Задачи РХТУ им Менделеева
Задачи ПАХТ экзамен РХТУ им. Менделеева часть 1
Задача 2
Определить напор насоса при производительности 10 л/мин в частоте вращения рабочего колеса 2000 об/мин, если зависимость напора Н (м) от производительности Q (л/мин) при 1000 об/мин описывается уравнением
Н=20-0,1*Q2
Задача 3
Как и во сколько раз измениться потеря давления на трение в трубопроводе, если при неизменном расходе жидкости использовать трубопровод в двое меньшего внутреннего диаметра при прочих равных условиях? Считать, что в обоих случаях течение жидкости турбулентно при соблюдении условия гидравлической гладкости (λ=0,316/Re0,25)
Задача 4
Центробежный насос с характеристикой, соответствующей уравнению Н = 20*0,1Q2 (напор м метрах, производительность в м3/час) качает жидкость из одного аппарата в другой. Давления в аппаратах одинаковые. Каковы напор и производительность насоса, если потерянный напор возрастает с увеличением расхода по уравнению h = 0,06*Q2 (h в метрах Q, в м3/ч). Геометрическая высота подачи 4м.
Задача 5
Какое избыточное давление (в ат) надо создать в монтежю для перекачки 7 м3/час воды на высоту 20м через трубопровод с внутренним диаметром 35мм. Давление в приемное емкости 2,5атм. Сумма всех коэффициентов сопротивления -40.
Задача 6
Какое избыточное давление надо создать в монтежю, если требуется подать 8,5т/час жидкости с плотностью кг/м2, в аппарат, где имеется разряжение, равное 0,7 атм. Монтежю находится на 10м ниже аппарата. Диаметр трубопровода 42х2м, а сумма коэффициентов сопротивления трубопровода (местных и трения) равна 48.
Скачать решение задачи 6 (гидрав)
Задача 7
Центробежный насос подает 9,6 т/час жидкости плотностью 1100 кг/м3 открытого резервуара в колонну высотой 8,5 м, работающую под избыточным давлением 2,1 атм. Определить напор насоса и полезную мощность, если коэффициент гидравлического трения принять равным 0,021, а сумму коэффициентов местных сопротивлений 16. Дляна трубопровода 25м, его диаметр 42х2.
Задача 8
Как и во сколько раз измениться потеря напора на трение, если при нормальном расходе жидкости использовать вместо трубопровода диаметром 86х3 трубопровод диаметром 46х3 мм при прочих равных условиях? Считать что в обоих случаях режим течения жидкости остается ламинарным.
Задача 9
Как и во сколько раз измениться потеря напора на трение, если при исходном расходе жидкости использовать вместо трубопровода диаметром 48х3 мм трубопровод диаметром 25х2мм при прочих равных условиях? Считать, что в обоих случаях характер течения жидкости соответствует автомодельной (по критерию Рейнольдса) области турбулентного режима.
Задача 10
Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью 1100 кг/м3 по трубопроводу диаметром 48х2, со скоростью 3,32 м/с. Манометр, установленный на нагнетательном патрубке, показывает 3,24ат, а вакуумметр на линии всасывания, расположенный на уровне манометра, показывает 450ммрт.ст. Определите мощность на валу насоса, если его кпд составляет 0,8.
Задача 11
Какое избыточное давление а (атм) надо создать в монтежю, если требуется подать 10т/час жидкости с плотностью 1400 кг/м3 в резервуар, давление в котором 3,3 атм? Монтежю находится на 20м ниже приемного резервуара, диаметр трубопровода 45х2 мм, а сумма коэффициентов местного сопротивления (местных и трения) трубопровода составляет 45.
Скачать решение задачи 11 (гидрав) (цена 100р)
Задача 11 нов
Поршневой насос двойного действия с диаметром поршня 250мм, диаметром штока 50,5 мм и ходом поршня 200мм перекачивает воду с температурой 20 из открытой емкости в резервуар с избыточным давлением. Манометр на нагнетательной линии показывает давление 2,6 атм, а вакуумметр на всасывающей линии – разряжение 310 мм.рт.ст. Расстояние по вертикали между манометром и вакуумметром равно 0,69м. Уровеь воды в резервуаре на 4 м выше уровня воды в емкости. Напор, требуемый на преодоление сил трения и местных сопротивлений составляет 2 м. Мощность на валу насоса 6,73 кВт механический и гидравлический КПД равны соответственно 0,9 и 0,8.
