化工原理作业答案

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最新中国石油大学化工原理一第二阶段在线作业

最新中国石油大学化工原理一第二阶段在线作业

中国石油大学化工原理一第二阶段在线作

第1题自由沉降的意思是。

您的答案:D

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:参见“自由沉降”的定义。

第2题过滤推动力一般是指:

您的答案:B

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:过滤初始的阻力来自过滤介质;随着过滤的进行、滤饼增厚,过滤阻力包括了过滤介质及滤饼层的阻力。

第3题回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作:

您的答案:D

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:参见“回转真空过滤机”的工作原理。

第4题板框过滤机中:

您的答案:B

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:板框过滤机的“板”分为过滤板和洗涤板两种。

第5题在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指。

您的答案:C

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:参见“分割直径”的定义。

第6题旋风分离器的总的分离效率是指。

您的答案:D

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:参见“分离效率”的定义。

第7题过滤基本方程是基于推导得出来的。

您的答案:D

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:过滤基本方程式假设滤液通过滤饼通道的流动为层流。

第8题一般而言,旋风分离器长径比大及出入口截面小时,其效率。

您的答案:A

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:一般旋风分离器的出入口截面尺寸和直径是成一定比例的,长径比大的分离器其出入口截面就会较小。长径比大的分离器其效率高、阻力大。

第9题一般而言,旋风分离器长径比大及出入口截面小时,其阻力。

您的答案:A

题目分数:0.5

此题得分:0.5

批注:一般旋风分离器的出入口截面尺寸和直径是成一定比例的,长径比大的分离器其出入口截面就会较小。长径比大的分离器其效率高、阻力大。

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 Pa

2.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) ×3.14×0.762

150.307×103 N

σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n

P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

化工原理选择测试题(含参考答案)

化工原理选择测试题(含参考答案)

化工原理选择测试题(含参考答案)

一、单选题(共100题,每题1分,共100分)

1、小批量、多品种的精细化学品的生产适用于()过程。

A、间歇操作

B、半间歇操作

C、连续操作

D、半连续操作

正确答案:A

2、当介质的温度超过800℃时,为提高管材的抗蠕变性能和持久性能,必须选用()材料。

A、高锰钢

B、特殊的耐高温合金钢

C、铜

D、不锈钢

正确答案:B

3、离心泵与往复泵的相同之处在于( )

A、工作原理

B、安装高度的限制

C、流量的调节方法

D、流量与扬程的关系

正确答案:B

4、属于天然纤维的是下列哪种物质( )

A、石棉

B、尼龙

C、胶黏纤维

D、碳纤维

正确答案:A

5、SO2和Cl2都具有漂白作用,若将等物质的量的两种气体混合,在作用于潮湿的有色物质,则可观察到有色物质( )

A、立即褪色

B、慢慢褪色

C、先褪色后恢复原色

D、不褪色

正确答案:D

6、化工生产中要注意人身安全,哪些是错误的( )

A、生产中要密切注意压力容器安全运行,人不能离远

B、注意生产中的有毒物质

C、防止在生产中触电

D、远离容易起火爆炸场所

正确答案:A

7、下列四种流量计,哪种不属于差压式流量计的是( )

A、孔板流量计

B、文丘里流量计

C、喷嘴流量计

D、转子流量计

正确答案:D

8、芳烃C9H10的同分异构体有( )

A、6种

B、7种

C、8种

D、9种

正确答案:C

9、为了防止( )现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀

A、汽蚀

B、气缚

C、电机烧坏

D、叶轮受损

正确答案:C

10、在安装自动调节阀时,通常再并联一截止阀,其作用是( )

A、没有用,可不设置

B、增加流通量的作用

(完整版)化工原理课后答案

(完整版)化工原理课后答案

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:

kPa

Pa gm

ρgR ρp gh

ρgh ρp 53529742.70632.600378.081.990045.081.9106.133

00==-=⨯⨯-⨯⨯⨯=-==+

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

h kg ρq m V s /1647918319=⨯=⋅= s m d q u V /69.0068.0785.03600

/9785.02

21=⨯==

s m kg u G ⋅=⨯==2

11/4.1263183169.0ρ (2) 小管: mm 5.357⨯φ

质量流量不变 h kg m s /164792=

s m d q u V /27.105.0785.03600

化工原理一在线作业二 满分答案

化工原理一在线作业二 满分答案

第二阶段在线作业

单选题 (共20道题)

1.(

2.5分)自由沉降的意思是。

A、颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计

B、颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度

C、颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用

D、颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程

我的答案:D 此题得分:2.5分

2.(2.5分)过滤推动力一般是指:

A、过滤介质两边的压差

B、过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差

C、滤饼两面的压差

D、液体进出过滤机的压差

我的答案:B 此题得分:2.5分

3.(2.5分)回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作:

A、转鼓本身

B、随转鼓转动的转动盘

C、与转动盘紧密接触的固定盘

D、分配头

我的答案:D 此题得分:2.5分

4.(2.5分)板框过滤机中:

A、框有两种不同的构造

B、板有两种不同的构造

C、框和板都有两种不同的构造

D、板和框都只有一种构造

我的答案:B 此题得分:2.5分

5.(2.5分)在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指。

A、效率最高时旋风分离器的直径

B、旋风分离器允许的最小直径

C、旋风分离器能够50%分离出来的颗粒的直径

D、能保持滞流流型时的最大颗粒直径

我的答案:C 此题得分:2.5分

6.(2.5分)旋风分离器的总的分离效率是指。

A、颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率

B、颗粒群中最小粒子的分离效率

C、不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和

D、全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率

我的答案:D 此题得分:2.5分

7.(2.5分)过滤基本方程是基于推导得出来的。

化工原理习题答案

化工原理习题答案

化工原理习题答案

问题一:质量守恒及干燥问题

问题描述:

一种含有30%水分的湿煤经过加热后,其水分含量降低到15%。问:为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%,需要排除多少千克水分?

解答:

根据质量守恒原则,该问题可以通过计算质量的变化来求解。

设湿煤的初始质量为m1,水分含量为w1,加热后的质量为m2,水分含量为w2。根据题意可得到以下关系:

m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%

根据题意可得到以下关系: w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30

将以上关系代入计算,可得到: 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%

解得:m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1

代入具体数值进行计算: m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg

因此,需要排除150千克水分。

问题二:能量守恒问题

问题描述:

一个装有100升水的水箱,水温为20°C。向该水箱中加热10000千卡的热量,水温升高到40°C。问:热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度?

解答:

根据能量守恒原理,可以通过计算热量的变化来求解。

热量的变化可表示为:Q = mcΔT

其中,Q为热量的变化量,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度的变化。

根据题意可得到以下关系: Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT:10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此,热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。

化工原理完整答案

化工原理完整答案

第一章 流体流动

一、名词解释(每小题2分)

31、法定计量单位:由国家以命令形式规定允许使用的计量单位。

62、稳定流动:流动系统中各截面上的流速、压强、密度等各有关物理量仅随位置变化不随时间变化。

63、不稳定流动:流动系统中各截面上的流速、密度、压强等随位置及时间而变。

64、流动边界层:流体流过壁面时,如果流体润湿壁面,则必然形成速度梯度很大的流体层叫流动边界层。

35、边界层分离:流体在一定条件下脱离壁面的现象叫边界层的分离。 66、速度梯度:

du

dy

速度梯度,即在与流动方向垂直的y 方向上流体速度的变化率。

37、牛顿黏性定律:dy

du

μ

τ= 68、当量长度e l :把流体流过某一管件或阀门的局部阻力折算成相当于流过一段与它直径相同、长度为e l 的直管阻力。所折算的直管长度称为该管件或阀门的当量长度。

69、因次分析法:用维数不多的无因次数群代替较多的变量,对一个复杂的物理现象可简化实验工作,该方法称为因次分析法。 310、相对粗糙度 :ε /d—相对粗糙度。

611、黏性:运动流体内部产生的阻碍流体向前运动的特性。 612、黏度:S y

u F ∆∆=μ,

μ

—比例系数,流体的黏性愈大,其值愈大,所以称为粘滞系

数或动力。黏度,简称黏度。

312、点速度:流通截面上某一点的速度,可直接测量m/S 。 313、绝压:以绝对零压作起点计算的压强,称为绝对压强。

314、表压:表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为表压强。 315、真空度:真空度等于大气压强减去绝对压强。 二、单选择题(每小题2分)

化工原理-气体吸收作业(含答案)

化工原理-气体吸收作业(含答案)

气体吸收

1.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体,经充分接触后,测得水中的CO 2平衡浓度为

2.875×10-2

kmol/m 3

,鼓泡器内总压为101.3kPa ,水温30℃,溶液密度为1000 kg/m 3

。试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。 解:

查得u30℃,水的kPa 2.4=s p kPa 1.972.43.101*=-=-=s A

p p p

稀溶液:3kmol/m 56.5518

1000

==

S

M c ρ

42

1017.556

.5510875.2--⨯=⨯==c c x A kPa 10876.110

17.51.975

4*⨯=⨯==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21

.9710875.2342

*⋅⨯=⨯==

--A

A p c H

18543

.10110876.15

=⨯=

=p E m 2.在总压101.3kPa ,温度30℃的条件下, SO 2摩尔分率为0.3的混合气体与SO 2摩尔分率为0.01的水

溶液相接触,试问:

(1) 从液相分析SO 2的传质方向;

(2) 从气相分析,其他条件不变,温度降到0℃时SO 2的传质方向;

(3) 其他条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa 时SO 2的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。

解:(1)查得在总压101.3kPa ,温度30℃条件下SO 2在水中的亨利系数E =4850kPa 所以 ==

p E m =3

.1014850 47.88 从液相分析

00627.088

化工原理作业答案

化工原理作业答案

第一章 流体流动与输送机械

3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?

