《热质交换原理与设备》习题第

《热质互换原理与设施》习题答案第《热质互换原理与设施》习题答案第/《热质互换原理与设施》习题答案第第一章???绪论1、答：分为三类。动量传达：流场中的速度散布不均匀（或速度梯度的存在）；热量传达：温度梯度的存在（或温度散布不均匀）；质量传达：物体的浓度散布不均匀（或浓度梯度的存在）。2、解：热质互换设施依照工作原理分为：间壁式，直接接触式，蓄热式和热管式等种类。间壁式又称表面式，在此类换热器中，热、冷介质在各自的流道中连续流动达成热量传达任务，相互不接触，不掺混。直接接触式又称混淆式，在此类换热器中，两种流体直接接触并且相互掺混，传达热量和质量后，在理论上变为同温同压的混淆介质流出，传热传质效率高。蓄热式又称回热式或重生式换热器，它借助由固体构件（填补物）构成的蓄热体传达热量，此类换热器，热、冷流体依时间先后交替流过蓄热体构成的流道，热流体先对其加热，使蓄热体壁温高升，把热量储藏于固体蓄热体中，随即冷流体流过，汲取蓄热体通道壁放出的热量。热管换热器是以热管为换热元件的换热器，由若干热管构成的换热管制经过中隔板置于壳体中，中隔板与热管加热段，冷却段及相应的壳体内穷腔分别形成热、冷流体通道，热、冷流体在通道内横掠管制连续流动实现传热。3、解：顺水式又称并流式，其内冷、热两种流体平行地向着同方向流动，即冷、热两种流体由同一端进入换热器。逆流式，两种流体也是平行流体，但它们的流动方向相反，即冷、热两种流体逆向流动，由相对获取两头进入换热器，向着相反的方向流动，并由相对的两头走开换热器。叉流式又称错流式，两种流体的流动方向相互垂直交错。混流式又称错流式，两种流体的流体过程中既有顺水部分，又有逆流部分。顺水和逆流剖析比较：在出入口温度相同的条件下，逆流的均匀温差最大，顺水的均匀温差最小，顺水时，冷流体的出口温度老是低于热流体的出口温度，而逆流时冷流体的出口温度却可能超出热流体的出口温度，以此来看，热质互换器应该尽量部署成逆流，而尽可能防止部署成顺水，但逆流也有必定的弊端，即冷流体和热流体的最高温度发生在换热器的同一端，使得此处的壁温较高，为了降低这里的壁温，有时存心改为顺水。第二章传质的理论基础1、答：单位时间经过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于传质速度与浓度的乘积。以绝对速度表示的质量通量：mAAuA,mBBuB,meAuAeBuB以扩散速度表示的质量通量：jAA(uAu),jBB(uBu)uB,jjAjBeAueA1(eAuAeBuB)aA(mAmB)以主流速度表示的质量通量：e?2、答：碳粒在焚烧过程中的反响式为CO2CO2，即为1摩尔的C与1摩尔的O2反响，生成1摩尔的CO2，所以O2与CO2经过碳粒表面界限界层的质扩散为等摩尔互扩散。3?3、从分子运动论的看法可知：D∽p1T2两种气体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量：若在压强P01.013105Pa,T0273K时各样气体在空气中的扩散系数D0，在其余P、T状态下的扩散系3P0T2数可用该式计算DD0PT01）氧气和氮气：2）氨气和空气：2-4、解：气体等摩尔互扩散问题m2s??R0通用气体常数单位：J/kmol﹒K5、解：250C时空气的物性：1.185kg/m,31.835105Pas,用式子（2-153）进行计算?设传质速率为GA，则?2-6、解：20℃时的空气的物性：（注：状态不一样，D需修正）（1）用式shm0.023Re0.83Sc0.44计算hm31（2）用式sh4Sc3计算hm0.0395Re?2-7、错解：氨在水中的扩散系数D1.24109m2/s，空气在标准状态下的物性为；由热质互换类比律可得1）（第3版P25）用水汲取氨的过程，气相中的NH3（组分A）经过不扩散的空气（组分B），扩散至气液相界面，而后溶于水中，所以D为NH3在空气中的扩散。2）刘易斯关系式只对空气——水系统建立，本题为氨——空气系统，计算时类比关系不可以简化。3）定压比热的单位是J/kgK正解：组分A为NH3，组分B为空气，空气在0℃时物性参数查附录3-1Pi1053CCO28、解：RT8314(27325)0.04036kmol/m9、解：（a）已知MA，MB，xA，xB已知aB，aA，MA，MBaO2xO2MO2320.3077xO2MO2xN2MN2xCO2MCO2322844（b）aO21MO2xO2320.3484aO2aN2aCO2111若质量分数相等，则MO2MN2MCO2322844??10、解；（a）O2，N2的浓度梯度沿垂直方向空气由上部向下部运动：（b）O2，N2的浓度梯度沿垂直方向空气由下部向上部运动，有传质过程。AaV2L(r2r1)DAaVlnr22-11、解；GANAAaV(CA1CA2)zr1?1）柱形：Aav2L(r2r1),V1d2Lr24lnr1球形：Aav4r1r2,V4d332）d=100mm为内径，所以r1=50，r2=52若为球形Aav=0.033，质量损失速率为1.46×10-12kg/s；压力损失速率3.48×10-2Pa/sNAD109(0.020.005)8?2-12、解：(CA1CA2)11031.510kmol/(ms)z?1）jA为A的质量扩散通量，kg/m2s；JA为A的摩尔扩散通量kmol/m2s；2）题中氢氦分子量不一样?2-13、解：氨空气氢—空气?2-14溶解度s需先转变为摩尔浓度：AaV2L(r2r1)20.51032lnr2ln200.124m2-15、解、r119.5质量损失GA1.35710622.714106kg/s?16、解：CO2和N2在250C时，D0.167104m2/s扩散系数?18、解、该扩散为组分经过阻滞组分的扩散过程NADPdPART(PPA)dr整理得dPAGARTdr0分别变量，并积分得4DPr0r2PASPPA得第3章传热传责问题的剖析和计算1、答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传达现象。动量、热量和质量的传达，（既能够是由分子的微观运动惹起的分子扩散，也能够是由旋涡混淆造成的流体微团的宏观运动惹起的湍流传达）动量传达、能量传达和质量传达三种分子传达和湍流质量传达的三个数学关系式都是近似的。?2、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推行应用于对流质互换可知，传达因子等于传质因子①G22JHJDSP3SS32trtmc②且能够把对流传热衷有关的计算式用于对流传质，只需将对流传热计算式中的有关物理参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可，如：tc,aD,D,PrSc,NuSh,StStm③当流体经过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量互换时，相同可用类比关系由传热系数h计算传质2hmhLe3系数hmevSc?3：答：斯密特准则Di表示物性对对流传质的影响，速度界限层和浓度界限层的相对关系vLeScDaPrvD刘伊斯准则a表示热量传达与质量传达能力相对大小热界限层于浓度界限层厚度关系4、解：定性温度为tg2522022.50C,此时空气的物性=1.195kg/m3,=15.29510-6m2/s查表得：Do=0.2210-423m/s,250C饱和水蒸汽的浓度v0.02383kg/m用式（2--153）计算设传质速率为GA，则200C时，饱和水蒸汽的浓度As0.0179kg/m3代入上边的式子得：A0.01193kg/m32?5、解：400C时,空气的物性=1.128kg/m3,=16.9610-6m2/sxcRe,l5105104.24m转折点出此刻Re1.18106(0.037Re0.83870)Sc所以，对此层流湍流混淆问题，应用式（2-157）ShL3DDOP0T242PT00.26410m/s查表2—4得，定性温度为350C时，每m2nAhmASA池水的蒸发速率为300C时，AS0.03037kg/m3;400C时,AS0.05116kg/m36、解：在稳固状态下，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h(TTs)hfgnH2O此中hfg为水的蒸发潜热2hm1Pr3又hcpSc查附录2—1，当Ts=350C时，水蒸汽的饱和蒸汽压力PS5808于是?3-7、三种方法1）含湿量是什么？d与相对湿度的差异2）主体空气为湿空气，其Cf不等于0。2-14剖析方法3解：h(TTs)rnH2Orhm(S)此中t260C,tS200C查表2—1，当tS200C时水蒸汽的饱和蒸汽压力PS2330Pa于是PSMH2O2338180.01727kgSRTs83142930ttts03当t223C,1.005kJ/(kgk)26C，时定性温度为1.193kg/mcp2hm1Pr310.74由奇科比较知hcpSc1.1971.0050.6d=12.5g/kg?3-8、解：nAhm(ASA)查表适当温度为270C时，AS0.026446kg/m3

