热工原理复习题(2)

19、固体燃料的组成有哪四种基准？它们各适用于哪些场合？ 20、提高实际燃烧温度的途径有哪些？ 21、影响火焰传播速度的因素有哪些？ 22、简述温度对流体黏性的影响并分析其原因？

23、根据着眼点不同，描述流体流动方法有哪两种？这两种方法各有什么特点？ 24、流体静压强基本特性是什么？

25、从传热角度说明天气晴朗干燥时，将被褥晾晒后使用会感到暖和，如果晾晒后再拍打一阵，效果会更好，为什么？ 26、简述影响对流传质的因素有哪些 四、计算题

1、温度为20℃的空气在直径为2.5cm的管中流动，距管壁上1mm处的空气流速为0.03m/s，求作用于单位长度管壁上的黏滞力为多少？

2、某一炉膛内的炉气温度为1638oC，炉气的标态密度ρ0=1.3 kg/m3，炉外大气的温度为27.3 oC。试求当炉门中心线处为零压时，距炉门中心线2m高的炉顶下面的炉气压强为多少？

3、热空气在10m高的竖直管道内运动，温度为200 oC，外界空气温度为20 oC，气体运动过程的摩擦阻力位12Pa，试计算：

（1）当管内气体由下向上运动时，在2-2截面测得静压头为85Pa，1-1截面静压头为多少？

（2）当管内气体由上向下运动时，在1-1截面测得静压头为120Pa，2-2截面静压头为多少？

1 1 10m 2 2

4、如图所示，某窑炉炉底以上1.5m处炉墙有一小孔，直径为100mm，炉内气体温度为1200 oC，车间温度为20 oC，炉底处相对压力位0，求通过此小孔每小时损失的气体量。

1 1

1.5mm 0

0.6m

0

5、炉门宽0.9m，高0.8m，炉气温度高1400 oC，周围空气温度为0 oC，试计算： （1）当炉门下缘相对压力位0时，求开启炉门逸气量。

（2）当炉门中心线处相对压力为0时，求炉门逸气量及吸入空气量。 6、如图所示，某工业炉的炉膛由耐火砖λ1=1.3W/(m·K)、绝热层λ2=0.18W/(m·K)及普通砖λ3=0.93W/(m·K)三层组成。炉膛内壁温度1100 oC，普通砖层厚12cm，其外表面温度为50 oC。通过炉膛的热损失为100W/m2，绝热材料的耐热温度为900 oC。求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。设各层接触良好，接触热阻可以忽略。

t1=1100 oC

t4=50 oC

δ1 δ2 δ3

7、如图所示，用稳定态平壁导热测定材料的热导率。将待测材料制成厚δ、直径120mm的圆形平板，置于冷热量表面之间。热侧表面用电热器维持表面温度t1=200 oC。冷侧表面用水夹套冷却，使表面温度维持在t2=80 oC。电加热器的功率是40.0W。由于安装不当，待测材料的两边各有一层厚0.1mm的静止气层。λ

K)，使测得的材料热导率λ’与真实值λ不同。不计热损失，求测λ气=0.030W/(m·

得相对误差即(λ’－λ)/ λ。

t1=200 oC t2=80 oC 0.1mm 0.1mm δ2

8、在长为3m，内径为53mm的管内加热苯溶液。苯的质量流速为172kg/(s·m2)。

o

苯在定性温度下的物性数据如下：μ=0.49mPa·s，λ=0.14W/(m·K)，cp=1.8kJ/(kg·C)。试求苯对管壁的传热系数。

9、空气在一根内径60mm，长5m的管道内流动。在稳态情况下，管道内测单位表面积与空气之间的对流传热热流量为5000W/m2，表面传热系数为75W/(m2 ·K)，空气的平均温度为85 oC，试计算对流传热热流量和管道内侧表面的温度。

10、用热电偶温度计测量管道中的气体温度。温度计读数为300 oC，黑度为0.3。气体与热电偶间的传热系数为60 W/(m2 ·K)，管壁温度为230 oC，求气体的真实温度。若要减小测温误差，应采用哪些措施？

11、某合成氨厂为使其系统总压保持0.1Mpa，在该厂输送氨气的主管上接有一根管径为3mm，长度为20m的支管通入大气。该系统温度保持在25 oC，并已知25 oC时氨气在空气中的分子扩散系数为0.28×10-4 m2/s。现要求：（1）每小时损失到大气中的氨气量；（2）每小时混杂到主管中的空气量；（3）当主管中氨气以5kg/h流过时，在主管下游空气的质量分数和摩尔分数。

12、内径为30mm、长为2m的直管内壁被水浸湿，20 oC的空气以15m/s的速度通过该管。试根据比你关系求对流传热系数h及对流传质系数kc。 13、已知空气的干球温度及湿球温度分别为30 oC及25 oC，球空气的相对湿度φ，湿含量X，质量焓（热含量）h，水蒸气分压pw，绝对湿度ρw，露点td,p湿空气的密度ρs。

