暖通專業（高級）計算

題

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暖通專業高級計算題(共30題)

@@已知某水泵的流量為36.72m3h,揚程為20m軸功率為2.5KW試求：

(1)該泵的效率是多少？(2)當泵的效率提高5%寸，軸功率應為多少？

@@答：(1)該泵的有效功率

367^a2098

L=QH/3600= =2KW

jwv

效率：4=(N效/N)X100%=(2/2.5)X100%=80%

(2)當泵的效率提高5%寸，則效率4=85%

軸功率:N=N效/t=2/85%=2.35KW

@@一條D108WmnE縫鋼管，兩固定支架間距為30m管內的蒸汽溫度250C,安裝時環境大氣溫度20C,試計算該管段的熱伸長量、熱應力和固定支架所受推力。(a=0.012mm/m?,E=2.01X105Mp3

@@答：管道熱膨脹的伸長量

4=aL?(t2-t1)=0.012X30X(250-20)=82.8(mrjn

管段產生的熱應力

5

法EHL=2.01X10X工1承。=554.76(Mp3

固定支架所受推力

P=汗=554.76xn/4義(1082-1002)=725017.26(N)

@@某車間局部機械排風系統的排風量 Gjp=0.6kg/s,機械進風量Gjj=0.54kg/s,車間圍護結

構散熱量Q=5.8kW,設帶有空氣加熱器的機械進風系統作補風和采暖，冬季采暖室外計算

溫度tw=-15C,室內采暖計算溫度tn=15Co求機械進風系統的送風溫度 tso(空氣比熱取

C=1.01kJ.kg-1.C-1)

@@答：由風量平衡Gp+GkGj+Gj得自然進風量Gj=0.6-0.54=0.06kg/s

由熱量平衡三Q=ECS

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CGxts+CGjxt后Q+CGxtn

1.01X0.54Xts+1.01X0.06X(-15)=5.8+1.01X0.6X15

ts=28.96C

3

@@在某負壓運行除塵器進口測得含塵氣體溫度為 80C,風量為5000m/h,含

、 3 ，、 、 , *

塵濃度為3120mg/m,除塵器的全效率為99%,漏風率為4%,除塵器出口的含

3

塵濃度為下列何值？若該種粉塵的排放標準為 35mg/Nm,則是否符合排放標

準？

@@答：『(L〔y1L2y2)/L1y1=(5000X3120-5000X1.04Xy2)/5000X

3120=0.993 3

y2=30mg/m=[(273+80)/273]30=38.8mg/Nm

出口濃度為30mg/m3,折合標況后為38.8mg/Nm3大于35mg/Nm,不符合排放標準。

@@兩個除塵器分別具有65%和89%的全效率，當將他們串聯使用時，那個應為

前級，總效率為多少？。

@@答：效率低的為前級；

總效率4=1—(1-0.65)(1-0.89)=0.9615=96.15%

@@已知系統的總排風量為8600m3/h,在該系統的三個結構尺寸完全相同的排風罩接管處

測得管內靜壓分別為-169Pa、-144Pa、-324Pa,則其排風量分別為多少？

/169：,1144； 24=

@@答：Li：L2：L3=\ X1 13:12:18

8600/(13+12+18)=200

Li=200X13=2600;L2=200X12=2400;L3=200X18=3600(m3/h)

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@@一體積為2000n3的泵站內，泵站內溫為5C,室外通風計算溫度為-14C設

備發熱量為500KW,3c計算消除室內余熱所需的通風排氣量。(已知：p-14c

=1.331kg/m3C=1.01kJ/kJ.K)

@@答：排風溫度為：tp=5C;

進風溫度為：tj=-14C;空氣密度：p-14-c=1.331kg/m3

空氣比熱C=1.01kJ/kJ.K 要消除的余熱量Q=500KW

所需要的通風量：L=Q/Cp(tp-tj)=500x3600/1.01x1.331x(5+14)

=70473m 3/h

@@采暖快速換熱器的一次水溫度為130c/70C,二次水溫為85C/60C,換熱器的傳熱系數為4000W/(m2?，，水垢系數取0.75,換熱量為800kW,計算一、二次水逆向流所需的換熱面積？

