化工原理课后答案

合集下载

化工原理课后习题答案第一章流体流动答案

化工原理课后习题答案第一章流体流动答案

第一章 流体流动习题解答1.解:(1) 1atm=101325 Pa=760 mmHg真空度=大气压力—绝对压力,表压=绝对压力—大气压力 所以出口压差为p =461097.8)10082.0(10132576.00⨯=⨯--⨯N/m 2(2)由真空度、表压、大气压、绝对压之间的关系可知,进出口压差与当地大气压无关,所以出口压力仍为41097.8⨯Pa 2.解: T=470+273=703K ,p=2200kPa混合气体的摩尔质量Mm=28×0.77+32×0.065+28×0.038+44×0.071+18×0.056=28.84 g/mol混合气体在该条件下的密度为:ρm=ρm0×T0T×pp0=28.8422.4×273703×2200101.3=10.858 kg/m33.解:由题意,设高度为H 处的大气压为p ,根据流体静力学基本方程,得 dp=-ρgdH大气的密度根据气体状态方程,得 ρ=pMRT根据题意得,温度随海拔的变化关系为 T=293.15+4.81000H代入上式得ρ=pMR (293.15-4.8×10-3H )=-dpgdh移项整理得dpp=-MgdHR293.15-4.8×10-3H对以上等式两边积分,101325pdpp=-0HMgdHR293.15-4.8×10-3H所以大气压与海拔高度的关系式为 lnp101325=7.13×ln293.15-4.8×10-3H293.15即:lnp=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526(2)已知地平面处的压力为101325 Pa ,则高山顶处的压力为 p 山顶=101325×330763=45431 Pa将p 山顶代入上式ln 45431=7.13×ln1-1.637×10-5H+11.526 解得H =6500 m ,所以此山海拔为6500 m 。

化工原理课后答案

化工原理课后答案

3.在大气压力为的地区,一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。

若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时表压的读数应为多少解:KPa.1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝1-6 为测得某容器内的压力,采用如图所示的U 形压差计,指示液为水银。

已知该液体密度为900kg/m 3,h=,R=。

试计算容器中液面上方的表压。

解:kPaPa gmρgR ρp ghρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.13300==-=⨯⨯-⨯⨯⨯=-==+1-10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×。

已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。

解: (1) 大管: mm 476⨯φ (2) 小管: mm 5.357⨯φ质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)5068(69.0)(222112=== 1-11. 如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。

现要求料液以1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg (不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’~2-2’间列柏努力方程:简化: g W u H f /)21(22∑+=1-14.附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶。

丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压力为(表压),精馏塔内操作压力为(表压)。

塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m ,管内径为140mm ,丙烯密度为600kg/m 3。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。

解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/㎥。

试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。

分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1´和4-4´为等压面,2-2´和3-3´为等压面,且1-1´和2-2´的压强相等。

根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Δh在1-1´与2-2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。

化工原理(郝晓刚、樊彩梅)课后答案

化工原理(郝晓刚、樊彩梅)课后答案

第一章 流体流动1-1在大气压强为98.7×103Pa 的地区,某真空精馏塔塔顶真空表的读数为13.3×103Pa ,试计算精馏塔塔顶内的绝对压强与表压强。

[绝对压强:8.54×103Pa ;表压强:-13.3×103Pa] 【解】由 绝对压强 = 大气压强–真空度 得到:精馏塔塔顶的绝对压强P 绝= 98.7×103Pa - 13.3×103Pa= 8.54×103Pa 精馏塔塔顶的表压强 P 表= -真空度= - 13.3×103Pa1-2某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,指示液为水银,为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,如本题附图所示。

测得R 1=400 mm, R 2=50 mm ,R 3=50 mm 。

试求A 、B 两处的表压强。

[A :7.16×103Pa ;B :6.05×103Pa]【解】设空气的密度为ρg ,其他数据如图所示a –a′处:P A + ρg gh 1= ρ水gR 3+ ρ水银gR 2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即:P A =1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 =7.16×103Pab-b′处:P B + ρg gh 3= P A + ρg gh 2 + ρ水银gR 1即:P B =13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa1-3用一复式U形管压差计测定水流过管道上A 、B 两点的压差,压差计的指示液为水银,两段水银之间是水,今若测得h 1=1.2 m ,h 2=1.3 m , R 1=0.9 m ,R 2=0.95 m ,试求管道中A 、B 两点间的压差ΔP AB 为多少mmHg ?(先推导关系式,再进行数字运算)[1716 mmHg]【解】 如附图所示,取水平面1-1'、2-2'和3-3',则其均为等压面,即'11p p =,'22p p =,'33p p =根据静力学方程,有112p gh p O H A =+ρ '112p gR p Hg =+ρ因为'11p p =,故由上两式可得1212gR p gh p Hg O H A ρρ+=+即1122gR gh p p Hg O H A ρρ-+= (a)设2'与3之间的高度差为h ,再根据静力学方程,有322'p gh p O H =+ρ')(32222p gR R h g p Hg O H B =+-+ρρ32因为'33p p =,故由上两式可得2222)('22gR R h g p gh p Hg O H B O H ρρρ+-+=+ (b)其中 112R h h h +-= (c)将式(c)代入式(b)整理得2112)()('22gR R h g p p O H Hg O H B ρρρ-+-+= (d)因为'22p p =,故由式(a)和式(d)得21111)()(222gR R h g p gR gh p O H Hg O H B Hg O H A ρρρρρ-+-+=-+即 )()(212R R g p p p O H Hg B A AB+-=-=∆ρρ=(13600-1000)×9.81×(0.9+0.95)=228.7kPa 或1716mmHg1-4 测量气罐中的压强可用附图所示的微差压差计。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案1. 请计算下列物质的摩尔质量,(1) H2O (2) CO2 (3) NaCl。

(1) H2O的摩尔质量 = 21 + 16 = 18 g/mol。

(2) CO2的摩尔质量 = 12 + 216 = 44 g/mol。

(3) NaCl的摩尔质量 = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol。

2. 一种化合物的分子式为C6H12O6,其摩尔质量为180 g/mol,请问这种化合物的分子量是多少?这种化合物的分子量就是其摩尔质量,即180 g/mol。

3. 在一次化学反应中,反应物A和B按化学方程式2A + 3B → C + D 反应,如果A的摩尔质量为20 g/mol,B的摩尔质量为30 g/mol,C的摩尔质量为40 g/mol,D的摩尔质量为50 g/mol。

请问,如果A和B分别以40 g和90 g的质量参与反应,求反应后C和D的质量各是多少?根据化学方程式2A + 3B → C + D,A和B的物质的摩尔比为2:3,因此A和B的摩尔数分别为40 g / 20 g/mol = 2 mol和90 g / 30 g/mol = 3 mol。

根据摩尔数的比例,C和D的摩尔数分别为21 = 2 mol和31 = 3 mol,所以C和D的质量分别为240 g/mol = 80 g和350 g/mol = 150 g。

4. 请问在下列反应中,哪些是氧化还原反应?(1) 2Mg + O2 → 2MgO。

(2) 2Na + Cl2 → 2NaCl。

(3) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。

(4) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag。

(3) 和(4)是氧化还原反应。

在(3)中,Zn被HCl氧化生成ZnCl2,同时HCl被还原生成H2。

在(4)中,Cu被AgNO3氧化生成Cu(NO3)2,同时AgNO3被还原生成Ag。

5. 请问下列哪些是双原子分子?H2、Cl2、O2、N2、HCl、CO2。

化工原理课后答案

化工原理课后答案

化工原理课后答案
1. 甲烷的氧化反应方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O。

2. 水的沸腾是因为液态水的分子具有一定的热运动能量,在特定的温度和压力下,水中的分子能克服水的表面张力,从而从液相转变为气相。

3. 化学反应速率可以通过测量反应物浓度的变化来确定。

一般情况下,反应速率与反应物浓度之间存在正比关系,即反应速率随着反应物浓度的增加而增加。

4. 标准气体体积的计量单位是摩尔,即每个摩尔的气体占据的体积为标准状况下的体积。

5. 配比是指化学反应中不同反应物之间的摩尔比例关系。

化学方程式中的系数即为反应物的配比关系。

6. 溶液的浓度可以通过溶质的质量或体积与溶液总质量或总体积的比例来计算得到。

常见的浓度单位包括摩尔浓度、质量浓度和体积浓度等。

7. 反应的热力学变化可以通过反应物和产物之间的化学键的形成和断裂来解释。

在化学反应中,反应物中的化学键断裂需要吸收能量,而产物中的化学键形成释放能量。

8. 氧化还原反应是指化学反应中电子的转移。

氧化剂接收电子,被还原;还原剂失去电子,被氧化。

9. 反应热是指在恒定压力下,化学反应发生时放出或吸收的能量。

反应热可通过测量反应物和产物的焓变来确定。

10. 反应平衡是指在特定的温度和压力下,反应物和产物之间的浓度或压力保持不变。

在平衡态下,反应物和产物之间的反应速率相等,且不再出现净反应。

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

化工原理课后习题答案上下册(钟理版)

第一章 流体流动习题解答1-1 已知甲城市的大气压为760mmHg ,乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ,若把该反应器放在乙地操作时,要维持与甲地操作相同的绝对压,真空表的读数应为多少,分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解:P (甲绝对)=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1-2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0,测压点位于水面以下0.2m 处,测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ,水银压强计的读数R =300mm ,试求 (1)容器内压强P 0为多少?(2)若容器内表压增加一倍,压差计的读数R 为多少?习题1-2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m -2 (表压); (2)0.554m] 解:1. 根据静压强分布规律 P A =P 0+g ρHP B =ρ,gR因等高面就是等压面,故P A = P BP 0=ρ,gR -ρgH =13600×9.81×0.3-1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后,压差计的读数增为R ,=R +△R ,容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ,=H +2R∆。

同理, ''''''02R p gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯,,,4,,-(-)- 3.5110====---220.30.2540.554m R R R ∆,=+=+=1-3单杯式水银压强计如图的液杯直径D =100mm ,细管直径d =8mm 。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

1-1.容器A 中的气体表压为60kPa ,容器B中的气体真空度为1.2×I04 Pa ,试分别求出A 、B二容器中气体的绝对压力为若干帕,该处环境的大气压力等于标准大气压力解:标准大气压力为101.325kPa容器A 的绝对压力P A= 101.325 +60=161.325 kPa容器B 的绝对压力P B=101.325-12=89.325 kPa[1-2] 某设备进、出口的表压分别为-12kPa 和157kPa,当地大气压力为101.3kPa。

试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。

解:进口绝对压力出口绝对压力P出=101.3+157 = 258.3 kPa进、出口的压力差△P=157-(-12) =157+12=169kPa或△P=258.3-89.3=169 kPa[1-8] 如图所示,容器内贮有密度为1250kg/m的液体,液面高度为3.2m。

容器侧壁上有两根测压管线,距容器底的高度分别为2m及1m ,容器上部空间的压力(表压)为29.4kPa。

试求: (1)压差计读数(指示液密度为1400kg/m); (2) A 、B 两个弹簧压力表的读数。

解:容器上部空间的压力P=29.4kPa (表压)液体密度,指示液密度(1)压差计读数R=?在等压面上(2)[1-16]在图所示的水平管路中,水的流量为2.5L/s。

已知管内径d1=5cm ,d2 =2.5cm ,液柱高度h=lm 。

若忽略压头损失,试计算收缩截面2处的静压头。

解:水的体积流量截面1处的流速截面2 处的流速在截面l 与2 之间列伯努利方程,忽略能量损失。

截面2 处的静压头水柱负值表示该处表压为负值,处于真空状态。

[1-20] 如图所示.用离心泵输送水槽中的常温水。

泵的吸入管为¢32mmX 2.5mm ,管的下端位于水面以下2m ,并装有底阀与拦污网,该处的局部压头损失为。

若截面2-2'处的真空度为39.2kPa.由1- 1'截面至2-2'截面的压头损失为。

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案(部分)(总20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化工原理第二版第1章蒸馏1.已知含苯(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*,P A*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = ℃为例 x =(99-40)/()=同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12K C6H14饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = ℃时为例,当t = ℃时 P B* =查得P A*=得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289P A*(kPa)利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例当t= ℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=()/()= 1平衡气相组成以℃为例当t= ℃时 y = P A*x/P = ×1/ = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

解:①计算平均相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P A*/P B*计算出各温度下的相对挥发度:t(℃)α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均αm= (+)/2 =②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0③作出新的t-x-y'曲线和原先的t-x-y曲线如图4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

第七章 吸收1,解:(1)008.0=*y 1047.018100017101710=+=x (2)KPa P 9.301= H,E 不变,则2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 2,解:09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。

现atm P 1=,,293k T =故()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积cm V A 33.286.247.3=+= 4,解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气()24.986.1002.9621m kN P BM =+=代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5,解:查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数下C 80,s cm s cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= C 80水的蒸汽压为kPa P 38.471=,02=P时间s NA M t 21693.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解:画图7,解:塔低:6110315-⨯=y s m kg G 234.0=' 塔顶:621031-⨯=y 02=x2.5N 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH g =⨯ 2.5N 的NaOH 液的比重=1.1液体的平均分子量:通过塔的物料衡算,得到()()ZA L y y P K A y y G m G m -=-21如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过程。

化工原理书课后习题答案

化工原理书课后习题答案

绪论习题1)含水份52%的木材共120kg,经日光照晒,木材含水份降至25%,问:共失去水份多少千克?以上含水份均指质量百分数。

120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25)∴w=43.2kg2)以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩,流程及各符号意义如图所示,F、G、E皆为NaOH水溶液的质量流量,x表示溶液中含NaOH的质量分数,W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。

若,,,,问:W1、W2、E、x1各为多少?W1kg/s W2kg/sF=6.2Kg/s 2 =0.30X0=0.105W1:W2=1:1.15 , X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=?对控制体I,NaOH物料衡算:Fx0=Ex2即 6.2×0.105=E×0.30 ∴E=2.17 kg/sW1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03 kgW1=4.03/2.15=1.87 kg/s ,W2=4.03-1.87=2.16 kg/s对控制体II,总的物料衡算:G=F-W1=6.2-1.87=4.33 kg/sFx 0=Gx 2 即6.2×0.105=4.33x 1,∴x 1=0.153)某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。

原料液含苯0.45(摩尔分率,下同),塔顶产品含苯0.94。

已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的95%。

问:塔底产品中苯的浓度是多少?按摩尔分率计。

[解]:0.95=FD FXDX=45.094.0⨯FD0413.0545.094.045.045.094.045.0545.0,445.0=∴⨯+⨯=+⨯=⨯==∴W W WX X WXD F FW FD 即又4)导热系数的SI 单位是W/(m ·℃),工程制单位是kcal/(m ·h ·℃)。

试问1kcal/( m ·h ·℃)相当于多少W/(m ·℃)?并写出其因次式。

化工原理课后答案

化工原理课后答案

解:KPa.1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝1-6 为测得某容器内的压力,采用如图所示的U 形压差计,指示液为水银。

已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。

试计算容器中液面上方的表压。

解:kPaPa gmρgR ρp ghρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.13300==-=⨯⨯-⨯⨯⨯=-==+1-10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。

已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。

解: (1) 大管: mm 476⨯φ(2) 小管: mm 5.357⨯φ质量流量不变 h kg m s /164792=或: s m d d u u /27.1)5068(69.0)(222112=== 1-11. 如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。

现要求料液以1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg (不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’~ 2-2’间列柏努力方程:简化: g W u H f /)21(22∑+=1-14.附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶。

丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压力为2.0MPa (表压),精馏塔内操作压力为 1.3MPa (表压)。

塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m ,管内径为140mm ,丙烯密度为600kg/m 3。

现要求输送量为40×103kg/h ,管路的全部能量损失为150J/kg (不包括出口能量损失),试核算该过程是否需要泵。

化工原理课后习题(参考答案)

化工原理课后习题(参考答案)

G(Y1 Y2 ) L( X 1 X 2 )
Y1 Y2 L G min X 1,max X 2
通过
算出最小液气比:(L/G)min
(2)解题过程类似于(1)小题
tm,逆流
t1 t2 70 40 53.6o C 70 ln tt1 2 ln 40 t1 t2 100 10 39.1o C 100 ln tt1 2 ln 10
tm,并流
5-4 100g水中溶解1gNH3,查得20oC时溶液上方NH3平衡分压798Pa。此 烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律,试求亨利系数E(单位为kPa)、 溶解度系数H [单位为kmol/(m3· kPa)]和相平衡常数m。总压为100kPa。
0.01 1.8 10 4 解 x1 0.01 1 997 / 18
p1 1.662 10 5 1.8 10 4 29.92 kPa
气相分压力表示的推动力为: p p1 50 29.92 20.08kPa 吸收
5-12 用清水在吸收塔中吸收混合气体中的溶质A,吸收塔某截面上,气相 主体中溶质A的分压为5kPa,液相中溶质的摩尔分数为0.015。气膜传质 5 2 3 2 系数 kY 1.5 10 kmol /(m s) 液膜传质系数 kX 3.5 10 kmol /(m s) 气液平 衡关系可用亨利定律表示,相平衡常数m=0.7。总压为101.325kPa。试求: (1)气相总传质系数KY,并分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制;(2) 试求吸收塔该截面上溶质A的传质速率NA。 解:(1)
此烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律试求亨利系数e单位为kpa溶解度系数h单位为kmolm7601051001710981010010981259co平衡关系试求上述两种情况下两相的推动力分别以气相分压力和液相浓度差表示并说明co在两种情况下属于吸收还是解吸

化工原理课后答案(中国石化出版社) 第1章 流体流动

化工原理课后答案(中国石化出版社) 第1章    流体流动

1.若将90kg 相对密度为0.83的油品与60kg 相对密度为0.71的油品混合,试求混合油的密度。

解:)/(777710608309060903m kg m =++=ρ2.试计算空气在-40℃和41kPa(真空度)下的密度和重度,大气压力为1.013×105Pa 。

解:=ρ37.5%02,76%N 2,8%H 20(×105Pa 时,该混解:ρ2O ρ3/441.0)50015.273(83142m kg RT N =+⨯==ρ 3/284.0)50015.273(8314181013002m kg RT pM O H =+⨯⨯==ρ 3/455.0m kg x iV i m =∑=ρρ4.烟道气的组成约为含13%CO 2,11%H 20,76%N 2(均系体积%),计算400℃时常压烟道气的粘度。

解:cpM y M y i i i i i m 62/12/12/12/162/162/162/12/1101.302876.01811.04413.028100.3176.018100.2311.044100.3013.0----⨯=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=∑∑=μμ5.液体混合物的组成为乙烷40%和丙烯60%(均为摩尔百分率),计算此液体混合物在-100℃时的粘度。

乙烷和丙烯在-100℃时的粘度分别为0.19mPa ·s 和0.26mPa ·s 。

解:6395.026.0lg 6.019.0lg 4.0lg lg -=⨯+⨯=∑=i i m x μμS mPa m ⋅=229.0μ6.某流化床反应器上装有两个U 形管压差计,如本题附图所示。

测得R 1=400mm ,R2=50mm 指示液为汞。

为防止汞蒸气向空间扩散,在右侧的U 形管与大气连通的玻璃管内装入一段水,其高度R 3=50mm 。

试求A 、B 两处的表压力。

解:05.081.91360005.081.91000232⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p Hg O H A ρρmmHg kPa Pa 7.5316.71016.73==⨯=780kPa)。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

绪论补充题1:一罐内盛有20t 重油,温度为293.15K 。

用外循环进行加热,如图,重油循环量W 为8t/h 。

循环的重油在换热器中用水蒸汽加热,其在换热器出口温度T3恒为373.15K ,罐内的油均匀混合,问罐内的油从T1=293.15K 加热到T2=353.15K 需要多少时间。

假设罐与外界绝热。

解:罐内油的温度随时间变化,所以是一非稳态的加热过程,由于罐内油均匀混合,从罐内排出的油温与罐内油的温度相同,其在某一时间为T 。

以罐为系统(虚线框)进行热量衡算,以dt 为时间内进行系统及系统内积累的热量分别为: t 时刻,温度为T ;(t+dt )时刻,温度升高为(T+dT ) 输入系统的重油的焓为'P WC T dt ('373.15T K =) 输出系统的重油的焓为:P WC Tdt 系统内积累的焓为:P GC dT 其中,P C 为重油的平均等压比热容列热量衡算式:'P P P WC T dt WC Tdt GC dT =+。

即'G dTdt W T T=⋅- 积分条件,120,293.15;(),353.15t T T K t T T K θ======待求353.150293.15208373.15dT dt T θ=-⎰⎰ 20373.15293.15ln 3.478373.15353.15h θ-=⋅=-第一章,流体力学基础1、如图所示,用一U 形压力计测量某密闭气罐中压力,指示液为水,密度30/1000m kg =ρ。

因气体易溶于水,故在水与气体之间用惰性溶剂(密度3/890'm kg =ρ)将二者隔开。

现已知h=10cm ,R=24cm ,求气罐内绝对压力、表压(分别用Pa 和m 水柱表示)。

解:'0a P gh gR P ρρ+=+表压:'02()9.81(10000.0248900.01)1481.30.015P R h g Pa mH O ρρ=-⋅=⨯⨯-⨯== 绝压:521481.3 1.0281010.48P Pa Pa Pa mH O =+=⨯=2、如图,用一复式U 形压差计和倒U 形压差计同时测量水管中A 、B 两点间的压差,复式压差计的指示液为汞,两段汞柱之间为空气,倒U 形压差计指示液为空气。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案1. 题目题目:对于一个容器内的理想气体,假设质量为m,在压缩过程中体积由V1压缩至V2。

根据理想气体状态方程Pv = RT,求证在任意温度下,质量为m的理想气体在压缩过程中,做功的大小与压缩的速度无关。

1.1. 答案根据理想气体状态方程Pv = RT,我们可以推导出气体做功的表达式。

首先,设初始状态为(V1, T1),压缩后气体的状态为(V2, T2)。

设气体在压缩过程中的压强变化为dp,由状态方程可得:P1V1 = mRT1 (1)P2V2 = mRT2 (2)根据理想气体的压强定义 P = F/A,其中A为气体受力的面积,F = Δp A 表示单位时间内气体受到的压力作用力。

假设气体在压缩过程中受到的作用力为 F,即Δp A = F。

由于压缩过程中气体的体积减小了ΔV = V1 - V2,所以做功可以表示为:W = F * ΔV = A * Δp * ΔV由理想气体状态方程可得:Δp = P2 - P1 = mRT2/V2 - mRT1/V1将其代入做功公式中可得:W = A * (mRT2/V2 - mRT1/V1) * (V1 - V2)化简上述式子可得:W = A * (mRT1 - mRT2) * (1/V1 - 1/V2)我们可以看到,做功量与压力、温度、质量以及体积之间都有关系。

当温度恒定时,即 T1 = T2 = T,上式可以进一步化简为:W = A * mR * T * (1/V1 - 1/V2)这个式子表示了在恒温条件下,做功量与压缩速度(即体积的变化率)无关。

因此,根据以上推导,可证明在任意温度下,质量为m的理想气体在压缩过程中做功的大小与压缩速度无关。

2. 结论在任意温度下,质量为m的理想气体在压缩过程中做功的大小与压缩速度无关。

这是因为在恒温条件下,做功量仅与压强、质量、温度和体积之间相关,并与压缩速度无关。

这个结论可以应用于化工工程中的压缩过程分析和设计,可以通过调节温度、压强和体积的组合来实现对压缩过程的控制,无需考虑压缩速度的影响。

化工原理课后习题答案(全)

化工原理课后习题答案(全)

绪论1解:换算因数: 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解:51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅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 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面,则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR (h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差) ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解:h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解:由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解:以地面以下的水管所在的平面为基准水平面,则:fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时,该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1',水箱液面为截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面,则:f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = (h f + ξ)﹒u 12/2 =(0.0282*100/0.053 + 1)* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案1. 请解释化学反应速率的概念,并列举影响化学反应速率的因素。

化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。

影响化学反应速率的因素包括温度、浓度、压力、催化剂等。

温度升高会加快分子的运动速度,增加碰撞频率和能量,从而提高反应速率。

浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,也会提高反应速率。

压力的增加对气相反应有影响,因为增加压力会使气体分子的密度增加,碰撞频率增加,反应速率也会增加。

催化剂是一种可以改变反应速率但本身不参与反应的物质,可以提高反应速率,降低活化能,加速反应的进行。

2. 请说明化学平衡的概念,并列举影响化学平衡的因素。

化学平衡是指在封闭容器中,当化学反应达到一定条件时,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

影响化学平衡的因素包括温度、压力、浓度、催化剂等。

温度的变化会影响平衡位置,对吸热反应和放热反应的影响不同。

压力的增加对气相反应有影响,根据Le Chatelier原理,增加压力会使平衡位置移向摩尔数较少的一侧。

浓度的变化也会影响平衡位置,增加某一种物质的浓度会使平衡位置移向另一侧。

催化剂可以影响反应速率,但不影响平衡位置。

3. 请解释原子结构中原子核的构成和特点。

原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷。

原子核的直径约为10^-15米,占据整个原子体积的极小部分,但质子和中子的质量占据了原子质量的绝大部分。

原子核带正电荷,因此原子核周围围绕着带负电的电子云,形成了原子的结构。

4. 请解释化学键的概念,并列举化学键的种类。

化学键是指原子之间通过共用电子或者电子转移而形成的连接。

化学键的种类包括离子键、共价键、金属键等。

离子键是通过正负电荷之间的静电作用形成的化学键,通常是金属和非金属之间的化合物。

共价键是通过原子之间共用电子而形成的化学键,常见于非金属之间的化合物。

金属键是金属原子之间通过电子海模型相互连接而形成的化学键。

5. 请解释化学反应的热力学基本概念,并列举热力学基本定律。

化工原理课后思考题答案完整版

化工原理课后思考题答案完整版

第一章流体流动问题1.什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。

质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。

问题2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。

问题3.粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?答3.分子间的引力和分子的热运动。

通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。

液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。

问题4.静压强有什么特性?答4.静压强的特性:①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。

问题5.图示一玻璃容器内装有水,容器底面积为8×10-3m 2,水和容器总重10N。

(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向);(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少?哪一侧的压力大?为什么?题5附图题6附图答5.1)图略,受力箭头垂直于壁面、上小下大。

2)内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa;外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。

因为容器内壁给了流体向下的力,使内部压强大于外部压强。

问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体,各接一U 形压差计,读数分别为R 1、R 2,两压差计间用一橡皮管相连接,现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离,试问读数R 1与R 2有何变化?(说明理由)答6.容器A 的液体势能下降,使它与容器B 的液体势能差减小,从而R 2减小。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

3.在大气压力为101.3kPa 的地区,一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。

若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时表压的读数应为多少?解:KPa.1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝1-6 为测得某容器内的压力,采用如图所示的U 形压差计,指示液为水银。

已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。

试计算容器中液面上方的表压。

解:kPaPa gmρgR ρp ghρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.13300==-=⨯⨯-⨯⨯⨯=-==+1-10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。

已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。

解: (1) 大管: mm 476⨯φ (2) 小管: mm 5.357⨯φ质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)5068(69.0)(222112=== 1-11. 如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。

现要求料液以1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg (不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’~2-2’间列柏努力方程:简化: g W u H f /)21(22∑+=1-14.附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统,丙烯由贮槽回流至塔顶。

丙烯贮槽液面恒定,其液面上方的压力为2.0MPa (表压),精馏塔内操作压力为1.3MPa (表压)。

塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30m ,管内径为140mm ,丙烯密度为600kg/m 3。

现要求输送量为40×103kg/h ,管路的全部能量损失为150J/kg (不包括出口能量损失),试核算该过程是否需要泵。

解: 在贮槽液面1-1’与回流管出口外侧2-2’间列柏努力方程:简化:f e W u pg Z W p ∑+++=+2222121ρρ∴ 不需要泵,液体在压力差的作用下可自动回流至塔中1-16.某一高位槽供水系统如附图所示,管子规格为φ45×2.5mm 。

当阀门全关时,压力表的读数为78kPa 。

当阀门全开时,压力表的读数为75 kPa ,且此时水槽液面至压力表处的能量损失可以表示为2u W f =∑J/kg (u 为水在管内的流速)。

试求: (1)高位槽的液面高度;(2)阀门全开时水在管内的流量(m 3/h )。

解: (1) 阀门全关,水静止 (2) 阀门全开:在水槽1-1’面与压力表2-2’面间列柏努力方程:题14 附图h题16 附图1简化: f W u p g Z ∑++=222121ρ 解之: s m u /414.12=∴ 流量: s m u d V s /10776.1414.104.0785.0433222-⨯=⨯⨯==π1-17.附图所示的是冷冻盐水循环系统。

盐水的密度为1100 kg/m 3,循环量为45 m 3/h 。

管路的内径相同,盐水从A 流经两个换热器至B 的压头损失为9m ,由B 流至A 的压头损失为12m ,问:(1)若泵的效率为70%,则泵的轴功率为多少?(2)若A 处压力表的读数为153kPa ,则B 处压力表的读数为多少? 解: (1) 对于循环系统: (2) B A →列柏努力方程: 简化:fAB B B A h Z gpg p ∑++=ρρ ∴ B 处真空度为19656 Pa 。

1-23.计算10℃水以2.7×10-3m 3/s 的流量流过φ57×3.5mm 、长20m 水平钢管的能量损失、压头损失及压力损失。

(设管壁的粗糙度为0.5mm )解: s m d V u s /376.105.0785.0107.2785.0232=⨯⨯==- 10℃水物性: 查得 038.0=λ1-25.如附图所示,用泵将贮槽中20℃的水以40m 3/h 的流量输送至高位槽。

两槽的液位恒定,且相差20m ,输送管内径为100mm ,管子总长为80m (包括所有题17 附图局部阻力的当量长度)。

已知水的密度为998.2kg/m 3,粘度为1.005×10-3Pa ·s ,试计算泵所需的有效功率。

ε=0.2解: s m d πq u V /415.11.0785.0360040422=⨯== ε/d=0.2/100=0. 002在贮槽1截面到高位槽2截面间列柏努力方程:简化: f e W g Z W ∑+=2而: kg J u d l l λW e f /42.182415.11.080023.0222=⨯⨯=∑+=∑ 1-28.如附图所示,密度为800 kg/m 3、粘度为1.5 mPa ·s 的液体,由敞口高位槽经φ114×4mm 的钢管流入一密闭容器中,其压力为0.16MPa (表压),两槽的液位恒定。