14、初温为20 oC，相对湿度为60%的空气，经预热到95 oC后进入干燥器，废气离开干燥器的温度为35 oC。试求：

（1）理论干燥过程蒸发1kg水蒸气所需的干空气量及热耗；

（2）△=－1255kJ/kg时，蒸发1kg水蒸气所需的干空气量及热耗。

15、耐火材料制品在逆流式隧道干燥器中进行干燥，进料量为1000kg/h，制品最初的相对水分wr1=6%，干燥后的相对水分wr2=1.5%，用空气作为干燥介质，空气的初温为15 oC，初湿含量为0.008kg水汽/kg干空气，进干燥器的空气温度为140 oC，出干燥器废气的相对湿度为60%，△=2965kJ/kg水，大气压为9.93kPa。求：（1）每小时水分蒸发量；（2）每小时干空气量；（3）每小时热耗。 16、已知煤的干燥无灰基组成如下：

组成 质量分数/%

Cdaf 82.4

Hdaf 6.0

Odaf 9.2

Ndaf 1.7

Sdaf 0.7

测定空气干燥基水分Mad=3%，灰分Aad=15%，收到基水分Mar=5%。试将该煤的组分换算为干燥基组成、收到基组成。 17、已知某倒焰窑所用煤的收到基组成为

组成 质量分数/% 其干烟气组成为

组成 体积分数/%

CO2 13.6

O2 5

N2 81.4

Car 72.0

Har 6.0

Oar 4.8

Nar 1.4

Sar 0.3

Aar 11.9

Mar 3.6

灰渣分析结果含碳17%，灰分83%。试计算每千克煤燃烧所需空气量及烟气生成量。

18、计算如下的空气过剩系数（燃料中的氮忽略不计） （1）烟气分析结果：

组成 体积分数/% （2）烟气分析结果

CO2 13.6

O2 5

N2 81.4

组成 体积分数/% 组成 体积分数/%

CO2 15.45 CO2d 4.5

COd 29.0

O2 4.0 H2d 14.0

CO 0.53 CH4d 1.8

CH4 0.4 C2H4d 0.2

N2 79.62 H2Sd 0.3

N2d 50.2

19、某窑炉用发生炉煤气为燃料，其组成为

湿煤气含水量为4%，设窑炉高温系数η=0.8，当α=1.1时，计算： （1）当煤气和空气都预热到20 oC是，计算实际燃烧温度。

（2）若要求实际燃烧温度达到1450 oC，则空气最少要预热到多高温度。 20、热空气在φ426×9mm的钢管内流过，热空气的温度用一个装在外径为15mm的瓷保护管中的热电偶来测量，已知钢管内壁温度为120℃，热电偶读数（即瓷管温度）为240℃，瓷管的黑度为0.8，空气向瓷管的对流换热系数为55W/（m2·℃）。设瓷管本身的热传导可忽略不计，试求由于热电偶保护管向钢管壁德辐射换热而引起的测量相对误差(%)，并求出空气的实际温度。

21、已知烟气温度为1200℃，水的温度为200℃，从烟气到壁面的对流辐射换热系数为116W/(m2·℃)，从壁面到水的对流换热系数为2320W/(m2·℃)。

（1）试求锅炉壁（δ=20mm，λ=58 W/(m2·℃)）两表面的温度和通过锅炉壁的热流量。

（2）随着锅炉使用时间的延长，在烟气一侧的壁面上形成了一层烟炱（δ=0.5mm，λ=0.1 W/(m2·℃)），在水一边的壁面上形成了一层水垢（δ=2mm，λ=1.16 W/(m2·℃)），试求此时锅炉壁两表面的温度和通过锅炉壁的热流量变为多少？

22、某窑炉用煤为燃料，其收到基组成（%）为： 组分 Car Har Oar Nar Sar Mar Aar

实际测定燃烧后的干烟气分析数据为

质量（%） 78.0 4.0 3.6 1.4 1.0 5.0 7.0 （%）：

CO2 O2 N2 13.4 6.1 80.5 煤灰中含炭30%，灰70%，计算：

（1） 燃烧所需实际空气量（Nm3/kg） （2） 燃烧生成实际湿烟气量（Nm3/kg） （3） 空气系数a值

23、(10分)玻璃池窑内玻璃液面至璇顶的空间高度为2.5m，如图所示，要内烟气平均温度为1500℃，烟气的标态密度1.32kg/Nm3，窑外空气温度30℃，璇顶内A点为测压点。

（1）若要保持液面处的表压强为5Pa，璇顶A点的表压强是多大？ （2）若测知璇顶A点的表压强为20Pa，液面处压强是多大？若为负压，

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