Определить 1) Напор насоса, 2) Необходимое давление в резервуаре, выразив его в технических атмосферах, 3) Число оборотов насоса.
Скачать решение задачи 11 нов (гидрав) (цена 100р)
Задача 12
Поршневой насос двойного действия перекачивает 25,2 м3/час жидкости с плотностью 900 кг/м3. Диаметр поршня 160мм при его ходе 200мм, а диаметр штока 0,05м. Мощность на валу насоса 6 кВт, кпд насоса 0,6, а его объемный кпд 0,85. Определить напор насоса и число оборотов его вала в минуту.
Задача 13
Определить теоретическую высоту всасывания горячей воды 60°С из емкости с атмосферным давлением на высоте расположения насосной установки над уровнем моря h=400м. Атмосферное давление на этой высоте 9,8м.вод.ст. Упругость паров воды при 60°С 149,4 мм.рт.ст.
Скачать решение задачи 13 (гидрав) (цена 100р)
Задача 14
Мощность на валу насоса 2,38 кВт, кпд насоса 0,8. На какую высоту насос сможет подать 18,18 м3/час жидкости плотностью 1100 кг/м3, по трубопроводу ф48х2мм, если известно, что перепад давлений между исходной и конечной жидкостями составляет 1,1 ат? Сумму коэффициентов сопротивлений в трубопроводе (местных и трения) принять равной 31.
Скачать решение задачи 14 (гидрав) (цена 100р)
Задача 16
Центробежный насос подает 17,5 м3/час жидкости плотностью 1100 кг/м3 из открытого резервуара в колонну высотой 5,8м по трубопроводу с внутренним диаметром 44мм. Колонна работает под избыточным давлением 1,1 атм. Коэффициент гидравлического трения составляет 0,02, сумма коэффициентов местных сопротивлений 35, длина трубопровода 25м. Манометр, установленный, на нагнетательном патрубке насоса показывает давление 3,7атм. Вычислить показания вакуумметра (в мм.рт.ст.) установленного на всасывающем патрубке (на уровне манометра).
Задача 17
Определить теоретическую высоту всасывания насоса при перекачивании воды из емкости с атмосферным давлением, если давление паров воды при условии перекачки 17 мм.рт.ст
Задача 18
Центробежный насос перекачивает 30 т/час воды из открытого колодца на высоту 8м в аппарат, в котором 4атм по менометру. Диаметр трубопровода 108х4, а длина 30м. Коэффициент гидравлического трения в трубопроводе 0,02, сумма коэффициентов местных сопротивлений 35, полный КПД насоса 0,6. Определить напор и мощность на валу.
Скачать решение задачи 18 (гидрав) (цена 100р)
Задачи ПАХТ экзамен РХТУ им. Менделеева часть 2
Задача 19
Определить минимальную высоту установки центробежного насоса над уровнем жидкости в открытой емкости при подаче 75м3/час воды при 20°С в следующих условиях: барометрическое давление 735 мм.рт.ст.; давление насыщенных паров воды 17,54 мм.рт.ст.; кавитационный запас принять равным 0,11 атм; диаметр всасывающего трубопровода 108х4 мм; сумма всех коэффициентов сопротивлений (трения и местных) равна 9.
Скачать решение задачи 19 (гидрав) (цена 100р)
Задача 20
Экспериментально измерены: разность температур между стенкой и водой 5°С. Градиент температуры у стенки (-5) град/мм. Определить коэффициент теплоотдачи. Коэффициент теплопроводности воды 0,58 Вт/(м град).
Скачать решение задачи 20 (гидрав) (цена 100р)
Задача 21
В газовом противоточном холодильнике, имеющем поверхность теплопередачи 200м2 охлаждается газ от 100°С до 60°С. Средняя температура стенки со стороны газа 48,9°С. Охлаждающая вода нагревается от 30°С до 50°С. Определить объемный расход воды и коэффициент теплоотдачи со стороны газа, если коэффициент теплопередачи составляет 40 Вт/(м2*К), а теплоемкость и плотность воды можно считать не зависящей от температуры.
