制药化工原理课后习题答案绪论2.解：∴∴以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1.表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解：设右侧水面到B ′点高为h 3，根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′则ρ油gh 2=ρ水gh 3h=h 1+h 3=892mm3.解：正U 型管水银压差计由图可知 P A =P 1＋(x ＋R 1)ρ水gP B =P 2＋x ρ水g ∵P 1－P 2=2.472kPa ∴P A －P B =2.472kP A ＋ρ水gR 1又有P A =P C P C = P B ＋ρHg gR 1∴ρHg gR 1=2.472kPa ＋ρ水gR 1∴倒U 型压差计 设右侧管内水银高度为M∵指示流体为空气∴P C =P DP 1=P C ＋ρ水g(R 2＋M) P 2=P D ＋ρ水gM∴4.(1)P B =－845.9Pa(表)51001325.1Paatm⨯=1mN Pa2=⋅-1m N J =⋅3310m L -=2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-21001325.1J atm L ⨯=⋅mmm kg mm m kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρmmm s m m kg R 00.200200.081.9)100013600( 2.472kPa231==⋅⨯⋅-=--mmm s m m kg R 0.2522520.081.91000 2.472kPa232==⋅⨯⋅=-(2)R ′=0.178m 7.解：由公式可得Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/s8.解：由题可知：1—1′截面：P 1=1.013×105Pa u=0以2—2′截面为基准水平面∴z 1=3m2—2′截面：设管内流速为u z 2=03—3′截面：u, z 3=3m4—4′截面：u, z 4=3＋0.5=3.5m 5—5′截面：u, z 5=3m6—6′截面：u, z 6=2m, P 6=1.013×105Pa 根据伯努利方程：We=0, ∑h f =0有∵P 1=P 6 ∴u 2/2=g(z 1－z 6)=9.8有9.8×3＋1.013×105/1000=9.8＋P 2/1000∴P 2=1.209×105Pa1.013×105/1000=9.8＋P 3/1000∴P 3=0.915×105Pa9.8×3＋1.013×105/1000=9.8×3.5＋9.8＋P 4/1000∴P 4=0.866×105Pa∴P 5=0.915×105Pa9. (1)u=1.55m/s V h =10.95m 3/h (2)Δz=2.86mAVsu =s m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρρ++=ρ+62611P 2u gz P gz ρρ222112P u gz P gz ++=+ρρ323112P u gz P gz ++=+ρρ424112P u gz P gz ++=+ρρ525112P u gz P gz ++=+解：Ne=We ﹒Ws取釜内液面为1—1′截面，高位槽内液面为2—2′截面根据伯努利方程：1—1′截面：z 1=0, P 1=－2.5×104(表压), u 1=02—2′截面：z 2=15m, P 2=0(表压), A=πd 2/4=0.25×π×[(76－4×2)×10-3]2=3.63×10-3m 2∴＞4000 湍流又ε/d =0.3×10-3/68×10-3=4.41×10-3查图得λ=0.029查表1—3得，ξ全开闸阀=0.17 ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 ξ进=0.5 ξ出=1∴h f ′=(0.17＋9.5＋3×0.75＋1.5)×1.462/2=14.2J/kg∴∑h f =22.7＋14.2=36.9J/kgWe =208.87J/kgNe =208.87×2×104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解：1—1′：高位槽液面2—2′：出口管内侧列伯努利方程 z 2=0, z 1=4m, P 1=P 2=0(表)， u 1=0, We=0∴∑h f ＋u 22/2=4g ∑h f = h f ＋h f ′查表1—3得，ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75h f ′=∑ξ﹒u 22/2=(9.5＋0.75＋0.5) ×u 22/2=10.75×u 22/2ηNeN =fh Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ2222211122AWsu ρ=2sm h m u /46.1/3.524710501063.3102342==⨯⨯⨯=-173740106105046.11068Re 43=⨯⨯⨯⨯==--μρdu kgJ u d l h f /7.22246.1068.050029.0222=⨯⨯=⋅=λ9.36246.1151050105.224++=+⨯-g We fh Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ222221112222u d l h f ⋅=λ∴化简得(400λ＋11.75)×u 22/2=39.220℃时μ水=1.005λ=f(Re)=f(u 2) 需试差 假设 u 0Reλ → u 01.5 76630 0.039 1.661.6 79600 0.039 1.661.66 82588 0.03881.66∴截止阀半开时该输水系统的u 0=1.66m/sVs=uA=1.66×0.25π×0.052=0.00326m 3/s∴Vs=11.73m 3/h第二章 流体输送设备1、解：分别取离心泵的进、出口截面为1-1′截面和2-2′截面，由伯努力方程得：其中，=0.4 m ；Pa(表压)；Pa(表压)；；=0；20℃时水的密度。

m3、解：(1)20℃时：由附录2及附录7知，水的密度，饱和蒸气压Pa 。

m(2)85℃时：由附录2及附录7知，水的密度，饱和蒸气压Pa 。

g du 4)75.10201(222=++λ321075.49Re ⨯==u du μρ01.0=dε21,2222211122-+++=+++f H gu ρg p Z H g u ρg p Z 21,212212122-+-+-+-=⇒f H gu u ρg p p Z Z H 12Z Z -41109.1⨯-=p 52107.4⨯=p 21u u =21,-f H 3m kg 2.998-⋅=ρ34.500081.92.998109.1107.44.045=++⨯⨯+⨯+=⇒H kW7.13W 1037.170.0360081.92.9987034.504e=⨯=⨯⨯⨯⨯===⇒ηρηgHQ N N 10,v0g ----=f H h ρgp p H ∆3m kg 2.998-⋅=ρ4v 102335.0⨯=p 28.45.2381.92.998102335.01081.944g =--⨯⨯-⨯=⇒H 3m kg 6.968-⋅=ρ5v 105788.0⨯=pm4、解：=-2.21m<-1.5m故该泵不能正常工作。

6、解：=17 m 由于输送介质为水，结合和m ，查附录21选IS100-80-125型泵，主要性能参数为：,m,,,kW故泵实际运行时的轴功率为kW ，其中因阀门调节所多消耗的功率为第四章 沉降与过滤2、解：设颗粒沉降位于层流区，故核算流型故假设成立，即颗粒沉降位于层流区。

因此，可完全除去的最小颗粒直径为。

3、解：在操作温度下，气体量＝5538.527.15.2381.96.968105788.01081.954g -=--⨯⨯-⨯=⇒H 10,v0g ----=f H h ρgp p H ∆6.15.381.95301045.6106.655--⨯⨯-⨯=21,21221212e 2-+-+-+-=f H gu u ρg p p Z Z H 81.91000109.600104⨯⨯+++=13e h m 100-⋅=Q 17e =H 13h m 100-⋅=Q 20=H 1min r 2900-⋅=n 78.0=η0.7=N 0.7=N kW 05.1W 104878.0360081.91000100)1720(==⨯⨯⨯⨯-==ηρ∆∆g HQ N tcS bLu V = 1S tc s m 025.04036003600-⋅=⨯==⇒bL V u μρρ18)(s 2c tc gd u -=m1075.181.9)06.13000(025.010218)(1855s tc c --⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=⇒g u d ρρμ2023.010206.1025.01075.1e 55tc c t <=⨯⨯⨯⨯==--μρu d R m1075.15-⨯13S s m 54.127342727336002160-⋅=+⨯=V 13h m -⋅设8颗粒沉降位于层流区，则由 层(需50块隔板)m 核算流型故假设成立，得降尘室内隔板间距和层数分别为0.082m 和51层。

注：此题原始数据有点问题。

在该组数据下，气流在降尘室内已达到湍流。

5、解：根据恒压过滤方程得；由下式可算得，15min 收集到的总滤液量，即故再过5min 所得的滤液量＝0.47 L6、解：(1)过滤面积滤框总容积滤饼充满滤框时滤液体积过滤终了时恒压过滤方程μm 13526s 2c tc s m 101.4104.31881.9)5.04000()108(18)(----⋅⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u tc S NbLu V =51101.41.48.154.13tc S ≈⨯⨯⨯==⇒-bLu V N 082.0512.4===⇒N H h 2108.4104.35.0101.4108e 4536tc c t <⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==----μρu d R τ2e 22KA V V V =+⎪⎩⎪⎨⎧⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯----6010)1.0()106.1(2)106.1(605)1.0()101(2)101(23e 2323e 23K V K V 34e m 107-⨯=⇒V 127s m 108--⋅⨯=K 6015)1.0()108()107(22742⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+--V V 33m 1007.2-⨯=⇒V 3333m 1047.0106.11007.2---⨯=⨯-⨯=V ∆22m86.4938281.0=⨯⨯=A 32m 623.038025.081=⨯⨯=3m 79.708.0623.0==V 23m m 156.086.4979.7-⋅===A V q τK q q q =+e 22τ52105156.001.02156.0-⨯=⨯⨯+⇒(2)洗涤时间＝416 s(3)(4)由于，故。