化工原理课后布置习题答案合工大第66面,第21题:3-34A 22p39220=998.2kg/m , =1.00510 Pa s, 7.8610u 0.401/,57 3.52()441000vAA q m s d ρμππ-⨯⨯===-⨯⨯BC 查课本面度水的性质:水在总管内的流速:同理求出水在B 支管和C 支管内的流速:u =1.01m/s, u =1.5m/s.按照流体流向,设高位槽液面为1-1截面,总管分支处为2-2截面,反应器内支管B 出口内侧为3-3截面,吸收塔212()20.00410.082, 1.48,AA AA l le ud gz m ρεμλλλλ→→→+==+=∑∑∑A A A f12B f23C 内支管C 出口内侧为4-4截面。
d u 由总管内流动的雷诺数(Re==19914)和管壁的相对粗糙度(/d=0.003),查p40面Moody 图,得总管内=0.025,总管阻力损失:H 同理求得B 支管=0.038,B 支管阻力损失:H 由C 支管内流动的雷诺数和管壁的相对粗糙度求得:= 4.13m →=∑f24A 4C A A 0.036,C 支管阻力损失:H ,在1-1,2-2和3-3截面之间进行机械能恒算,将已知条件代入,可求得:z =10.8m,在1-1,2-2和4-4截面之间进行机械能恒算(其中u =u ),可求得:z =12.4m.取z 中较大值,即:高位槽液面至少高于地面12.4m 。
第67面,第23题:9.8ρρρρ⨯⨯⨯⨯3水银32水银当闸阀关闭时,管道内水流速为零,设贮槽液面为1-1截面,U 管压差计与放水管连接处的管截面为2-2截面,由静力学基本方程,可求得:贮槽液面和放水管轴线所处水平面之间13.6106001500的高差为:H=R-h=-=6.68m 。
当闸阀部分开启时:U 管压差计内99810001000流体仍静止,由静力学基本方程:2-2截面处压力为:p (表压)=gR-gh=13.61010.49989.81 1.439600,11221122Pa π⨯-⨯⨯=--⨯--232v 222在截面和截面之间进行机械能恒算:可求得u =3.14m/s,流量为:q =d u =88.7m /h. 当闸阀全开时,4在1-1截面和放水管出口内侧之间进行机械能恒算,可求得放水管内流速u =3.51m/s, 在截面和截面之间进行机械能恒算时,求得p (表压)=39259Pa.第67面,第24题:520011201012201( 1.01310)27.9/,7601050,:()0.1,551136:0.595,4.44/,:()0.44/,J kgA dp CA ddu C m s u u m sdρ=⨯⨯⨯===-=====1211设液体与水的性质接近,并设管路直径为8.1cm, 液体通过孔板孔口的p-p压力损失为:设液体在管内流动的Re大于临界值由查面的图得液体孔口液体在管内流速管内Re⨯4v11=37574大于临界值(约为2.510),说明假设成立,q=u A=2.40kg/s。
第67面,第26题:2500/,1.3325003325/L hL h===⨯=v液体v水v水v液体最大刻度处对应的流量为转子流量计最大流量,由:q和水的最大流量q求得:qq。
第91面,第1题:.ρ⨯32v3v v以低位贮槽液面和高位贮槽液面分别为1-1截面和2-2截面,进行机械能衡算,利用课本p73面的2-7和2-8式,求得管路特性曲线为:H=11.12+27.510q再利用题目离心泵特性曲线数据,画图求管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点处(工作点)的坐标为:q=0.0285(m/s),H=33.5m, 所以:Pe=Hq g=9366W。
第91面,第2题:,01()2.45vr fPNPSH Hgmρρ----∑=≈g,允许g,允许P利用离心泵的安装高度计算式:H=由已知条件,并g查取p396面附录4里面20度水的性质,得:H小于3m,可见将发生汽蚀,应至少降低:3-2.45+0.51m。
第91面,第3题:22513/2/,0.0665,2.09/360000651.3510,/0.001,400.022, 3.39,23.39,f m s u m s m m s d d p Moody H m H m H ππρεμλ-====⨯⨯=⨯==∑==v实际在之间选择水的流速按最大流量计算管内径q 25选公称直径为65mm 的管路,实际流速u =。
查.44du 水的性质,求得:Re=由:查面图,得:则:阻力损失管路需要的压头根据和最大415,98065125p IS --r g,允许流量查附录选择型号的离心泵比较合适,在效率64%,(NPSH)=3.0m,根据离心泵安装高度计算式求得:H =6.9m, 由于实际安装高度小于6.9m ,所以不会发生汽蚀。
第92面,第4题:3300127000.757937.5/12700/1.2 1.21.18 1.9 1.57,0.75T Tm h m hp p kPa Pa ρρρρ⨯==∠==⨯=v v00将实际条件下的风量和风压换算成标准条件的下的风量和风压,再进行比较:q q =大于可见,风机的风量能满足要求,但风压不能满足要求。