239.59104?3-9、解：（a）当温度为230C时，AS=0.021214kg/m3A0nAhA(ASAS)170.270.02320.021214(10.5)0.075kg/s(b)m4(c)当温度为470C，AS=0.073462kg/m3?求hm时需除以面积AnA0.111032.78102kg/s3-10、解：3600当温度为305K时，AS=0.03453kg/m311、解：mAhm(A1A2)102(61045104)106第四章空气的热湿办理?1、（1）大气是由干空气和必定量的水蒸汽混淆而成的。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湿润程度产生重要的影响。且使湿空气的物理性质随之改变。所以研究湿空气中水蒸气的含量在空气调理行业中占重要地位.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相同状况下，湿度增大时，湿空气的密度将变小。

B0.001315Pskg/m3287TT天气由晴转阴时，空气中水蒸汽的含量增添，由此降低了空气的密度，于是大气压要降落。（2）在冬天。天气干燥。水蒸汽在空气中含量减少，并且温度T也减少了，所以密度增添了，于是冬天大气压高于夏天的。3、（1）在大气压强。温度必定的条件下，湿空气的水蒸汽分压力是指，在与湿空气同体积的条件下，将干空气抽走，水蒸汽独自存在时的压力。湿空气的水蒸汽饱和分压力是指，在与饱和湿空气同体积的条件下，将干空气抽走，水蒸汽独自存在时的压力。湿空气的水蒸汽饱和分压力是湿空气的水蒸汽分压力的上限。（2）它们的大小是受大气压力影响的。4、（1）会有凝固水产生。（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℃所以会有凝固水产生。（3）若想管道表面不产生凝固水，则能够对房间内空气进行除湿。5、由附录4—1可知：湿空气20℃1=50%时，i=39kJ/kg(干空气)；湿空气15℃，2=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,t1=18℃,1=50%终状态t2=25℃,查附录4—1得2=40%，i2=45.5kJ/kg(干空气)d2=7.9g/kg(干空气)4-7、由已知得，ε=5000（kJ/kg）由初始状态t1=20℃,终状态t2=30℃,2=50%查附录4—1得1=62%，i1=43kJ/kg(干空气)d1=9g/kg(干空气)8、解：（a,b,c）由室内空气状态：温度20℃，压力101325Pa水蒸汽分压力为1400Pa，查附录4—1得d=8.8g/kg(干空气)φ=60%，i=42kJ/kg(干空气)（d）已知干空气的气体常数为287J/（kg*k）干空气分压力B-Pq=101325-1400=99925(Pa)pg999253g287T2871.188kg/m干空气密度：293室内干空气质量；MggV1.1885(e)：室内水蒸汽质量:Mq=8.8*58.8=517.5g(f)：假如使室内空气沿等温线家湿至饱和状态，则角系数ε=2500kJ/kg当空气的状态是温度为20℃，φ=100%时，则d=14.6g/kg(干空气)水蒸汽分压力2350Pa此时室内的干空气的密度为g10132523501.177kg/m3287293室内干空气质量为Mg=1.17753.33=58.26kg室内水蒸汽质量为14.658.26=850.6g加入的水蒸汽量；850.6-517.5=333.1g4-9、解：由题意得，可知，假定室内空气的露点温度为7℃，则在标准大气压下，初始温度为20℃，露点温度为7℃的空气参数。可由附录4—1得d=6.2g/kg(干空气)φ=42.5%，所以同意最大相对湿度为42.5%，最大同意含湿量是6.2g/kg(干空气)10、解：a，由附录4—1得t1=25℃,φ1=70%时，d1=14g/kg(干空气)t2=15℃,

2=100%时，

d2=10.5g/kg(

干空气

)失掉的水蒸汽△

d=d1-

d2=14-10.5=3.5g(b,c,d)icpgt(2500cpqt)d由1000空气状态变化时失掉的总热量是19.1kJ/kg11、当大气压发生变化时，空气全部的状态参数都会发生变化。4-12、ABCD设过一段时间后A、B、C、D温度分别为tA、tB、tC、tD环境温度为tf，则有tAtftBtftCtftDtf、C与环境进行热互换主假如经过表面面热辐射和表面面与环境进行热互换。B、D除拥有A、C的换热特色外，还有液体表面与环境直接进行的热质互换，所以它们的热量传达速率较A、tfC的快，更能在短时间内靠近足够长的时间，A、B、C、D与环境均衡，并且A、C的温度应等于环境干球温度B、D应等于环境湿球温度。13、解：a由初始状态湿球温度为25℃，室内空气温度为24℃，相对湿度为50%i3查附录4—1则新风的焓为76kJ/kg(干空气)回气的焓为48kJ/kg(干空气)由能量守衡，M新i新M回i回(M新M回)i混276+348=5i混i混=59.2kJ/kg(干空气)(b)由已知查附录4—1得d1=15.8g/kg(干空气)d2=9.3g/kg(干空气)则由质量守衡M1d1+M2d2=(M1+M2)d3215.8+39.3=5d3d3=11.9g/kg(干空气)hkJ/kg1.005td(25011.86t)59.21.005t11.91.86t)(250729℃(c)1000t(d)cm1t1cm2t22(35-t)=3(t-24)t=28.4℃14、解：由题意的空气温度为15℃，相对湿度为100%时，查附录4—1适当加热到22℃时，含湿量为d3=10.5g/kg(干空气)当t1=30℃,1=75%时，i1=82kJ/kg(干空气)d1=20.2g/kg(干空气)当t2=15℃,2=100%时，i2=42kJ/kg(干空气)d2=10.5当t1=30℃,1=75%g/kg(干空气)当t3=22℃,d3=10.5g/kg(干空气)时i3=49kJ/kg(干空气)则在冷却器中放出的热量为500kg/min（82kJ/kg-42kJ/kg）=20000kJ/min凝固水量500kg/min(20.2g/kg(干空气)-10.5g/kg(干空气))=4850g/min加热器加入的热量500kg/min49kJ/kg(干空气)-42kJ/kg(干空气))=3500kJ/min4-15、查焓湿图i-d图错解：查附录4—1得初态为50℃时，i1=62kJ/kg(干空气)d1=4.3g/kg(干空气)末状态为35℃时i2=129kJ/kg(干空气)d2=36.5g/kg(干空气)△d=36.5-4.3=32.2g/kg(干空气)所以从被干燥的物体中汲取1kg水分时所需的干空肚量G=1000/32.2=31kg加热量Q=G△i=31(129-62)=2077kJ正解：热量是因为加热过程是1到2加入的。干燥过程是2到3过程达成的。2状态为50℃时，i1=62kJ/kg(干空气)d1=4.3g/kg(干空气)3状态为35℃时i2=129kJ/kg(干空气)d2=36.5g/kg(干空气)△d=36.5-4.3=32.2g/kg(干空气)所以从被干燥的物体中汲取1kg水分时所需的干空肚量G=1000/32.2=31kg加热量Q=G△i=3130.5=945.5kJ4-16、由附录4—1得空气：初态：t=15℃,φ=50%得i1=28.5kJ/kg(干空气)d1=5.3g/kg(干空气)末态：t=30℃,φ=100%得i2=100kJ/kg(干空气)d2=27.3g/kg(干空气)所以△i=71.5kJ/kg(干空气)△d=22g/kg(干空气)由能量守衡的c水m水tG气i4.210010315=G气71.5G气=88103kg/hM水蒸汽=G气△d=8810322=1936kg/h查附得从塔府进入的空气的温度为15℃，相对湿度为50%时其湿球温度为为9.7℃则冷却塔水从38℃冷却至9.7℃G水m△t=G气△I4.210010320.3=G气71.5G气=166103kg/h令解：17、解：总热互换量以空气初状态的湿球温度Ts为界，显热互换量以空气初状态的干球温度T1为界，潜热互换量以空气初状态的露点温度T2为界，由T1=30℃，水蒸汽的分压力为2000Pa得Ts=21.4℃T2=17.5℃=18水温t50℃30℃18℃10℃传热方向气←水气=水气→水气→水传质方向气←水气←水气=水气→水18、解：（a）常压下气温为30℃，湿球温度为28℃，由附录4—1得d1=23g/kg(干空气)被冷却到10℃的饱和空气由附录4—1得悉d2=7.5g/kg(干空气)所以每千克干空气中的水分减少了15.5g（b）若将气体加热到30℃，由附录4—1得湿球温度为17.8℃。、解：因为不计喷入水的焓值，则能够以为是等焓变化。查附录得末状态：含湿量为26g/kg干空气水蒸汽分压力：4100Pa相对湿度为：42%湿球温度为：32.4焓值为：113kJ/kg干空气第5章吸附和汲取办理空气的原理与方法解：物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作使劲为分子间吸引力，它是一种可逆过程，物理吸附是无选择的，只需条件适合，任何气体都能够吸附在任何固体上。吸附热与冷凝热相像。适应的温度为低温。吸附过程进行的急快参加吸附的各相间的均衡刹时即可达到。化学吸附是固体表面与吸附物间的化学键力起作用的结果。吸附力较物理吸附大，并且放出的热也比较大，化学吸附一般是不行逆的，反响速率较慢，高升温度能够大大增添快率，关于这种吸附的脱附也不易进行，有选择性吸附层在高温下稳固。人们还发现，同一种物质，在低温时，它在吸附剂长进行物理吸附，跟着温度升到必定程度，就开始发生化学变化转为化学吸附，有时两种吸附会同时发生。2、硅胶是传统的吸附除湿剂，比表面积大，表面性质优秀，在较宽的相对湿度范围内对水蒸汽有较好的吸附特性，硅胶对水蒸汽的吸附热靠近水蒸汽的汽化潜热，较低的吸附热使吸附剂和水蒸汽分子的联合较弱。弊端是假如裸露在水滴中会很快裂解成粉末。失掉除湿性能。与硅胶对比，活性铝吸湿能力稍差，但更耐用且成本降低一半。沸石拥有特别一致的微孔尺寸，因此能够依据分子大小有选择的汲取或清除分子，故而称作“分子筛沸石”。3、当前比较常用的吸附剂主假如活性炭，人造沸石，分子筛等。活性炭的制备比较简单，主要用来办理常有有机物。当前吸附能力强的有活性炭纤维，其吸附容量大吸附或脱附速度快，重生简单，并且不易粉化，不会造成粉尘二次污染，关于无机气体如、HS、NO`于吸附去除SO22X等有也很强的吸附能力，吸附完整，特别合用106、9310g/m量级的有机物，所以在室内空气净化方面有着广阔的应用远景。4、有效导热系数往常只与多孔介质的一个特征尺度孔隙率有关。第6章间壁式热质互换设施的热工计算1、解:间壁式换热器从结构上可分为：管壳式、胶片管式、板式、板翘式、螺旋板式等。提升其换热系数举措：⑴在空气侧加装各样形式的肋片，即增添空气与换热面的接触面积。⑵增添气流的扰动性。⑶采纳小管径。6-2、解：空气的湿球温度越高所拥有的焓值也愈大，在表冷器减湿冷却中，推进总热质互换的动力是焓差，焓差越大，则换热能力就愈大。6-3、1Ks11AVmBwn表冷器的传热系数定义为yKs随迎风面积Vy的增添而增添：随水流速w的增添而增添。析水系数ξ与被办理的空气的初状态和管内水温有关，所以两者改变也会惹起传热系数Ks的变化。6-4、解：总热互换量与由温差惹起的热互换量的比值为析湿系数，用表示，定义为dQtiibdQcp(ttb)表示因为存在湿互换而增大了换热量，其值大小直接反应了表冷器上凝固水析出的多少。5、解：逆流流动时，t=100-90=100C，t=120-50=700Ct902tm=（90+70）/2=800Ct70150kRf、Rw可不记，则11管制未加肋光管，管壁很薄，所以580050传热量为Q=FKtm=105080=40000W顺水流动时：t=120-10=1100Ct=100-50=500CQ=105076.1=38050W6-6、解：设冷水的温度为t2Q放Q吸，解得t2=52.90CQ=KAtm即保持这样的负荷需要换热面积为9.8m27、解：设机油出口温度为t1Q=KAtm由P-R值图5—27得=0.78tm=0.7823.1=188、解：黄铜管的导热系数为：111W/(m2k)1）相对与管表面面积的总传热系数为：2）管壁热阻能够忽视，则传热系数为：传热增添了97%k189.3W/(m2k)1160.0111（3）1200013传热增添了1%。9、解：t1500C得（1）顺水时（2）逆流时6-10、（1）计算需要的接触系数

2，确立冷却器的排数，如下图：依据附录

6—4可知，在常用的

Vy范围内，

JW型

6排表面冷却器能知足

2=0.862

的要求，所以决定选择

6排。（2）确立表面冷却器的型号先假定一个

Vy

，算出所需冷却器的迎风面积

Ay

，再依据

Ay

选择适合的冷却器型号及并联台数，并算出实质的Vy值。GAy假定Vy=3m/s，依据Vy可得Ay102.8m231.2依据Ay=2.8m2，查得附录6—5能够采纳JW—40—4型号表面冷却器，其Ay=3.43m2，G102.4m/sVyVyVy所以实质的为Ay在查附录6-4知，在=2.4m/s时，6排JW型表面冷却器实质的2=0.891，与需要的2=0.862差异不大，故能够持续计算，由附录6—5可知，所需的表冷器的每排传热面积为Ad=44.5，通水截面积为Aw=0.00553m23）求析湿系数：4）求传热系数假定流水速率为w=1.5m/s，依据附录6—3中的相应公式能够计算出传热系数：11Ks11111.50.881.83W/(m20C)41.5Vy325.6w0.80.521.411.02325.6（5）求冷水量依据W=Aw1031.5103w得W=0.00553=8.3kg/s（6）求表冷器能达到的1先求传热单元数及水当量比依据式（6--63）得：依据式（6--62）得依据NTU和Cr值查图6—12或按式6—44计算得：1=0.71（7）求水温由公式（5--70）可得冷水初温冷水终温：（8）求空气阻力和水阻力：查附录6—3中的JW型6排表冷器的阻力计算公式得：、解：如下图；G=24000kg/h=6.67kg/sW=30000kg/h=8.33kg/s求表冷器迎面风速Vy及水流速w由附录6—5知JW—30—4型表面冷却器迎风面积Ay=2.57m2，每排散热面积Ad=33.40m2，通水面积Aw=0.00553m2，所以（2）求冷却器可供给的2依据附录6—4，当Vy=2.16m/s时，N=8排时，2=0.96080.961（3）先假定t29.50C依据ts2t2(t1ts1)(12)10.5(2419.5)(10.961)9.30C查i—d图可知，当ts9.30C时，i2=27.5kJ/kg2（4）求析湿系数i1i255.827.51.93依据（t1-t）Cp2得：1.01(249.5)（5）求传热系数：依据附录6—3，关于JW型的8排冷却器，（6）求表面冷却器所能达到的1值传热单元数按式（6--63）得水当量比依照式（6--62）得依据NTU和Cr的值，查图6—12或按式（6--44）计算得1=0.77（7）求所需要的1并与上边的1比较，而110.01，所以假定t209.5C适合，于是在本题的条件下，获取空气获取终参数为t29.50Cts29.30Ci2=27.5kJ/kg8）求冷量及终温依据公式（5--9）可得Q=6.67（）=188.76KW第7章混淆式热质互换设施的热工计算1、解：混淆式换热器按用途分为以下几种种类：⑴冷却塔⑵清洗塔⑶发射式热互换器⑷混淆式冷凝器a、冷却塔是用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提升了温度的水进行冷却降温以后循环使用，以提升系统的经济效益。b、清洗塔是以液体与气体的直接接触来清洗气体以达到所需要的目的，例液体汲取气体混淆物中的某些组分除净气体中的尘埃，气体的增湿或干燥等。c、发射式热互换器是使压力较高的流体由喷管喷出，形成很高的速度，低压流体被引入混淆室与射流直接接触进行传热传质，并一起进入扩散管，在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。d、混淆式冷凝器一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝，最后获取的是水与冷凝液的混淆物，或循环使用，或就地排放。2、解：湿式冷却塔可分为：（1）开放式冷却塔（2）风筒式自然冷却塔（3）鼓风逆流冷却塔（4）抽风逆流冷却塔、抽风横流冷却塔a、开放式冷却塔是利用风力和空气的自然对流作用使空气进入冷却塔，其冷却成效要遇到风力及风向的影响，水的消散比其余形式的冷却塔大。b、风筒式自然冷却塔中利用较大高度的风筒，形成空气的自然对流作用，使空气流过塔内与水接触进行传热，冷却成效较稳固。c、鼓风逆流冷却塔中空气是以鼓风机送入的形式，而抽风冷却塔中空气是以抽风机吸入的形式，鼓风冷却塔和抽风冷却塔冷却成效好，稳固靠谱。3、解：冷却塔的主要零件及作用：1）淋水装置，又称填料，作用在于将进塔的热水尽可能的形成渺小的水滴或水膜，增添水和空气的接触面积，延伸接触时间，进而增进水气之间的热质互换。2）配水系统，作用在于将热水均匀分派到整个淋水面积上，进而使淋水装置发挥最大的冷却能力。3）通风筒：冷却塔的外壳气流的通道。t10ts10i14、解：由空气的初状态C可查i—d图得=85kJ/kg=35C，=27由t2=20C，=95%查i—d图得i2=55.5kJ/kg0G（i1-i2tw2-tw1)）=wc(10000(85-55.5)=120004.19(tw2-16)tw2=21.90C即喷淋水后的水温为21.90C由t1=100C，ts=50Ct2=13，=100%0C查i—d图得i1=18.6kJ/kg，i2=36.6kJ/kgG（i1-i2）=wc(tw2-tw1)10000(36.6-18.6)=120004.19(16-tw2)tw2=12.40C即第二种贫寒感状况下喷淋后水的温度为12.40C5、解：对空气进行加湿冷却过程，使空气由t=210C，d=9g/kg,变为t=210C,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。6、解：举措：（1）喷嘴不是双排的改为双排。2）单排时，喷水方向可改为逆喷，双排时可改为对喷，三排时应为一顺二逆。理论上是可经过降低喷水水温来提升其热互换效率值的，但实质上不可以够，因为喷水水温愈低，我们要设置价钱较贵的制冷设施，这个不合理。8、解：（1）d05mm,n13个（/m2排），=2.8kg/(m2s)2.82.3m/s双排对喷。所以喷淋室断面风速1.2（2）依据空气的初参数和办理要求可得需要的喷淋室接触系数为该空气的办理过程为冷却干燥过程，依据附录（5--8）查得相应的喷淋室的接触系数所以0.8750.120.270.120.270.7550.8750.7552.8=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1实验公式，并列方程式11ts2tw20.7450.070.265tstw①11（4）由ts1t1，ts2t2查i—d图得i1=64.5kJ/kg，i2=41.9kJ/kg依据热均衡方程（5--83）得i1-i2=tw2tw1)②c(-①②联立得，解得：tw17.410C6）求喷嘴前水压：依据已知条件知喷淋室断面为：两排喷嘴的总喷嘴数为：N=2nAc=2133=78所以每个喷嘴的喷水量为：依据每个喷嘴的喷水量422kg.h及喷嘴孔径d05mm，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tw1=90Ct1300C,ts1220C查i—d图知tc1=18.70C，则依照式（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，tw1=90C求所求的问题求ts2tw20.7450.070.26511tw1ts1代入数据得：所以ts2tw210.09①a1ts1a2ts2c(tw2tw1)由依据表5—4，当a12.88,ts1220C因为ts2未知，故暂设a2=2.87代入上式有；tw20.54ts220.91②整理得；联立①②并求得ts20.10Ctw10.10C22t2ts20.7550.120.2721ts1由t1代入数据得ts20a2=2.87所以空气的参数为tw10.10Cts20.10C水的终温为20.8022第8章复合式热质互换设施的热工计算1.空气冷却除湿有什么特色？答：原理：利用湿空气被冷却到露点温度以下，将冷凝水脱除的除湿方法，又称露点法或冷冻法；空气冷却器除湿或喷淋室除湿的方法属于冷却除湿；弊端：仅为降温，表冷器中冷媒温度为20℃左右即可；为除湿，冷媒温度降低到7℃以下，使制冷机COP降低。没法使用自然冷源；再热、两重能量浪费；霉菌2、说明空气调理方式中热湿独立办理的优弊端。答：长处：热湿负荷分开办理，即采纳独立除湿以除去潜热，独立降温以除去显热；因为不担当湿负荷，冷冻水的温度为15～18℃，高于室内的露点温度，不会产生凝水，进而除去了室内的一大污染源。提升了室内空气质量。重生器能够采纳低温热源驱动，可方便实现能量储藏，特别适合以城市热网连续均匀供热作热源。减小电能耗费，有效缓解用电量峰谷现象，优化城市能源结构。整个装置在常压下运转，旋转零件少，噪声低、运转保护方便；弊端：对湿度的控制不够精准，有时会造成室内温度过干；成本较高。3、蒸发冷却器能够实现哪些空气办理过程？答：直接蒸发冷却器：在降低空气温度的同时，使空气的含湿量和相对湿度有所增添，实现了加湿，等焓过程。间接蒸发冷却器：实现的便不再是等焓加湿降温过程，而是减焓等湿降温过程，进而得以防止因为加湿，而把过多的湿量带入室内。4、蒸发冷却器的工作过程有什么特色？什么条件下使用较好？答：1）直接蒸发冷却器是利用淋水填料层直接与待办理空气接触来冷却空气。合用于低湿度地域，如我国海拉尔——在降低空气温度的同时，使空气的含湿量和相对湿度有所增添，实现了加湿，等焓过程。2）间接蒸发冷却器是利用一股协助气流先经喷淋水（循环水）直接蒸发冷却，温度降低后，再经过空气－空气换热