examen-fdt-1121

2
Examen la disciplina FENEOMENE DE TRANSFER 1. Într-o instalaţie de evaporare din industria zahărului, care funcţionează în regim continuu, staţionar, se supune concentrării o soluţie având iniţial 10% masice zahăr în apă, până la concentraţia finală de 40% masice. Se cere: 1.1. Să se calculeze debitul de apă evaporată (kg/h), ştiind că instalaţia este alimentată cu 100 m 3 /h soluţie diluată, având temperatura de 20°C; (1 punct) 1.2. Ce debit volumic (L/min) de soluţie cu 40% masice zahăr iese din instalaţie, ştiind că temperatura de ieşire a soluţiei este de 60°C; (1 punct) 1.3. Soluţia concentrată (100 m 3 /h; 40% masice zahăr; 60°C) este evacuată din instalaţie printr-o conductă circulară având lungimea de 45 m şi diametrul interior de 50 mm. Calculaţi numărul Re al soluţiei şi determinaţi regimul de curgere al acesteia. (1 punct) 2. Soluţia concentrată de zahăr (40% masice zahăr şi 60°C) se supune răcirii în vederea cristalizării, până la temperatura de 40°C, într-un schimbător de căldură cu fascicul tubular (SCFT) având următoarele caracteristici: lungimea ţevilor, L = 2 m; diametrul interior al ţevilor, d i = 50 mm; grosimea peretelui ţevilor, δ = 2 mm; diametrul interior al mantalei, D i = 40 cm; material de construcţie: OL (λ = 46,5 W.m -1 .K -1 ). A A Sectiunea A - A Apa sol. zahar tevi manta Se cere: 2.1. Să se calculeze necesarul de apă de răcire (în m 3 /h şi kg/s) , ştiind că debitul de soluţie de zahăr supusă răcirii este de 4 t/h, apa de răcire intră în schimbător cu 10°C şi iese cu 30°C; (1,5 puncte) 2.2. Să se reprezinte grafic variaţia temperaturii celor două fluide de-a lungul SCFT şi să calculeze diferenţa medie de temperatură între apa de răcire şi soluţia de zahăr la circulaţia în echicurent, respectiv în contracurent; (1,5 puncte) 2.3. Dacă apa de răcire circulă printre ţevi (adică prin manta) cu o viteză medie de 0,5 m/s, şi se încălzeşte de la 10 la 30°C, să se calculeze coeficientul individual de transfer de căldură al apei. (3 puncte) Proprietăţile termofizice ale soluţiei de zahăr în funcţie de concentraţie şi temperatură: Concentraţie 10 % masice 40 % masice Temperatura 20°C 40°C 60°C 20°C 40°C 60°C Densitate (g/cm 3 ) 1,040 1,030 1,020 1,180 1,140 1,100 Viscozitate (mPa.s) 1,945 1,184 0,810 6,167 3,241 1,970 Capacitate termică (kJ.kg -1 .K -1 ) 3,9386 3,9805 3,9805 3,2263 3,3101 3,3520 Conductivitate termică (W.m -1 .K -1 ) 0,5664 0,5943 0,6176 0,4698 0,5024 0,5117 Proprietăţile termofizice ale apei în funcţie de temperatură: Temperatura 283 K 293 K 303 K Densitate (kg/L) 1,000 0,998 0,996 Viscozitate × 10 6 (N.s.m -2 ) 1310 1000 804 Capacitate termică (J.kg -1 .K -1 ) 4190 4190 4190 Conductivitate termică (W.m -1 .K -1 ) 0,575 0,599 0,618

Upload: claudia-ionela

Post on 26-Sep-2015

3 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ds

TRANSCRIPT

  • Examen la disciplina FENEOMENE DE TRANSFER 1. ntr-o instalaie de evaporare din industria zahrului, care funcioneaz n regim continuu,

    staionar, se supune concentrrii o soluie avnd iniial 10% masice zahr n ap, pn la concentraia final de 40% masice. Se cere:

    1.1. S se calculeze debitul de ap evaporat (kg/h), tiind c instalaia este alimentat cu 100 m3/h soluie diluat, avnd temperatura de 20C; (1 punct) 1.2. Ce debit volumic (L/min) de soluie cu 40% masice zahr iese din instalaie, tiind c temperatura de ieire a soluiei este de 60C; (1 punct) 1.3. Soluia concentrat (100 m3/h; 40% masice zahr; 60C) este evacuat din instalaie printr-o conduct circular avnd lungimea de 45 m i diametrul interior de 50 mm. Calculai numrul Re al soluiei i determinai regimul de curgere al acesteia. (1 punct)

    2. Soluia concentrat de zahr (40% masice zahr i 60C) se supune rcirii n vederea cristalizrii, pn la temperatura de 40C, ntr-un schimbtor de cldur cu fascicul tubular (SCFT) avnd urmtoarele caracteristici: lungimea evilor, L = 2 m; diametrul interior al evilor, di = 50 mm; grosimea peretelui evilor, = 2 mm; diametrul interior al mantalei, Di = 40 cm; material de construcie: OL ( = 46,5 W.m-1.K-1).

    A

    A

    Sectiunea A - AApa

    sol.zahar

    tevi

    manta

    Se cere: 2.1. S se calculeze necesarul de ap de rcire (n m3/h i kg/s) , tiind c debitul de soluie de zahr supus rcirii este de 4 t/h, apa de rcire intr n schimbtor cu 10C i iese cu 30C; (1,5 puncte) 2.2. S se reprezinte grafic variaia temperaturii celor dou fluide de-a lungul SCFT i s calculeze diferena medie de temperatur ntre apa de rcire i soluia de zahr la circulaia n echicurent, respectiv n contracurent; (1,5 puncte) 2.3. Dac apa de rcire circul printre evi (adic prin manta) cu o vitez medie de 0,5 m/s, i se nclzete de la 10 la 30C, s se calculeze coeficientul individual de transfer de cldur al apei. (3 puncte)

    Proprietile termofizice ale soluiei de zahr n funcie de concentraie i temperatur: Concentraie 10 % masice 40 % masice Temperatura 20C 40C 60C 20C 40C 60C Densitate (g/cm3) 1,040 1,030 1,020 1,180 1,140 1,100 Viscozitate (mPa.s) 1,945 1,184 0,810 6,167 3,241 1,970 Capacitate termic (kJ.kg-1.K-1) 3,9386 3,9805 3,9805 3,2263 3,3101 3,3520 Conductivitate termic (W.m-1.K-1) 0,5664 0,5943 0,6176 0,4698 0,5024 0,5117

    Proprietile termofizice ale apei n funcie de temperatur:

    Temperatura 283 K 293 K 303 K Densitate (kg/L) 1,000 0,998 0,996 Viscozitate 106 (N.s.m-2) 1310 1000 804 Capacitate termic (J.kg-1.K-1) 4190 4190 4190 Conductivitate termic (W.m-1.K-1) 0,575 0,599 0,618

  • /ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

    /Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice