《热质交换原理及设备》习题答案解析(第3版)

..第二章传质的理论基础3、从分子运动论的观点可知：D∽两种气体A与B之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算：若在压强时各种气体在空气中的扩散系数,在其他P、T状态下的扩散系数可用该式计算〔1氧气和氮气：〔2氨气和空气：2-4、解：气体等摩尔互扩散问题QUOTEm2sR0通用气体常数单位：J/kmol﹒K5、解：25时空气的物性：用式子〔2-153进行计算设传质速率为,则2-6、解：20℃时的空气的物性：〔注：状态不同,D需修正〔1用式计算〔2用式计算第3章传热传质问题的分析和计算5、解：转折点出现在因此,对此层流---湍流混合问题,应用式〔2-157查表2—4得,定性温度为35时,每池水的蒸发速率为30时,6、解：在稳定状态下,湿球表面上水蒸发所需的热量来自于空气对湿球表面的对流换热,即可得以下能量守衡方程式其中为水的蒸发潜热又查附录2—1,当=时,水蒸汽的饱和蒸汽压力于是第四章空气的热湿处理1、〔1大气是由干空气和一定量的水蒸汽混合而成的。我们称其为湿空气,其主要成分是：氮、氧有、氩、二氧化碳、水蒸气等。〔2在湿空气中水蒸气的含量虽少,但其变化确对空气环境的干燥和潮湿程度产生重要的影响。且使湿空气的物理性质随之改变。因此研究湿空气中水蒸气的含量在空气调节行业中占重要地位.2、〔1湿空气的密度等于干空气密度与蒸汽密度之和。在大气压力B和T相同情况下,湿度增大时,湿空气的密度将变小。天气由晴转阴时,空气中水蒸汽的含量增加,由此降低了空气的密度,于是大气压要下降。〔2 在冬季。天气干燥。水蒸汽在空气中含量减少,而且温度T也减少了,所以密度增加了,于是冬季大气压高于夏季的。4、〔1会有凝结水产生。〔2由附录4—1可知：当房中漏点温度为9.5℃而冷水管表面温度为8℃所以会有凝结水产生。〔3若想管道表面不产生凝结水,则可以对房间内空气进行除湿。5、由附录4—1可知：湿空气20℃=50%时,i=39kJ/kg<干空气>；湿空气15℃,=90%时,i=39kJ/kg<干空气>；所以空气的焓值没有发生变化。6、由已知得,ε=Q/W =14000/2=7000〔kJ/kg由初始状态B=0.1MPa,=18℃,=50%终状态=25℃,查附录4—1得=40%,=45.5kJ/kg<干空气>=7.9g/kg<干空气>第6章间壁式热质交换设备的热工计算1、解:间壁式换热器从构造上可分为：管壳式、胶片管式、板式、板翘式、螺旋板式等。提高其换热系数措施：⑴在空气侧加装各种形式的肋片,即增加空气与换热面的接触面积。⑵增加气流的扰动性。⑶采用小管径。9、解：得顺流时〔2逆流时第7章混合式热质交换设备的热工计算4、解：由空气的初状态=35,=27可查i—d图得=85kJ/kg由=20,=95%查i—d图得=55.5kJ/kgG〔-=wc<->10000<85-55.5>=120004.19<-16>=21.9即喷淋水后的水温为21.9由=10,=5=13,=100%查i—d图得=18.6kJ/kg,=36.6kJ/kgG〔-=wc<->10000<36.6-18.6>=120004.19<16->=12.4即第二种穷困感情况下喷淋后水的温度为12.45、解：对空气进行加湿冷却过程,使空气由t=21,d=9g/kg,变为t=21,d=10g/kg状态,先对其进行等焓加湿,再等温加湿或先等温降湿,在等温加湿。8、解：〔1双排对喷。所以喷淋室断面风速〔2根据空气的初参数和处理要求可得需要的喷淋室接触系数为该空气的处理过程为冷却干燥过程,根据附录〔5--8查得相应的喷淋室的接触系数所以=1.09所以总喷水量W=G=1.0930200=32918kg/h<3>由附录〔5--8查出喷淋室实验公式,并列方程式①〔4由,查i—d图得=64.5kJ/kg,=41.9kJ/kg根据热平衡方程〔5--83得-=c<->②<5>①②联立得,解得：〔6求喷嘴前水压：根据已知条件知喷淋室断面为：两排喷嘴的总喷嘴数为：N=2n=2133=78所以每个喷嘴的喷水量为：根据每个喷嘴的喷水量422kg.h及喷嘴孔径,查图5—45,可得喷嘴前所需的水压为：1.7atm〔工作压力〔7需要的冷冻水量为：可得循环水量为：〔8阻力计算：空气在档水板断面上的迎面风速由〔5-87得前后档水板阻力为由5—89的水苗阻力为9、解：由=9查i—d图知=18.7,则依据式〔5—90可求出新水温下的喷水系数为：于是可得新条件下的喷水量为；W=1.2730200=38345kg/h利用新的=1.27,