40°С. Размер труб 25х2 мм, расположение труб шахматное.
Скачать решение

Задача 3.52 (задачник Романков, Флисюк) . В трубном пространстве вертикального кипятильника при атмосферном давлении испаряется 10 кг/с ацетона. Насыщенный водяной пар, не содержащий воздуха, конденсируется при абсолютном давлении 2кгс/см? и межтрубном пространстве на наружной поверхности труб высотой 4,0 м и диаметром 25х2 мм. Температуру кипения принять без учета гидростатического эффекта. Определить плотность теплового потока, температуры наружной и внутренней поверхностей трубы, необходимые поверх­ность теплопередачи и расход греющего пара, имеющего влаж­ность 3 %.
Скачать решение

Задача 3.53 (задачник Романков, Флисюк) . В вертикальной пневмотранспортной трубе высотой 3,0 м перемещающаются вверх и одновременно охлаждаются воздухом атмосферного давления давления и средней температурой 20°С сферические частицы селикогеля диаметром 1мм и начальной температурой 120°С. Определить среднюю температуру частиц на выхо­де из трубы, если они перемещаются с равномерной скоростью 1,7 м/с при скорости воздуха 6,0 м/с. Принять плотность, удель­ную теплоемкость и теплопроводность силикагеля соответственно 1,1·103 кг/м3; 0,92 кДж/(кг·К) и 0,20 Вт/(м·К). Охлаждение частиц считать симметричным.
Скачать решение

Задача 3.54 (задачник Романков, Флисюк) . Цилиндрическое изделие из стекла диаметром 12 мм ох­лаждается поперечным потоком воздуха атмосферного давления, имеющего температуру 20°С и скорость 6,0 м/с. Определить время, за которое изделие отдает 95 % первоначальной теплоты. Плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность стекла 2,5·103 кг/м3; 0,84 кДж/(кг·К) и 0,76 Вт/(м·К).
Скачать решение

Задача 3.55 (задачник Романков, Флисюк) . Определить плотность лучистого теплового потока, который воспринимает плоская поверхность высушиваемого материа­ла от излучающей поверхности кирпичной кладки. Температура кладки 650°С, температура поверхности материала 50°С. При­нять степень черноты влажного материала равной 0,85.
Скачать решение

Задача 3.56 (задачник Романков, Флисюк) . Определить потери теплоты излучением от аппарата, покрытого асбестом, невогнутая наружная поверхность которого им имеет температуру 50°С. Аппарат находится в оштукатуренном помещении размерами 3х4х3 м.
Скачать решение

Задача 3.57 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить необходимую высоту слоя насадки 50х50х5 мм при охлаждении 27·103 м3/ч азота от 90 до 25°С при нормальном давлении водой в количестве 6,5 кг/с. Диаметр аппарата 1,9 м. Расход азота дан при нормальных условиях; начальная темпера­тура воды 12°С.
Скачать решение

Задача 3.58 (задачник Романков, Флисюк) . Определить высоту слоя насадки из круглого гравия раз­мером 42 мм, необходимую для охлаждения 23·103 м3/ч воздуха (считая на нормальные условия) от 70 до 20°С в вертикальном скруббере диаметром 2,2 м. Температура воды на входе в аппарат 18°С; расход воды 28 т/ч.
Скачать решение

Задача 3.59 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить холодильный коэффициент и мощность, потребляемую холодильной установкой, работающей по обратно­му циклу Карно. Холодопроизводительность установки 6,4 кВт при температуре испарения -10°С и температуре конденсации 22°С.
Скачать решение

Задача 3.60 (задачник Романков, Флисюк) . Определить минимальную затрату работы по обратному циклу Карно и расход воды в конденсаторе при выработке 100 кг/ч льда из воды, температура которой на входе 0°С. Температура ис­парения хладоагента -5°С, температура конденсации 25°С. В кон­денсаторе вода нагревается от 12 до 20°С. Удельная теплота кри­сталлизации воды 335 кДж/кг.
Скачать решение

Задача 3.61 (задачник Романков, Флисюк) . Определить удельную холодопроизводительность и холо­дильный коэффициент сухого цикла без переохлаждения для ам­миака и дифтордихлорметана (фреона-12) при температуре испа­рения -15°С и температуре конденсации 30°С.
Скачать решение

Задача 3.62 (задачник Романков, Флисюк) . Сравнить значения холодильных коэффициентов амми­ачной установки при температуре испарения -20°С и температуре конденсации 30°С для обратного цикла Карно и для сухого цикла с переохлаждением сконденсированного аммиака до 25°С.
Скачать решение

Задача 3.63 (задачник Романков, Флисюк) . Необходимо охлаждать 103 кг/ч этилового спирта от 20 до -15°С в холодильной установке, работающей по сухому циклу без переохлаждения аммиака. Определить теоретическую мощ­ность компрессора при температурах испарения -25°С и конден­сации 25°С.
Скачать решение

Задача 3.64 (задачник Романков, Флисюк) . Холодопроизводительность аммиачного горизонтального компрессора при температурах испарения -15°С и конденсации 25°С составляет 698 кВт. Определить Холодопроизводительность этого компрессора при температурах испарения -5°С и конденсации 30°С.
Скачать решение

Задача 3.65 (задачник Романков, Флисюк) . По диаграмме состояния воздуха Т-S определить инте­гральный эффект Джоуля-Томсона при дросселировании воздуха на атмосферное давление при начальных значениях температуры и давления воздуха: а) 15°С и 50 кгс/см2; б) -50°С и 50 кгс/см2; в) -50°С и 200 кгс/см2.
Скачать решение

Задача 3.66 (задачник Романков, Флисюк) . Определить затрату энергии на получение 1 кг жидкого воздуха по простому регенеративному циклу при следующих начальных температурах и давлениях воздуха: а) 15°С и 50 кгс/см2; б) 15°С и 200 кгс/см2. Дросселирование в обоих случаях производится до атмосферного давления. Потери холода не учитывать.
Скачать решение

Задача 3.67 (задачник Романков, Флисюк) . Определить ожижаемую долю воздуха и расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в простом регенеративном цикле при начальной температуре воздуха 30°С и давлении 200 кгс/см2. Общие поте­ри холода составляют 10,5 кДж на 1 кг перерабатываемого воздуха.
Скачать решение