液体在管内的流速为1.5m/s ,管路中闸阀为半开,管壁的相对粗糙度d ε=0.002,试计算两槽液面的垂直距离z ∆。

解: 在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程:简化: f W p Zg ∑+=∆ρ2由 002.0=d ε ,查得026.0=λ管路中: 进口 5.0=ξ90℃弯头 75.0=ξ 2个 半开闸阀 5.4=ξ题23 附图题26 附图出口 1=ξ1-31粘度为30cP 、密度为900kg/m 3的某油品自容器A 流过内径40mm 的管路进入容器 B 。

两容器均为敞口,液面视为不变。

管路中有一阀门,阀前管长50m ,阀后管长20m (均包括所有局部阻力的当量长度)。

当阀门全关时,阀前后的压力表读数分别为8.83kPa 和4.42kPa 。

现将阀门打开至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m 。

试求:管路中油品的流量。

解:阀关闭时流体静止,由静力学基本方程可得:1081.99001083.831=⨯⨯=-=g p p z a A ρm581.99001042.4321=⨯⨯=-=g p p z a B ρm当阀打开41开度时,在A~A ′与B~B ′截面间列柏努利方程: 其中: 0==B A p p (表压),0==B A u u 则有2)(2u d l l W g z z e f B A ∑+=∑=-λ(a )由于该油品的粘度较大,可设其流动为层流,则代入式(a ),有 ρμρμ22)(32264)(d ul l u d l l u d g z z e e B A ∑+=∑+=- 736.0)203050(10303281.9)510(90004.0)(32)(322=++⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=∑+-=∴-e B A l l g z z d u μρm/s校核: 20002.8831030736.090004.0Re 3<=⨯⨯⨯==-μρud假设成立。

油品的流量: 阻力对管内流动的影响:阀门开度减小时: (1)阀关小,阀门局部阻力增大,流速u↓,即流量下降。

(2)在1~1与A~A 截面间列柏努利方程:简化得 A f AA W p u g z -∑++=12121ρ或 2)1(2111u d l p g z A++=λρ 显然,阀关小后u A ↓,p A ↑,即阀前压力增加。

(3)同理,在B~B ′与2~2′截面间列柏努利方程,可得:阀关小后u B ↓,p B ↓,即阀后压力减小。

由此可得结论:(1) 当阀门关小时,其局部阻力增大,将使管路中流量减小; (2) 下游阻力的增大使上游压力增加; (3) 上游阻力的增大使下游压力下降。

可见,管路中任一处的变化,必将带来总体的变化,因此必须将管路系统当作整体考虑。

1-36.用离心泵将20℃水从水池送至敞口高题36 附图12位槽中,流程如附图所示,两槽液面差为12m 。

输送管为φ57×3.5mm 的钢管,吸入管路总长为20m ,压出管路总长155m(包括所有局部阻力的当量长度)。

用孔板流量计测量水流量,孔径为20mm ,流量系数为0.61,U 形压差计的读数为600mmHg 。

摩擦系数可取为0.02。

试求:(1)水流量,m 3/h ;(2)每kg 水经过泵所获得的机械能。

(3)泵入口处真空表的读数。

解:(1)ρρρRg A C V s )(2000-=(2)以水池液面为11'-面,高位槽液面为22'-面,在22~11'-'-面间列柏努利方程:简化: ∑+∆=f e W Zg W而 22u d l l W e f ∑∑+=λ其中:s m d V u s 19.105.0785.010331.2785.0232=⨯⨯==- (3)以水池液面为11'-面,泵入口为33'-面,在33~11'-'-面间列柏努利方程:1-39.在一定转速下测定某离心泵的性能,吸入管与压出管的内径分别为70mm 和50mm 。

当流量为30 m 3/h 时,泵入口处真空表与出口处压力表的读数分别为40kPa 和215kPa ,两测压口间的垂直距离为0.4m ,轴功率为3.45kW 。

试计算泵的压头与效率。

解: s m d πq u V 166.207.0785.036003042211=⨯==在泵进出口处列柏努力方程,忽略能量损失;=27.07m第二章 非均相物系分离1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m 3),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。

解:已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3(1)20℃水 μ=1.01×10-3Pa ·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区,根据式(2-15) 校核流型假设成立, u t =8.02×10-4m/s 为所求(2)20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa ·s ρ=1.21kg/m 3 设沉降在滞流区 校核流型:假设成立,u t =7.18×10-2m/s 为所求。

2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少?解:已知ρs =2150kg/m 3查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3当2==μρt t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径,根据式(2-15)并整理218)(23==-μρμρρρt s du g d 所以 3、直径为10μm 的石英颗粒随20℃的水作旋转运动,在旋转半径R =0.05m处的切向速度为12m/s ,,求该处的离心沉降速度和离心分离因数。

相关文档
最新文档