Скачать решение задачи 21 (гидрав) (цена 100р)
Задача 22
Как увеличить термическое сопротивление стенки стальной трубы 38х2,5 мм, если покрыть ее с одной стороны слоем эмали 0,5мм? λстали = 17,5 Вт/(м-К) λэмали = 1,1 Вт/(м*К)
Задача 23
Определить удельный тепловой поток с поверхности паропровода диаметром 40х2,5, покрытым слоем шлаковой ваты толщиной 30мм с коэффициентом теплопроводности 0,076 Вт/(м*К), если температура наружной поверхности паропровода 45°С, температура внутренней поверхности трубы 190°С, λстали =46,5 Вт/(м*К).
Задача 24
Двухслойная стенка с внутренней стороны конденсирует с горячим теплоносителем и имеет температуру 150°С. Толщина первого слоя стенки со стороны теплоносителя 3мм, коэффициент теплопроводности 17,4 Вт/(м-К), толщина второго слоя стенки 4мм, коэффициент теплопроводности 46,4 Вт/(м*К). Определите температуру на стыке стенок на внешней поверхности стенки при тепловом потоке 58000 Вт/м2
Задача 25
В начале процесса теплопередачи были получены следующие данные α1=8000Вт/м2; α2=1000Вт/м2К, толщина стенки 2мм, теплопроводность стенки 40 Вт/(м*К). Оцените толщину слоя накипи в конце процесса, если коэффициент теплопередачи снизился при этом в два раза. Теплопроводность накипи 3 Вт/(м*К).
Скачать решение задачи 25 (гидрав) (цена 100р)
Задача 26
В холодильнике типа «труба в трубе» охлаждпется кислота в количестве 468 кг/час от температуры 120°С до 40°С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник с температурой 15°С. Теплоемкость кислоты 3,35 кДж/(кг*К). Разность температур между теплоносителями на входе теплоты в аппарат составляет 75 °С. Определить среднюю разность температур между кислотой и водой, а также расход воды.
Задача 27
Определить соотношение поверхностей при противотоке, если с обоих случаях одинаковые тепловые потоки и коэффициенты теплопередачи. Температура более горячего теплоносителя на входе 300°С, а выход 200°С. Температура менее горячего теплоносителя на входе 25°С, на выходе 175°С.
Задача 28
В кожухотрубчатом теплообменнике насыщенные пары бензола в количестве 10000 кг/час без охлаждения конденсата. Температура кипения бензола при условиях в аппарате 80°С, теплоемкость 2,5кДж/(кг-К), энтальпия паров 594 кДж/кг. Определите объемный расход воды (м3/час), если ее начальная температура 20°С, конечная 40°С. До какой температуры охладиться конденсат, если расход воды увеличить в 1,2 раза (температура воды осталась неизменной)?
Скачать решение задачи 28 (гидрав) (цена 100р)
Задача 29
В теплообменном аппарате конденсируется 10000 кг/час насыщенных паров бензола за счет отвода теплоты через стенку водой, с начальной температурой 20°С и конечной 40°С. Теплота парообразования бензола при рабочих условиях 394 кДж/кг. Коэффициент теплопередачи составляет 580 Вт/(м2К), температура кипения бензола 80°С. Определить расход воды и оценить уменьшение производительности аппарата по конденсату, если учесть, что в процессе его эксплуатации, образовалась накипь толщиной 1мм с коэффициентом теплопроводности 1 Вт/(мК). Считать начальную и конечную температуру воды не изменившимися.
Задача 30
Температура внутренней поверхности изоляции плоских стенок аппарата равна 120°С, а наружной поверхности изоляции равна 40°С. Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности стенок к окружающей среде равна 10 Вт/(м2К). Температура окружающей среды 20 °С. Определить потери теплоты в окружаю среду с 1м2 поверхности, термическое сопротивление в установившихся условиях и толщину изоляции, если ее коэффициент теплопроводности равен 0,1 Вт/(м-К). Какую температуру будет иметь наружная поверхность изоляции, если ее толщину увеличить вдвое? Принять постоянными коэффициенты теплоотдачи и теплопроводности.
Скачать решение задачи 30 (гидрав)
Задача 31
В теплообменном аппарате конденсируется 9500 кг/час насыщенного пара бензола за счет отвода тепла через стенку водой с начальной температурой 10°С и конечной 38°С. Теплота парообразования бензола при рабочих условиях 394 кДж/кг. Коэффициент теплопередачи составляет 520 Вт/(м2*К), температура кипения бензола 80°С. Определить расход воды и поверхность теплопередачи. Потерями теплоты пренебречь.
Задача 32
В холодильник требуется подать 2057 кг/час азотной кислоты от температуры 105 до температуры 28°С. Охлаждение производится водой, поступающей в холодильник, с температурой 18°С и уходящей из него с температурой 25°С. Теплоемкость кислоты 2,940кДж/(кг*К). Коэффициент теплоотдачи: от кислоты к стенке аппарата 400 Вт/(м2К), от стенки аппарата к воде 500 Вт/(м2К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений составляет 0,00136 м2К/Вт. Определить расход охлаждающей воды и требуемую поверхность теплопередачи. Тепловыми потерями пренебречь.
Задача 33
В кожухотрубчатом кипятильнике в трубах кипит толуол при температуре 110°С и межтрубном пространстве конденсируется водяной пар при температуре 120°С. Определить поверхность теплопередачи и расход образующихся паров толуола (кг/час)ю если расход водяного пара составляет 468 кг/час, его удельная теплота парообразования 2208 кДж/кг, коэффициент теплопередачи 495 Вт/(м2*К), удельная теплота парообразования толуола 362 кДж/кг. Потери теплоты в окружающую среду принять равными 4% от полезного расхода теплоты.
Скачать решение задачи 33 (гидрав) (цена 100р)
Задача 34
В кожухотрубчатом теплообменнике конденсируются пары аммиака при температуре 30°С. Расход аммиака 2200 кг/час. Теплота конденсации аммиака 1146 кДж/кг. Конденсация производится водой, которая нагревается от 10°С до 20°С. Определить расход охлаждающей воды и поверхность теплопередачи теплообменника. Коэффициент теплоотдачи α1=2550 Вт/(м2*К); α2=1800 Вт/(м2*К). Диаметр труб 25х2. Термическое сопротивление загрязнений стенок 0,0004 (м2*К)/Вт. Коэффициент теплопроводности стенок труб 17,5 Вт/(м-К). Потерями тепла пренебречь.
Задача 35
В теплообменнике поверхностью 1,2 м2 нагревается 850 кг/час жтдкости от 25°С до 55°С (теплоемкость жидкости 2 кДж/(кг*К). Нагревание производится горячей жидкостью с теплоемкостью 3 кДж/(кг*К). Начальная температура горячей жидкости 85°С, конечная 55°С. Найти расход нагревающей жидкости и коэффициент теплоотдачи от нагревающей жидкости к стенке, если коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой жидкости равен 500 Вт/(м2*К). Термическим сопротивлением стенки, потерями теплоты в окружающую среду и влиянием температуры на теплоемкости жидкостей пренебречь.
Задача 36
В кожухотрубчатом теплообменнике конденсируются пары органической жидкости в количестве 766 кг/час без охлаждения конденсата. Теплота парообразования жидкости 394 кДж/кг. Конденсация производится водой, которая нагревается от 20°С до 40°С. Коэффициент теплопередачи составляет 223 Вт/(м2К); коэффициент теплоотдачи от конденсирующихся паров к стенке 500 Вт/(м2К), а от стенки к воде 2000 Вт/(м2-К). Определить расход охлаждающей воды и среднюю толщину накипи на стенках трубок, если коэффициент теплопроводности накипи 1Вт/(м*К), а коэффициент теплопроводности стали, из которой изготовлены трубки 46,5 Вт/(м-К). Теплоемкость воды считать не зависящий от температуры. Потерями тепла пренебречь. Толщину стенки принять равной 2мм.
Скачать решение задачи 36 (гидрав) (цена 100р)