Задача 3.68 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить необходимые значения теплообменной по­верхности и расхода воды при охлаждении 20 т/ч бензола от 78 до 20°С. Вода в одноходовом кожухотрубчатом теплообменнике про­ходит по межтрубному пространству противотоком по отношению к бензолу и нагревается от 15 до 43°С. 33 стальные трубки имеют диаметр 25x1,5 мм. Температура внутренней поверхности трубок (со стороны бензола) равна 51°С. Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности трубок к воде ав= 1200 Вт/(ма-К).
Скачать решение

Задача 3.69 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить необходимые значения теплопередающей по­верхности одноходового кожухотрубчатого теплообменного аппарата и расхода греющего водяного пара при нагревании 90 т/ч толуола от 18 до 110°С. Толуол проходит по трубному пространству, содер­жащему 38 трубок диаметром 38x3 мм. Избыточное давление су­хого насыщенного пара в межтрубном пространстве 2 атм. Коэффициент теплопередачи со стороны конденсирующего пара Ккп=11000Вт/(м2·К). Температура внутренней стенки трубок 102°С.
Скачать решение

 

Гидродинамика неоднородных систем

Задача 2.1 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорость осаждения шарообразных частиц кварцевого песка плотность 2600кг/м3 и диаметром 10мкм: а) в воде при 15°С; б) в воздухе при 15°С и 500°С.

Скачать решение

Задача 2.2 (задачник Романков, Флисюк) Найти отношение диаметров шарообразных частиц свинцового блеска плотностью 7800 кг/м3 и кварца плотностью 2600 кг/м3, осаждающихся при ламинарном режиме обтекания частиц с одинаковой скоростью в воздухе и в воде.

Скачать решение

Задача 2.3 (задачник Романков, Флисюк)  Определить скорость воздуха (при 60°С) в вертикальной трубе-сушилке, обеспечивающую восходящее движение частиц 200 кг/м3 и диаметром 3 мм

Скачать решение

Задача 2.4 (задачник Романков, Флисюк) Рассчитать необходимую скорость восходящего потока воздуха для сепарирования частиц диаметром менее 1,0 мм от более крупных. Температура воздуха 20°С; плотность частиц 3230 кг/м3.

Скачать решение

Задача 2.5 (задачник Романков, Флисюк) Определить расстояние между полками пылеосадительной камеры (рис. 2.2), чтобы в ней успевали осаждаться частицы колчеданной пыли диаметром более 15 мкм. Остальные условия соответствуют примеру 2.6.

Романков, Флисюк задача 2.5

Рис. 2.2 – Пылеосадительная камера

Скачать решение

Задача 2.6 (задачник Романков, Флисюк) Определить размеры частиц пыли плотностью 3700 кг/м3, которые будут осаждаться в пылеосадительной камере (рис. 2.2) длиной 4,55 м, шириной 1,71 м и высотой 4,0 м с расстоянием между полками 100 мм при прохождении через нее 2000 м3/ч запыленного газа (расход отнесен к нормальным условиям) при температуре 400 °С и вязкости 0,03·10-3 Па·с.

Скачать решение

Задача 2.7 (задачник Романков, Флисюк) Определить диаметр отстойника (рис. 2.3) для непрерывного осветления водной суспензии мела при температуре 35°С. Остальные условия принять как в примере 2.7.

Романков, Флисюк задача 2.7

Рис. 2.3 – Отстойник непрерывного действия

Скачать решение

Задача 2.8 (задачник Романков, Флисюк)  Как измениться производительность отстойника, если температуру осветляемой суспензии в нем повысить с 15 до 50°С? В обоих случаях режим обтекания частиц полагать ламинарным. 

Скачать решение

Задача 2.9 (задачник Романков, Флисюк) . Вычислить плотность водной суспензии (массовая доля твердой фазы 10 %), если ее относительная плотность равна 3,0.

Скачать решение

Задача 2.10 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорости осаждения в воде продолговатых частиц угля и пластинчатых частиц, имеющих эквивалентный диаметр 2,0 мм. Температура воды 25 °С; плотности угля и сланца 1400 кг/м3 2200 кг/м3.

Скачать решение

Задача 2.11 (задачник Романков, Флисюк) Рассчитать эквивалентный диаметр частицы свинцового блеска угловатой формы, скорость осаждения которых в воде при 15°С равна 0,25м/с. Плотность частиц 7500кг/м?.

Скачать решение

Задача 2.12 (задачник Романков, Флисюк) Определить массу осадка влажностью 25%, собирающегося на фильтрующей перегородке в результате фильтрования 10м3 суспензии плотностью 1120 кг/м3 с массовой долей твердой фазы 20 %.

Скачать решение

Задача 2.13 (задачник Романков, Флисюк) Определить массу (считая на сухое вещество) осадка, полученного в результате фильтрования водной суспензии с массовой долей твердой фазы 20% и получения 15м3 фильтрата.

Скачать решение

Задача 2.14 (задачник Романков, Флисюк) На опытном фильтре рабочей площадью 1,0·10-2 м2 было собрано за 10 мин 0,110 л и за 45 мин 0,250 л фильтрата. Вычислить время, необходимое для получения 65 л фильтрата при фильтровании той же суспензии при тех же условиях процесса. Поверхность промышленного фильтра составляет 4,2 м2.

Скачать решение

Задача 2.15 (задачник Романков, Флисюк) Определить время промывки осадка 4,0 л/м2 промывной жидкости при следующих значениях полученных опытным путем констант процесса: К = 2,62·10-7 м2/с и С = 1,64·10-3 м3/мг. В момент окончания предыдущего процесса фильтрования было собрано 15,5 л фильтрата с одного квадратного метра фильтрующей перегородки; свойства промывной жидкости и условия промывки идентичны свойствам фильтрата и условиям фильтрования.

Скачать решение

Задача 2.16 (задачник Романков, Флисюк) Определить необходимую поверхность фильтрования рамного фильтр-пресса для получения 5м? фильтрата в течении 2,5ч., если значения констант фильтрования К = 7,1·10-7 м2/с и С = 1,2·10-3м3/м2.