@@答：1)一、二次水逆向流，換熱器溫差較大一端的介質溫差為 130-

85=45C,較小一端溫差為：70-60=10C,對數平均彳^熱溫差為 m=(45-

10)/ln(45/10)=23.27C

2)所需的換熱面積為：

2

Ffm工=工EH7=11.46m

@@某單層建筑的一個房間的耗熱量為 1000W采曖熱媒為95C~70c的熱水，

如果采M132型散熱器，試計算維持該房間溫度tn=18C所需要的散熱器片數，

散熱器采用明裝形式，不計管道散熱。(散熱器的傳熱系數為： K=7.56w/ms

2C.h,單片散熱器的散熱面積為：f=0.24m2)

@@答：熱媒的平均溫度為：tpj=(95+70)/2=64.5(C)

散熱器的總散熱面積為：F=Q/K(tpj-tn)=1000/[7.56(64.5-18)]=2.845(m 2)

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散熱器的片數為：n=F/f=2.845/0.24=11.85=12(片)

@@某熱風采暖集中送風系統，總送風量 10000m3/h(其中從室外補充新風

20%),室外溫度為-12C,室內設計溫度為16C,送風溫度為40C,計算其

3.

加熱量為？(空氣比熱容取1.01kJ/(kg.K)；密度取1.2kg/m)

@@答：加熱前空氣溫度t1=(-12)X0.2+16X0.8=10.4C

加熱空氣量10000X1.2/3600=3.3kg/s

力口熱量Q=3.3X1.01X(40-10.4)=98.66Kw.

@@空調表冷器的供冷量為800kW,供回水溫差為5C,冷水的比熱容為4.18

kJ/(kg.K),在設計狀態點，水泵的揚程為27m效率為70%計算水泵的軸

功率為？

@@答：冷水流量為G=3.6Q/G&=3.6X800/(4.18X5)=137.8t/h

gGH9,BX137.8x27

水泵的軸功率N=. =14.47kW

@@已知水源熱泵機組的制熱性能系數 COP=4.3從水源側獲得的熱量為500kW,

求機組的制熱量？

@@答：機組的制熱量Q=50O<1-1/4.3)=651.5kW

@@某蒸汽壓縮機制冷理論循環的冷凝溫度為 30C,蒸發溫度為-15C,熱力完

善度為0.8,若制冷量為30kW求冷凝負荷為？

TO273+(-15) 「r”

@@答：逆卡諾循環的制冷系數e=f- ';

理論制冷系數et=5.733X0.8=4.586

制冷消耗的功W=30/4.586=6.54kW

@@一黑體置于室溫為27oC的房間中，問在熱平衡條件下，黑體表面的輻射力

是多少?

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@@答：在熱平衡條件下，黑體溫度與室溫相同，等于 27oC,其輻射力為：

E0i=C0(T/100)4=5.67(273+27)4/10O4=459w/m2

@@擬設計一用于粗顆粒破碎系統的局部吸塵罩，已知：物料下料時帶人的誘

導空氣量為0.35m3/s,從孔口活縫隙吸入的空氣量為0.5m3/s,求連接密閉罩的

圓形吸風口的最小直徑是多少？(已知粗顆粒的控制風速 v=3m/s)。

@@答：吸塵罩的排風量L=0.35+0.5=0.85m31s,控制風速v=3m/s

_...——m

@@當管內水流速度控制為1米/秒的情況下，口徑由100毫米改為200毫米，問

管道流量增大多少倍？

@@答：需1=0.22/0.12=4(倍)

@@一厚度為&1=220mm勺墻，入1=0.6w/m、C,為使q<1000w,外貼%=0.12

w/m>C的材料，兩表面的溫度分別為11=600C,t2=55C,求保溫層厚度62。

@@答：q=(t2-t1)/R,R=1/?/九+62/勸

代入各值有：1000=(600-55)/(0.22/0.60+覆/0.12)

解得： 62=0.0214(m)=21.4mm

@@一泵站長32m,寬6m,高9m,全部設備發熱量有Q=132Kw,如果泵站的

允許溫度為tn=31C,試計算要消除這些余熱需要多少次換氣。(夏季通風室

外計算溫度為tw=27C)

