【例】采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000kg，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度为0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。试求：(1)水分蒸发量（kg/s）；(2)绝干空气消耗量（kg绝干气/s）；(3)干燥产品量（kg/s）？
解： (1)Ｗ＝Gc(X1－X2)
X1＝0.4/(1－0.4)＝0.667 X2＝0.05/(1－0.05)＝0.0526
Gc＝1000(1－0.4)＝600 kg绝干料/h
∴Ｗ＝600(0.667－0.0526)＝368.64 kg/h＝0.1024 kg/s
(2)L＝Ｗ(H2－H1)
H1＝H0＝0.009 kg水/kg绝干气 t1＝120℃，t2＝20℃ H2未知，可通过I1＝I2求算
I1＝(1.01+1.88H1)t1+2490H1＝1.01t1+(1.88t1+2490)H1 I2＝(1.01+1.88H2)t2+2490H2＝1.01t2+(1.88t2+2490)H2 ∴H2＝(1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40)/(1.88×40+2490)
＝0.041 kg水/kg绝干气
∴L＝0.1024/(0.041-0.009)＝3.1974 kg绝干气/s (3) G2＝Gc(1＋X2) ＝600/3600×(1＋0.0526)
＝0.175 kg/s 【1】椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一
收缩管，将管径逐渐收缩至12mm，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求椰子油的流量。 椰子油密度为940kg/m3
【例】某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm，中间夹层厚10cm，填以绝缘材料。砖墙的热导率为0.70w/m·k，绝缘材料的热导率为0.04w/m·k，墙外表面温度为10℃ ，内表面为-5℃，试计算进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙的两接触面上的温度。
解：已知t1=10℃ ，t4=-5℃ ，b1=b3=0.12m，b2=0.10m，λ1= λ3= 0.70w/m·k， λ2= 0.04w/m·k。
按热流密度公式计算q：
Qt1?t410?(?5)
q????5.27w/m2 A(b1?b2?b3)0.12?0.10?0.12 0.700.040.70?1?2?3
按温度差分配计算t2、t3
0.12t2?t1?q?10?5.27??9.1℃
?10.70
b1b30.12t3?q?t4?5.27??(?5)??4.1℃
?30.70
【2-4】有一蒸汽管外径为25 mm，管外包有两层保温材料，每层厚均为25 mm。外层与内
层保
温材料的热导率之比为5，此时的热损失为Q。今将内、外两层材料互换位置，且设管外 壁与外层保温层外表面的温度均不变，则热损失为Q′，求Q′Q，说明何种材料放在里层为好。
【2-19】在逆流换热器中，用初温为20 ℃的水将1.25 kg/s的液体［比热容为1.9 kJ/(kg·K)、密度为850 kg/m］由80 ℃冷却到30 ℃。换热器的列管直径为Φ25 mm×2.5 mm,水走管内。水侧和液体侧的对流传热系数分别为850 W/（m·K）和1 700W/（m·K）,污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50 ℃，求水的流量和换热器的传热面积。
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【2-25】在套管换热器中采用并流的方式用水冷却油。水的进、出口温度分别为15 ℃和40 ℃，油的进、出口温度分别为150 ℃和100 ℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80 ℃， 假设油和水的流量、进口温度及物性均不变，且仍为并流，换热器除管长外，其他尺寸不变，若原换热器的管长为1 m，求现在需要的管长。设换热器的热损失可忽略。
食品工程原理复习题（计算题、问答题）