Скачать решение

Задача 2.17 (задачник Романков, Флисюк) В барабанном вакуум-фильтре (рис. 2.4) фильтруется 3,0·10-3 м3/с суспензии, имеющей плотность 1200 кг/м3 и содержащей 20 % твердой фазы. Предварительно определенные при тех же условиях значения констант К = 1,03·10-5 м2/с и С = 5,4·10-3 м. Определить необходимую поверхность и частоту вращения барабана промышленного фильтра, если необходимая влажность осадка 30 % при опытном фильтровании достигается за 40 с. Активная фильтрующая поверхность барабанного вакуум-фильтра составляет 35 % от общей поверхности барабана.

Скачать решение

Задача 2.18 (задачник Романков, Флисюк) Вычислить время промывки слоя осадка первоначально чистой водой и необходимое для промывки количество воды, если массовая концентрация отмываемого из осадка компонента должна быть 3,5·10-3 кг/л при ее значении в начале процесса промывки 120 кг/м3. Интенсивность промывки 0,110·10-3 м3/(м2-с), константа промывки Кп = 0,610, толщина слоя осадка 40 мм, поверхность фильтрующей перегородки 4,8 м2.

Романков, Флисюк задача 2.18

Рис. 2.4 – Барабанный вакуум-фильтр

Скачать решение

Задача 2.19 (задачник Романков, Флисюк) Каким образом изменится производительность барабанного вакуум-фильтра, если: 1) увеличить вдвое фильтрующую поверхность; 2) увеличить вдвое движущую разность давлений; 3) увеличить вдвое массовую концентрацию твердой фазы в исходной суспензии; 4) уменьшить вдвое вязкость фильтрата (например, повышением температуры суспензии).

Скачать решение

Задача 2.20 (задачник Романков, Флисюк) Воспользовавшись уравнением (2.7) и полагая С = 0, показать ориентировочно, как влияет изменение частоты вращения барабанного вакуум-фильтра (рис. 2.4) на его производительность (например, при увеличении частоты вращения на 50 %).

Скачать решение

Задача 2.21 (задачник Романков, Флисюк) Подобрать циклон типа НИИОГаа (см. рис. 2.8 п.14) для улавливания частиц пыли плотностью 1200 кг/м3 и наименьшим диаметром 15 мкм на потока воздуха, расход и температура которого 5100 м3/ч (при 0°С и 760 мм.рт.ст.) и 50°С соответственно.

Павлов, Романков задача 2.21

Рис. 2.8 Экспериментальные данные о степени улавливания пыли в циклоне ЦН-15

Скачать решение

Задача 2.22 (задачник Романков, Флисюк) Определить технологический тип и конструкцию центрифуги для периодического отделения n-нитроанилина от воды при массовой доле твердых частиц в суспензии 35 % и требуемой остаточной влажности кристаллического осадка 5%.

Скачать решение

Задача 2.23 (задачник Романков, Флисюк) Определить технологический тип и конструкцию центри-щелочной очистки при плотности масла 900 кг/м3 и относительной плотности эмульсии 1,05.

Скачать решение

Задача 2.24 (задачник Романков, Флисюк) Во сколько раз быстрее осаждаются одни и те же частицы в центрифуге по сравнению с осаждением в гравитационном отстойнике, если диаметр барабана 1,0м и n=600мин-1. Режим осаждения частиц в обоих случаях считать ламинарным.

Скачать решение

Задача 2.25 (задачник Романков, Флисюк) Пренебрегая трением вала в подшипниках и трением барабана о воздух, определить время разгона барабана центрифуги, в который загружено 300 кг суспензии. Внутренний диаметр и высота барабана 1,0 м и 0,78 м, его масса 200 кг. Рабочая частота вращения барабана 800 мин-1. Мощность электродвигателя 6,0 кВт; общий КПД 0,8. Коэффициент заполнения барабана суспензией 0,50.

Скачать решение

Задача 2.26 (задачник Романков, Флисюк) В условиях предыдущей задачи, но с учетом трения вала в подшипниках и барабана о воздух определить требуемую мощность электродвигателя, если время разгона барабана центрифуги должно составлять 2,5 мин. Диаметр вала 70 мм; подшипники - шариковые; толщина стенки барабана 10 мм.

Скачать решение

Задача 2.27 (задачник Романков, Флисюк) Определить необходимое число центрифуг периодического действия с размерами барабана D=1,2м и Н=0,50м для фильтрования 50т/сут суспензии относительной плотности 1,8, с массовой долей твердой фазы 40 %; относительная плотность жидкой фазы составляет 1,1. Продолжительность одной операции 25 мин. Число рабочих часов в сутках принять равным 20. Коэффициент заполнения барабана 0,5.

Скачать решение

Задача 2.28 (задачник Романков, Флисюк) Определить изменение производительности фильтрующей центрифуги при увеличении частоты ее вращения вдвое, если образующийся осадок однородный и несжимаемый, а сопротивлением фильтрующей перегородки можно пренебречь.

Скачать решение

Задача 2.29 (задачник Романков, Флисюк) Определить производительность (по питанию) отстойной центрифуги АОГ-1800 при температуре водной суспензии мела с наименьшим размером частиц 2 мкм, равной 40 С. Длина барабана 700 мм, диаметр борта 1300 мм, частота вращения n = 735 мин-1; КПД равен 0,45.

Скачать решение

Задача 2.30 (задачник Романков, Флисюк) Во сколько раз производительность промышленной фильтрующей центрифуги типа АГ больше производительности геометрически подобной лабораторной модели, если размеры промышленной центрифуги в три раза превышают размеры модели. Частоты вращения барабанов, их времена заполнения и свойства суспензии и осадков одинаковы.

Скачать решение

Задача 2.31 (задачник Романков, Флисюк) Определить производительность шнековой осадительной центрифуги НОГШ-600 по водяной суспензии гипса с наименьшим размером частиц 2мкм и температурой суспензии 50°С. Диаметр сливного цилиндра барабана 480мм, длина зоны осаждения 350мм, частота вращения барабана n=1400мин-1.

Скачать решение

Задача 2.32 (задачник Романков, Флисюк) Осаждение частиц какого размера обеспечит центрифуга НОГШ-230 при разделении 3,0 м3/ч водной суспензии каолина при 35°С? Диаметр сливного цилиндра барабана 180 мм, его длина 164 мм, частота вращения составляет 1600 мин-1.

Скачать решение

Задача 2.33 (задачник Романков, Флисюк) Определить скорость вертикального потока воздуха, необходимую для начала псевдоожижения слоя сферических частиц алюмосиликагеля размером 1,2 мм. Плотность частиц составляет 968 кг/м3. Температура воздуха 100°С. Определить также перепад статического давления на псевдоожиженном слое, если высота неподвижного слоя составила 400мм.

Скачать решение

Задача 2.34 (задачник Романков, Флисюк) В условиях предыдущей задачи определить порозность и высоту псевдоожиженного слоя при скорости воздуха, в 1,7 раза превышающей скорость начала псевдоожижения.

Скачать решение

Задача 2.35 (задачник Романков, Флисюк) . Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля плотностью 660 кг/м3, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости потока 0,2 м/с и температуре 180°С. Определить также объемную долю частиц при скорости воздуха 0,4 м/с.

Скачать решение

Задача 2.36 (задачник Романков, Флисюк) Цилиндровое масло, имеющее вязкость 18,0 Па·с и плотность 930 кг/м3, на 3/4 заполняет бак диаметром 900 и высотой 1100 мм. Определить необходимую мощность электродвигателя

Скачать решение

Задача 2.37 (задачник Романков, Флисюк) Определить, с какой частотой будет вращаться лопастная мешалка диаметром 0,5 м в разбавленном водном растворе при его температуре 64°С, если потребляемая электродвигателем мощность составляет 0,8 кВт, а физические свойства раствора можно принять как для воды при комнатной температуре.

Скачать решение

Задача 2.38 (задачник Романков, Флисюк) Лопастная мешалка диаметром d1 = D/4 заменена на меньшую диаметром d2 = D/4, где D - диаметр цилиндрического бака с перемешиваемой жидкостью. Какова будет частота вращения меньшей мешалки при прежней мощности электродвигателя, если режимы обтекания мешалок в обоих случаях ламинарные?

Скачать решение

Задача 2.39 (задачник Романков, Флисюк) Каков должен быть диаметр пропеллерной мешалки для перемешивания технического глицерина вязкостью 1,6 Па·с и плотностью 1200 кг/м3 в баке диаметром 1,75 м при n = 500мин-1 и расходуемой мощности 17 кВт?

Скачать решение

   

Основы гидравлики

Задача 1.1 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить плотность воздуха при 120 С и при -20°С и ризб = 3,0 ат. Атмосферное давление 760 мм рт. ст.

Скачать решение


Задача 1.2 (задачник Романков, Флисюк). Определить плотность диоксида углерода при 85°С при различных избыточных давлениях ризб = 0,2 атм и 2 атм. Атмосферное давление 750 мм.рт.ст.

Скачать решение


Задача 1.3 (задачник Романков, Флисюк). Рассчитать плотность водяных паров при 90°С и их парциальном давлении р = 50 мм рт. ст. Атмосферное давление 735 ммрт. ст.

Скачать решение


Задача 1.4 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить молярную массу и плотность так называемого водяного газа при 90 °С и абсолютном давлении рабс = 1,2 ат. Со­став водяного газа: Н2 - 0,50; СО - 0,40; N2 - 0,05 и СO2 - 0,05 объемных долей.

Скачать решение


Задача 1.5 (задачник Романков, Флисюк). В результате сжигания 1 кг коксового газа в воздухе по­лучены следующие массовые количества продуктов сгорания: N2 -8,74; Н2О - 1,92 и СO2 - 1,45 кг. Определить объемный состав продуктов сгорания.

Скачать решение


Задача 1.6 (задачник Романков, Флисюк) Найти плотность смеси этанола и воды при 10°С, массовая доля этанола 40%.

Скачать решение


Задача 1.7 (задачник Романков, Флисюк) Определить абсолютное давление в осушительной башне сернокислотного завода, если дифференциальный манометр, подключенный к внутреннему пространству башни показывает разряжение 300мм столба серной кислоты (98%) относительно атмосферного давления 750 мм рт. ст.

Скачать решение


Задача 1.8 (задачник Романков, Флисюк). Высота уровня мазута (относительной плотностью 0,95) от дна резервуара составляет 7700 мм (рис. 1.30). На высоте 800 мм от дна в стенке резервуара имеется лаз диаметром 760 мм, крышка которого крепится стальными болтами диаметром 10мм. Определить давление мазута на дно резервуара и необходимое число болтов на крышке при допустимом напряжении стали на разрыв 700 кгс/см2.

Скачать решение


Задача 1.9 (задачник Романков, Флисюк). Сравнить значения кинематической вязкости воды и воз­духа при 80°С при атмосферном давлении.

                                                                                Емкость для хранения жидкости

Рис. 1.30 Емкость для хранения жидкости

 Задача 1.10 (задачник Романков, Флисюк). Определить динамическую вязкость азотоводородной смеси при атмосферном давлении и 20°С, содержащей различные объемные доли азота: 25 и 75%. Давление и температура в обеих смесях одинаковы.

Скачать решение


Задача 1.11 (задачник Романков, Флисюк). Определить динамическую и кинематическую вязкость хлористого метила при ризб = 1,0 кгс/см2 и 60°С.

Скачать решение


Задача 1.12 (задачник Романков, Флисюк) Найти значение динамической вязкости масла при 50°С, если вязкость этого масла при 30°С м30 = 0,033 Па·с и при 90°С м90 = 0,0070 Па·с (за стандартную жидкость принять 100 %-й глицерин).

Скачать решение


Задача 1.13 (задачник Романков, Флисюк). В трубное пространство одноходового кожухотрубчатого теплообменника (рис 1.21), имеющего 19 труб диаметром 20х2мм, через нижний штуцер диаметром 57х3,5мм поступает 2,75 л/с воды. Определить скорость воды в трубах.

Скачать решение


Задача 1.14 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить скорости азота во входном и выходном сече­ниях труб одноходового кожухотрубчатого теплообменника, если азот в количестве 6400 м3/ч (считая на нормальные условия) ох­лаждается от 120 до 30°С. Давление азота ризб = 3,0 ат. Число труб на один ход 379, их диаметр 16x1,5 мм.

Скачать решение


Задача 1.15 (задачник Романков, Флисюк). По внутренней трубе холодильника типа "труба в трубе", состоящего из двух концентрических труб диаметром 29х2,5 и 54x2,5 мм, проходит 3,7 т/ч водного 17% -го раствора хлорида каль­ция. В межтрубном (кольцевом) пространстве проходит 160 кг/ч охлаждаемого азота под давлением рабс = 3,0 ат и при средней тем­пературе 0 °С. Определить скорости рассола и азота.

Скачать решение


Задача 1.16 (задачник Романков, Флисюк). Для условий предыдущей задачи определить внутренний диаметр наружной трубы, если газ необходимо пропускать с теми же значениями массового расхода и линейной скорости, но при атмосферном давлении.

Скачать решение


Задача 1.17 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить значение эквивалентного диаметра межтруб­ного пространства кожухотрубчатого теплообменника, в котором отсутствуют поперечные перегородки. Внутренний диаметр кожу­ха 625 мм; трубы имеют диаметр 38х2,5 мм; число труб 61.

Скачать решение


Задача 1.18 (задачник Романков, Флисюк). Определить режим течения воды в кольцевом простран­стве теплообменника "труба в трубе" (рис. 1.16), изготовленного из труб 96x3,5 мм и 57x3 мм. Расход воды 3,6 мя/ч, ее средняя температура 20 С.

Условие к задаче 1.18 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.16 – Теплообменник «труба в трубе»

Скачать решение

Задача 1.19 (задачник Романков, Флисюк). Построить эпюру скорости потока в круглой трубе диа­метром 25x2 мм, по которой проходит 0,010 л/с сероуглерода при 10°С. Определить также силу трения потока о стенку в расчете на один метр длины трубы и максимальную скорость на оси трубопровода (см. пример 1.7).

Скачать решение


Задача 1.20 (задачник Романков, Флисюк). Определить толщину и среднюю скорость пленки ани­лина, стекающего по поверхности, имеющей угол к вертикали 30°. Температура анилина 15°С, удельное орошение поверхности 500 кг/(ч - м) (см. пример 1.8).

Скачать решение


Задача 1.21 (задачник Романков, Флисюк). Определить режимы течения этанола внутри прямой трубы диаметром 40 х 2,5 мм и по той же трубе, но свитой в форме змеевика диаметром 570 мм. Расход этанола 0,125 л/с; температура 20 °С.

Скачать решение


Задача 1.22 (задачник Романков, Флисюк). Сравнить значения средней (расходной) скорости уксус­ной кислоты и ее скорости на оси прямого трубопровода диамет­ром 57x3,5 мм при двух расходах 0,20 м3/ч и 2,0 м3/ч. Темпера­тура кислоты 40°С.

Скачать решение


Задача 1.23 (задачник Романков, Флисюк). Определить массовый расход воздуха, проходящего при 21°С и атмосферном давлении по трубопроводу 332x6 мм, если показание дифференциального манометра, подключенного к труб­ке Пито-Прандтля (рис. 1.3), составляет 16 мм вод. ст. Трубка ус­тановлена на оси трубопровода. 

Условие к задаче 1.23 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.3 - Скоростная трубка (Пито-Прандтля)

Скачать решение


Задача 1.24 (задачник Романков, Флисюк). Определить коэффициент расхода при истечении жидко­сти из отверстия диаметром 10 мм в дне цилиндрического бака внутренним диаметром 800 мм, если при поддерживаемом посто­янном уровне жидкости 900 мм из отверстия в течение одного часа вытекает 0,750 м3 этой жидкости. Определить также время полного опорожнения бака после прекращения подачи в него жидкости.

Скачать решение


Задача 1.25 (задачник Романков, Флисюк). Минеральное масло с относительной плотностью 0,90 про­текает по горизонтальному трубопроводу диаметром 207x3,5 мм. Определить среднюю по сечению скорость и расход масла, если показание дифманометра, подключенного к нормальной диафрагме с диаметром отверстия 76 мм (коэффициент расхода равен 0,61), равно 102 мм рт. ст. (рис. 1.2). 

Условие к задаче 1.25 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.2 – Измерение расхода с помощью диафрагмы и дифференциального манометра.

Скачать решение

Задача 1.26 (задачник Романков, Флисюк). Определить расход этана, проходящего по трубопроводу диаметром 160x5 мм, если показание дифманометра, подключен­ного к дроссельному датчику типа "труба Вентури", равно 32 мм вод. ст. Диаметр узкой части датчика 60 мм (рис. 1.31); коэффициент расхода – 0,97. Этан находится под атмосферным давлением и температуре 25°С.

Условие к задаче 1.26 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.31 – Измерение расхода трубой Вентури

Скачать решение


Задача 1.27 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить потерю давления на трение при протекании воды со скоростью 2,0 м/с по прямой латунной трубе диаметром 19х2 мм и длиной 10 м. Температура воды 56°С. Шероховатость латунной трубки принять е = 0,005 мм.

Скачать решение


Задача 1.28 (задачник Романков, Флисюк). Определить потерю давления на трение при протекании 60%-й серной кислоты со скоростью 0,70 м/с при средней темпе­ратуре 55°С по змеевику диаметром 800 мм, изготовленному из свинцовой трубки внутренним диаметром 50 мм и имеющему 20 труб.

Скачать решение


Задача 1.29 (задачник Романков, Флисюк). 120 кг/ч водорода передается на расстояние 1000 м по стальному трубопроводу внутренним диаметром 200 мм. Среднее давление водорода в сети равно 1530 мм рт. ст.; температура 27°С. Определить потери давления на трение.

Скачать решение


Задача 1.30 (задачник Романков, Флисюк). Определить потерю давления на трение при перемеще­нии 2,2 т/ч насыщенного водяного пара по трубопроводу диамет­ром 108х4 мм и длиной 50 м при давлении ра6с = 6,0 ат.

Скачать решение


Задача 1.31 (задачник Романков, Флисюк). Определить в общем виде, как изменится потеря давле­ния на трение в трубопроводе, по которому проходит азот, если при постоянном массовом расходе: а) увеличить абсолютное давление азота с 1 до 10ат при неизменной температуре; б) увеличить температуру азота с 0 до t°C при одинаковом давлении.

Скачать решение


Задача 1.32 (задачник Романков, Флисюк). Определить в общем виде, во сколько раз увеличится рас­ход жидкости через трубопровод удвоенного диаметра, если поте­ря напора на трение остается прежней, течение - турбулентное, а коэффициент трения постоянен.