第113面,第1题:36395,4,100510,,18.110,,18p Pa s Pa s ρμρμρρμ--=⨯=⨯⨯∠3水水3空气空气2p p 0-40水查附录,20度水的性质,=998.2kg/m .再查p394,附录3,20度干空气的性质,=1.205kg/m (d )(-)g假设球形颗粒沉降处于层流区(斯托克斯区),利用斯托克斯公式:u =计算球形颗粒在水中的沉降速度为4.8910m/s, Re =0.0152,说明假设正∠0空气确.再计算球形颗粒在空气中的沉降速度为0.0542m/s,Re =0.1082,说明假设正确。
第113面,第2题:3940.25/,Re 0.6992,v p q du m s BL ρμρμμ⨯===∠-6pc pc 01查面干空气在常压,100度的性质:=0.946kg/m3, =21.910Pa s, 操作条件下的气体按空气处理,假设球形颗粒沉降处于斯托克斯区,能100%除去的颗粒直径即临界粒径,由p96,式3-17:d 计算得:d =64.7m, 沉降速度u =说明颗粒沉降在斯托克斯区。
0.00.149/,1859.6%m s ttρρμ==2p p 020201(d )(-)g5mm 颗粒的沉降速度为:u ==直径为0.05mm颗粒的能被除去的百分率等于相同时间t 内其沉降高度与临界粒径颗粒的沉降u 高度之比:。
u第113面,第4题:将恒压过滤方程22322222222/,/e e e e e q qq K q q K Kdq q q q K Kq m s q m m K Kτττττττ+==+∆∆∆=+∆∆⨯=⨯∆-5-3d 两边对求微分,将方程变换成的形式,并以dq 和q 分别代替d 和,得,再利用题目的数据以为横坐标,q 为纵坐标,求得截矩和斜率,得:K=1.1610 1.1610。
q 第113面,第5题:23332600.85108.5,100.255,10000.255 3.19,0.375/,40.08A m m VV m q m m A=⨯=⨯⨯=====e 0.85总过滤面积:滤渣体积=2滤液量 由第题的K 和q 以及恒压过滤方程得:充满滤渣需要的时间约为:12230秒。
第165面,第1题:2, 1.63/Q tq kw m A bλ∆==由q=得:。
第165面,第2题:Q tA bλ∆=2由通过各层平壁的导热通量 q=相等,得:q=289.7w/m ,耐火砖内侧和建筑砖外侧的温度分别为:861度和179度。
第165面,第4题:97.5/,w m =Q稳态传热时沿管子轴向通过各层单位长度的传热速率相同,即:均相等,LQ得:钢管与软木层接触面上的温度与管内温度接近,约为300度。
L第165面,第7题:0.80.42150250200,2()()326/p t c du w m Kαμλρααμλ+==⨯⨯=定性温度度查空气的性质并应用圆形管内强制湍流的计算公式=0.023求得.d第165面,第8题:0.80.328535602()()1785/p t c du w m Kαμλρααμλ+==⨯⨯=查水在定性温度度的性质,并利用圆形管内强制湍流的计算公式=0.023求得d第166面,第15题:1212:ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆利用对数平均温度差计算公式,求得:并流和逆流的对数平均温度差分别为61.5度和78.3度。
第166面,第18题:111222************()()(')(')'167'15743m p m p m m m p m p m m t Q q c T T q c t t KA t Q q c T T q c t t KA t T t t ∆=-=-=∆=-=-=∆==∆=逆逆逆并并并并参考化工原理多媒体课件传热=49.2度,由:逆流时:,并流计算一章里面的例题解法时:求得:度,,,度度。
第166面,第19题:211122()125/,33.7,39.9, 3.71,3.13m p m m m m QQ q c T T KJ s t t A m K t QA m K t =-=∆=∆===∆==∆并逆并并逆逆度度。
第166面,第23题:222211379/, 6.44,318/,767,o o o si so o m o i i i m o o o o d d bd R R Q K A t K d d d K w m K A m K w m K A m K αλαα=++++=∆====由: 和 ,求得:忽略污垢热阻时,有污垢热阻时,’’.。
要提高关键要除垢,并提高流体特别是油的值。
第190面,第1题:21044/()21.3(10585)s ss s m kg h H h D H h QA m K t K =--===∆-101LF(h -h )+W(H-h )+Q 浓缩液量:F-W=100kg/h,蒸汽消耗量 D=,传热面积 。
第190面,第4题:407120p 22查 面的表,40.8% CaCl 溶液的沸点为度,半高处CaCl 溶液的绝对压力为 107866 Pa, 查p395附录4,水的沸点为101.7度,因此溶液的实际沸点为:120+1.7=121.7度。
第238面,第4题:310.595/,0.932s s C H kmol m kpa m H P M HPρ==≈=。