@@答：設消除這些余熱需要的空氣量為Lm3h,,則：

Q=CLKtn-tw)

L=Q/CKtn-tw)=132000/1、0*1.29*(31-27)=25581(m3h,)

泵站的體積為：V=32*6*9=1728(m3)

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消除這些余熱所需要的換氣次數為： n=L/V=25581/1728=14.8(次)

@@一建筑物外墻的熱損失為：q=65w,外圍護結構厚度6=370mm導熱系數入=0.6w/m、C,室內溫度為tn=18C,內表面放熱系數a=23w/m℃,試求出建筑物外墻內表面的溫度tf。

@@答：根據對流換熱的計算公式：q=Wtn-tf),

導出：tf=tn-q/a=18-65/23=15.17C

@@一熱水采曖系統的最不利環路之長度為L=100m其中的局部阻力系數的總和為三(=71,如果管道中水的流速V=0.55m/s,試計算該熱水采曖系統的局部阻力損失AP、。根據這個計算結果，你能估計出該熱水采曖系統總的阻力損失嗎？

@@答：水的動壓頭：Hd=v2/2p=0.552M000/2=151.25(Pa)

局部阻力損失：AP=E?Hd=71*151.25=10738.75(Pa)

于熱水采曖系統，局部阻力損失一般占系統總阻力損失的大約 50%,因此，

系統的總阻力損失大約為：AP=AP、/0.5=10738.75/0.50=21477.5(Pa)

@@已知封密容器某點的絕對壓強Pj=21.7Kpa,求這點的相對壓強和真空度(工

程大氣1at=98.1Kpa)

@@答：相對壓強：Px=Pj-Pa=21.7Kpa-98.1Kpa=-76.4Kpa

真空度:Pk=Pa-Pj=98.1Kpa-21.7Kpa=76.4Kpa

@@某北向房間外墻和外窗的基本耗熱量為3500W朝向修正率和風力附加率各為10%冷風滲透耗熱量為2000W房間高度為5.5m,通過房間熱管道的有效穩定散熱量為2000W計算其采暖熱負荷。

@@答：1)圍護結構的基本熱負荷為3500W;

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2)圍護結構的附加耗熱量為350OX(10%2)=700W;

3)高度附加耗熱量為(3500+700)X0.03=126W;

4)房間采暖熱負荷為3500+700+126+2000-2000=4326W.

@@熱力供熱系統的流量為400nVh,熱網中某個用戶入口的閥門節流后，系統

總流量變為370nVh,假設揚程不變，求系統總阻抗的變化。

@@答：由公式SiQ2=SQ2得&=Q2/Q22)s=40073702s=1.17Si

即:流量變化后總阻抗變為原來的1.17倍.

@@某大燃氣直燃式澳化鋰制冷機組，其性能參數是制冷量 1161kW,大燃氣的耗

量80.5m3/h,大燃氣的低位熱值是37.8MJ/m3,高位熱值是40.3MJ/m3,耗電量10.4kW,試求該工況下機組的性能系數。

@@答：機組的性能系數為COP=1161/(80.5><37.8^3.6+10.4)=1.36

@@一臺空氣源熱泵機組，具額定制熱量為428kW,每小時潤霜一次(制熱修正系數取0.9)。已知制冷量修正系數為0.98,制熱量修正系數為0.93,問機組的實際制熱量為多少？

@@答：機組的制熱量Q=428*0.93*0.9=358.2Kw

@@某離心風機在轉速n=960轉/分時，風量L=12500m3/h、全壓P=560Pa、所需軸功率

N=1.9kW,若改變轉速到1450轉/分，輸送同樣介質時的風量、全壓、所需軸功率為多少？

@@答:

14與口

\=I27K/\!

14SO ?,

@@有一采暖水管段長為45m敷設坡度i=0.003,求此段管道的坡降是多少?

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@@答：坡降為Ah=ic=0.003M5=0.135m

@@已知水泵的軸功率為2.62KW,用彈性聯軸器傳動，傳動效率近98%備用系數

取1.5,求配套功率應為多少？

@@答：配套功率：N配=K(N/舉)=1.5>2.6