Скачать решение


Задача 1.33 (задачник Романков, Флисюк). Допускаемая потеря напора на трение составляет 10 м для жидкости, передаваемой по трубопроводу длиной 150 м в ко­личестве 10 м3/ч. Определить требуемый диаметр трубопровода при коэффициенте трения 0,030.

Скачать решение


Задача 1.34 (задачник Романков, Флисюк). Определить в общем виде, как изменится потеря давления на трение, если при неизменном расходе уменьшить диаметр трубопровода в два раза. Расчеты произвести в двух вариантах: а) первоначальный поток и поток в трубопроводе уменьшенного диаметра - оба ламинарные; б) оба потока находятся в автомо­дельной (инерционной) области.

Скачать решение


Задача 1.35 (задачник Романков, Флисюк) Из открытого в атмосферу напорного бака самотеком подается жидкость относительной плотности 0,9 в колонну, где давление ризб=0,4кгс/см? (рис 1.32) Какова должна быть высота подъема уровня жидкости в колонну, чтобы обеспечить скорость подаваемой жидкости 2м/с при напоре, теряемом на преодоление сил трения и местных сопротивлений, равном 2,5.

Условие к задаче 1.35 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.32 – Схема напорного бака

Скачать решение

Задача 1.36 (задачник Романков, Флисюк). Из открытого напорного бака в нижний, также откры­тый бак самотеком при температуре 20°С спускается глицерин по трубе диаметром 29х2 мм и общей длиной 110 м. Разность уров­ней глицерина в баках постоянна и составляет 10 м. Определить расход глицерина, если можно пренебречь местным сопротивле­нием и затратами разности давлений на создание кинетической энергии потока.

Скачать решение


Задача 1.37 (задачник Романков, Флисюк)Из реактора, в котором поддерживается разрежение 200 мм рт. ст., в открытый напорный бак насосом перекачивается 20 т/ч хлорбензола при 45°С. Стальной трубопровод диаметром 76 х 4 мм и длиной 26 м имеет 2 крана, диафрагму с внутренним отверстием d0 = 48 мм, 5 плавных поворотов под углом 90° (Re/d = 3,0). Опре­делить потребляемую насосом мощность при КПД насосной уста­новки 0,70 и высоте подъема хлорбензола 15 м.

Скачать решение


Задача 1.38 (задачник Романков, Флисюк). В теплоообменном аппарате типа "труба в трубе" (рис. 1.16), выполненном из стальных труб диаметрами 44,5x3,5 мм и 89x5 мм и длиной 48 м, в кольцевом пространстве между трубами ох­лаждается 1900 кг/ч толуола от 70 до 30°С. Охлаждающая вода, проходя по внутренней трубе, нагревается от 14 до 21°С. Опредеделить потери на трение для толуола и для воды, приняв среднюю температуру наружной поверхности стенки внутренней трубы 25°С.

Условие к задаче 1.38 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.16 – Теплообменник «труба в трубе»

Скачать решение

Задача 1.39 (задачник Романков, Флисюк). По межтрубному пространству кожухотрубчатого теплообменного аппарата (без поперечных перегородок) под атмосферным давлением и при средней температуре -10 °С проходит 3000 мл/ч (при нормальных условиях) азота. Диаметр 187 стальных труб теплообменника 18 х 2 мм; диаметр кожуха 426х12 мм; диаметр входного и выходного штуцеров равен 250 мм; длина труб 2,0 м (рис. 1.21). Рассчитать потери давления в межтрубном простран­стве.

Условие к задаче 1.39 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.21 – Одноходовой теплообменник без перегородок в межтрубном пространстве

Скачать решение

Задача 1.40 (задачник Романков, Флисюк). Определить гидравлические потери при прохождении по межтрубному пространству кожухотрубчатого теплообменника с поперечными перегородками 20 кг/с воды при средней темпера­туре 20°С (рис. 3.3). Общее число труб диаметром 25x2 мм в аг|-парате 206; число сегментных перегородок 18; площадь в наибо­лее узком сечении межтрубного пространства 0,040 м2; диаметр штуцеров 200 мм.

Условие к задаче 1.40 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 3.3 – Одноходовой теплообменник с поперечными перегородками в межтрубном пространстве

Скачать решение


Задача 1.41 (задачник Романков, Флисюк). Производится моделирование промышленного аппарата, в котором под влиянием сил трения, тяжести и инерции дол; транспортироваться нефть со скоростью 1,0 м/с. Определить, каков должен быть определяющий размер модели по отношению к размеру аппарата и какова должна быть скорость движения потока в модели, если в качестве модельной жидкости используется вода, кинематическая вязкость которой в 50 раз меньше, чем у нефти.

Скачать решение


Задача 1.42 (задачник Романков, Флисюк). Холодильный рассол (25 %-й водный раствор СаС12) с рас­ходом 4,6 м3/ч перекачивается из холодильной установки в кон­денсатор, расположенный на высоте 16 м. Плотность и динамиче­ская вязкость рассола составляют р=1200кг/м3 и 9,5·10-3Па·с; общая длина и диаметр стального трубопровода 80 м и 32х2,5 мм; имеются б плавных поворотов на 90° (радиус поворота 0,11 м) и 4 прямоточных вентиля. Определить мощность, потребляемую на­сосной установкой, если ее общий КПД составляет 75%.

Скачать решение


Задача 1.43 (задачник Романков, Флисюк) Вода при 10°С подается в открытый резервуар (рис. 1.33), расположенный на высоте 50 м по отношению к нижнему уровню воды, по стальному трубопроводу с внутренним диаметром 80 мм и расчетной длиной (собственная длина плюс эквивалентная длина всех местных сопротивлений) Lp=L+(d/?)?=165м. Определить расходуемую насосной установкой мощность при подаче 575 л/мин воды, если общий КПД равен 0,65.

Условие к задаче 1.43 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.33 – Схема подъема жидкости с помощью центробежного насоса

Скачать решение


Задача 1.44 (задачник Романков, Флисюк). По горизонтальному прямому воздухопроводу прямоуголь­ного сечения 400x600 мм, изготовленному из кровельного желе­за, подается 14,4 т/ч воздуха при 27°С и атмосферном давлении. Длина воздухопровода 60м. Определить потребляемую электро­двигателем мощность при его КПД 0,95 и КПД вентилятора 0,60.

Скачать решение


Задача 1.45 (задачник Романков, Флисюк). Определить мощность, потребляемую электродвигателем газодувки при перемещении по трубопроводу длиной 180 м и внут­ренним диаметром 100 мм диоксида углерода под избыточным давлением ризб = 2 ат и температуре 75°С с массовой скоростью 30 кг/(м2·с). Шероховатость материала трубы е = 0,7 мм. На тру­бопроводе имеется задвижка и четыре колена под углом 90°. КПД газодувки составляет 70 %.

Скачать решение


Задача 1.46 (задачник Романков, Флисюк) По трубопроводу длинной 240м и диаметром 27х2,5 мм под действием разности высот начальной и конечной точек трубопровода в 200мм самотеком стекает нитробензол. Определить расход нитробензола при температуре 20°С.

Скачать решение


Задача 1.47 (задачник Романков, Флисюк). Найти значение диаметра трубопровода, при котором сум­ма капитальных и эксплуатационных затрат на транспортировку газа будет минимальной. Длина трубопровода 1500 м. Расход воз­духа при избыточном давлении 2 ат и температуре 28°С составля­ет 1,60 м3/с. Нагнетательная установка имеет общий КПД 70 %. Длина, эквивалентная всем имеющимся на трубопроводе местным сопротивлениям, составляет 130 м. Принять коэффициент трения р=0,034. Данные о стоимостях принять, как в примере 1.30.

Скачать решение


Задача 1.48 (задачник Романков, Флисюк). Определить необходимое давление воздуха, при котором он должен подаваться в монтежю (рис. 1.34) для подъема серной кислоты на высоту 21 м; потери давления на трение, местные со­противления и на создание скорости потока ?р = 45 100 Па. 

Условие к задаче 1.48 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.34 - Монтежю

Скачать решение

Задача 1.49 (задачник Романков, Флисюк). Рассчитать гидравлические потери на слое сухой насад­ки из керамических колец 15x15x2 мм высотой 3,0 м при про­хождении через него воздуха при 20 °С и атмосферном давлении со скоростью 0,40 м/с (на полное сечение).

Скачать решение

Задача 1.50 (задачник Романков, Флисюк) Определить полный напор, развиваемый насосом при перекачивании жидкости плотностью 960 кг/м3 из открытой в атмо­сферу емкости в аппарат с избыточным давлением ризб = 23 ат (рис. 1.7), расположенный на высоте 19 м, при общем сопротивлении всасывающей и нагнетательной линии 35м.

Условие к задаче 1.50 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.7 - Схема установки центробежного насоса

Скачать решение

Задача 1.51 (задачник Романков, Флисюк). Показание манометра на нагнетательном патрубке насоса, перекачивающего 30 %-ю серную кислоту, составляет 4,8 кгс/см2, а показание вакуумметра иа всасывающем патрубке одинакового диаметра с нагнетательным составляет 30 мм рт. ст. Разность вы­сот подключения вакуумметра и манометра 0,50 м. Определить напор, развиваемый насосом.

Скачать решение


Задача 1.52 (задачник Романков, Флисюк). Определить необходимую мощность электродвигателя на­сосной установки для перекачивания 14 л/с 30 %-й соляной ки­слоты при развиваемом полном напоре 58 м. КПД насоса 0,69, КПД редуктора 0,90 и КПД электродвигателя 0,95.

Скачать решение


Задача 1.53 (задачник Романков, Флисюк). Определить КПД насосной установки при подаче 380 л/мин толуола при полном напоре 31 м и потребляемой мощности 2,5 кВт.

Скачать решение


Задача 1.54 (задачник Романков, Флисюк). Определить максимальную температуру перекачиваемой воды, при которой еще возможно ее всасывание на высоту 3,6 м, если поршневой насос (рис. 1.8) расположен на высоте 300 м над уровнем мирового океана, а общая потеря высоты всасывания со­ставляет 5,5 м вод. ст.

Условие к задаче 1.54 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.8 Схема установки поршневого насоса

Скачать решение


Задача 1.55 (задачник Романков, Флисюк). Определить производительность насоса с дифференци­альным плунжером (рис. 1.35), диаметры которого 340 и 240 мм. Длина и частота хода плунжера 480 мм и 60 мин-1; коэффициент подачи насоса 0,85. Определить также количество жидкости, по­даваемой при ходе плунжера в одну сторону.

Условие к задаче 1.55 (задачник Романков, Флисюк)

Рис 1.35 – Плунжерный насос

Скачать решение


Задача 1.56 (задачник Романков, Флисюк). С помощью насоса двойного действия (рис. 1.23) с диа­метрами плунжера и штока 180 мм и 50 мм, радиусом кривошипа привода 145 мм и частотой вращения 55 мин-1 за 26,5 мин запол­няется емкость диаметром 3,0 м и высотой 2,6 м. Вычислить ко­эффициент подачи насоса.

Условие к задаче 1.56 (задачник Романков, Флисюк)

Рис 1.23 – Плунжерный насос двойного действия

Скачать решение


Задача 1.57 (задачник Романков, Флисюк) Определить теоретически допустимую высоту всасысания центробежным насосом, перекачивающим 140 м?/ч воды при температуре 30°С. Атмосферное давление 745 мм.рт.ст., частота вращения колеса насоса 1800 об/мин, суммарная потеря напора во всасывающей линии составляет 4,2м.

Скачать решение


Задача 1.58 (задачник Романков, Флисюк). Определить необходимые значения напора и потребляе­мой мощности при КПД насосной установки 0,55, если с помощью центробежного насоса необходимо перекачивать 15 м?/ч анилина по трубопроводу диаметром 70x2,5 мм из сборника с атмосфер­ным давлением в аппарат с избыточным давлением 0,3 ат. Высота подъема 8,5 м; расчетная длина трубопровода с учетом местных сопротивлений 124 м; коэффициент трения в трубопроводе при­нять л=0,030.

Скачать решение


Задача 1.59 (задачник Романков, Флисюк). Определить производительность, развиваемый напор, по­требляемую насосом мощность и КПД при 1450 об/мин, если при n = 1140 об/мин этот насос показал следующие данные: V = 15,6 л/с; H = 42м и N = 11кВт.

Скачать решение


Задача 1.60 (задачник Романков, Флисюк). Испытания центробежного насоса дали следующие ре­зультаты: V0 ·10(3), м3/мин 0   100   200    300   400    500 Н, м                   37,2  38,0  37,0   34,5  31,8  28,5 Определить расход жидкости, подаваемой этим насосом на вы­соту 5,0 м по трубопроводу диаметром 76 х 4 мм и расчетной длиной (с учетом местных сопротивлений) 360 м. Принять л=0,030 и от­сутствие противодавления. Найти также производительность на­соса при тех же условиях, но с увеличенной до 19 м высотой подъема.

Скачать решение


Задача 1.61 (задачник Романков, Флисюк). Определить производительность шестеренчатого насоса (рис. 1.25) при числе зубьев на шестерне 12, ширине зуба 30 мм, площади пространства между соседними зубьями 7,85 см2, коэф­фициенте подачи насоса 0,70 и частоте вращения 650 мин-1.

Условие к задаче 1.61 (задачник Романков, Флисюк)

Рис. 1.25 – Шестеренчатый насос

Скачать решение


Задача 1.62 (задачник Романков, Флисюк). Определить необходимую мощность электродвигателя для вентилятора производительностью 6600 м3/ч, развивающего полный напор 850 Па при КПД 0,65.

Скачать решение


Задача 1.63 (задачник Романков, Флисюк). Вентилятор, работающий при частоте вращения рабоче­го колеса 960 мин-1, подает 3200 м3/ч воздуха, потребляя мощ­ность 0,80 кВт и создавая избыточный напор 44 мм вод. ст. Определить значениерасхода, создаваемого избыточного напора, потребляемой мощности и КПД вентилятора при 1250 мин-1.

Скачать решение


Задача 1.64 (задачник Романков, Флисюк). Определить расход воздуха, подаваемый вентилятором примера 1.47, при работе его на новую гидравлическую сеть, у ко­торой при расходе через нее 1000 м3/ч воздуха суммарные затраты разности давлений (рск + рг + рм.с) составляют 265 Па, а разность давлений в пространствах нагнетания равна 20 мм вод. ст.

Скачать решение


Задача 1.65 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить, а также найти по Т-S диаграмме состояния удельную затрату работы и температуру воздуха после его адиаба­тического сжатия в 3,5 раза при начальной температуре 0°С.

Скачать решение


Задача 1.66 (задачник Романков, Флисюк). Определить мощность, затрачиваемую при адиабатиче­ском сжатии 5,6 м3/ч диоксида углерода (при условиях всасыва­ния) от 20 до 70 абсолютных атмосфер и начальной температуре -15°С. Вычислить также объемный КПД компрессора, если вред­ное пространство составляет 6% от описываемого поршнем объема, а показатель политропы для расширяющейся части газа m = 1,2.

Скачать решение


Задача 1.67 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить производительность одноступенчатого компрессора и потребляемую им мощность при сжатии от атмосферного давления до 4 абсолютных атмосфер воздуха при его начальной температуре 25°С. Диаметр и ход поршня 250 и 275 мм; частота хода поршня 5,0 с-1; объем мертвого пространства составляет 5% от объема цилиндра; КПД компрессора 72%; показатель полит­ропы для расширения воздуха, остающегося в мертвом пространстве, принять на 10% меньше показателя адиабаты.

Скачать решение


Задача 1.68 (задачник Романков, Флисюк). Определить допустимое значение степени адиабатического сжатия в одноступенчатом поршневом компрессоре для: а) возду­ха; б) метана; в) бутана, если предельная температура после сжа­тия не должна превышать 160°С. Параметры всасывания соответ­ствуют атмосферному давлению и 25°С.

Скачать решение


Задача 1.69 (задачник Романков, Флисюк). Определить удельную работу на адиабатическое сжатие водорода от 1,5 до 17 абсолютных атмосфер при одно- и двухсту­пенчатом сжатии и начальной температуре 20°С. Степени сжатия в каждой из двух ступеней одинаковы; после первой ступени во­дород охлаждается до начальной температуры.

Скачать решение


Задача 1.70 (задачник Романков, Флисюк). Определить число ступеней адиабатического сжатия азо­та от 1 до 120 абсолютных атмосфер, если допустимая температу­ра после сжатия в каждой из ступеней не должна превышать 140°С. В промежуточных холодильниках азот охлаждается до начальной температуры 20°С.

Скачать решение


Задача 1.71 (задачник Романков, Флисюк). Определить потребляемую компрессором мощность и сум­марный расход воды на два промежуточных и концевой холо­дильники трехступенчатого поршневого компрессора, в котором сжимается 625 м3/ч (при нормальных условиях) этилена от 1 до 18 абсолютных атмосфер. Охлаждение газа между ступенями и после сжатия производится до начальной температуры 20°С. Сте­пень сжатия во всех ступенях одинаковая. Вода, отводящая выде­ляющуюся при адиабатическом сжатии теплоту, нагревается на 13К(°С).

Скачать решение


Задача 1.72 (задачник Романков, Флисюк). Вычислить необходимую мощность, затрачиваемую на пе­ремещение 800 кг/ч анилина по трубопроводу диаметром 20x1,5 мм, общей длиной L = 200 м и средней шероховатостью внутренней поверхности е = 0,2 мм при температуре 40°С. На трубопроводе имеются 3 нормальных вентиля и одна задвижка, 3 внезапных (на 90°) и два плавных поворота под углом 90° и радиусом 100 мм.

Скачать решение


Задача 1.73 (задачник Романков, Флисюк) Определить необходимую мощность при перемещении 900м3/ч (при 0°С и 760 мм.рт.ст.) диоксида углерода по трубопроводу 108х4мм общей длинной 400м и общем давлении в трубопроводе 500 мм.рт.ст. Шероховатость внутренней поверхности трубы равна 0,2мм; температура диоксида углерода 50°С На трубопроводе имеется 5 внезапных поворотов на 90° и один плавный поворот под углом 120° и радиусом 600мм, один прямоточный м 2 нормальных вентиля, а также одна задвижка. Высота подъема трубопровода 10м. Противодавление составляет 800мм.рт.ст. КПД привода равен 0,7.

Скачать решение

   

Cтраница 5 из 5

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100