解:

'

'表表绝+p p p p p a a =+=

∴kPa 3.15675)1303.101)('

'=-=

=+(-+真表a a p p p p 7.如附图所示,水在管道中流动。为测得A -A ′、B -B ′截面的压力差,在管路上方安装一U 形压差计,指示液为水银。已知压差计的读数R =180mm ,试计算A -A ′、B -B ′截面的压力差。已知水与水银的密度分别为1000kg/m 3和13600 kg/m 3。

解:图中,1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体,且处于同一水平面,因此为等压面,即

'11p p =, '22p p =

又 gm p p A ρ-='1

gR

R m g p gR p gR p p B 002021)('ρρρρ++-=+=+=

所以 gR R m g p gm p B A 0)(ρρρ++-=-

整理得 gR p p B A )(0ρρ-=-

由此可见, U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R 有关,而与U 形压差计放置的位置无关。

代入数据 Pa 2224918.081.9)100013600(=⨯⨯-=-B A p p

9.图示为汽液直接混合式冷凝器,水蒸气与冷水相遇被冷凝为水,并沿气压管流至地沟排出。现已知真空表的读数为78kPa ,求气压管中水上升的高度h 。

化工原理完整答案

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第一章 流体流动

一、名词解释(每小题2分)

31、法定计量单位:由国家以命令形式规定允许使用的计量单位。

62、稳定流动:流动系统中各截面上的流速、压强、密度等各有关物理量仅随位置变化不随时间变化。

63、不稳定流动:流动系统中各截面上的流速、密度、压强等随位置及时间而变。

64、流动边界层:流体流过壁面时,如果流体润湿壁面,则必然形成速度梯度很大的流体层叫流动边界层。

35、边界层分离:流体在一定条件下脱离壁面的现象叫边界层的分离。 66、速度梯度:

du

dy

速度梯度,即在与流动方向垂直的y 方向上流体速度的变化率。

37、牛顿黏性定律:dy

du

μ

τ= 68、当量长度e l :把流体流过某一管件或阀门的局部阻力折算成相当于流过一段与它直径相同、长度为e l 的直管阻力。所折算的直管长度称为该管件或阀门的当量长度。

69、因次分析法:用维数不多的无因次数群代替较多的变量,对一个复杂的物理现象可简化实验工作,该方法称为因次分析法。 310、相对粗糙度 :ε /d—相对粗糙度。

611、黏性:运动流体内部产生的阻碍流体向前运动的特性。 612、黏度:S y

u F ∆∆=μ,

μ

—比例系数,流体的黏性愈大,其值愈大,所以称为粘滞系

数或动力。黏度,简称黏度。

312、点速度:流通截面上某一点的速度,可直接测量m/S 。 313、绝压:以绝对零压作起点计算的压强,称为绝对压强。

314、表压:表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为表压强。 315、真空度:真空度等于大气压强减去绝对压强。 二、单选择题(每小题2分)

化工原理课后习题(参考答案)

化工原理课后习题(参考答案)

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
1-14. 从一主管向两支管输送20oC的水。要求主管中水的流速约为1.0m/s, 支管1与支管2中水的流量分别为20t/h与10t/h。试计算主管的内径,并从 无缝钢管规格表中选择合适的管径,最后计算出主管内的流速。 解:查表可得20oC水的密度: 998 .2kg / m3 根据主流管流量

化工原理作业答案

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第一章 流体流动与输送机械

3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?

解:

'

'表表绝+p p p p p a a =+=

∴kPa 3.15675)1303.101)('

'=-=

=+(-+真表a a p p p p 7.如附图所示,水在管道中流动。为测得A -A ′、B -B ′截面的压力差,在管路上方安装一U 形压差计,指示液为水银。已知压差计的读数R =180mm ,试计算A -A ′、B -B ′截面的压力差。已知水与水银的密度分别为1000kg/m 3和13600 kg/m 3。

解:图中,1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体,且处于同一水平面,因此为等压面,即

'11p p =, '22p p =

又 gm p p A ρ-='1

gR

R m g p gR p gR p p B 002021)('ρρρρ++-=+=+=

所以 gR R m g p gm p B A 0)(ρρρ++-=-

整理得 gR p p B A )(0ρρ-=-

由此可见, U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R 有关,而与U 形压差计放置的位置无关。

代入数据 Pa 2224918.081.9)100013600(=⨯⨯-=-B A p p

9.图示为汽液直接混合式冷凝器,水蒸气与冷水相遇被冷凝为水,并沿气压管流至地沟排出。现已知真空表的读数为78kPa ,求气压管中水上升的高度h 。

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
3
pA � � g�H � hA�=pB � � � g H � hB�� gR�� � �1�
�pA


gZ

A
-�
p
B


gZ

B
=g
R�


�1�
� A � � B � gR�� � �1� 1. 若忽略空气柱的重量 � A � � B � gR�� � �1��9.81×0.01×1000�98.1N/㎡
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=7.86×104Pa 1�2 用水银压强计如图测量容器内水面上方压力 P0�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 P0 为多少� �2�若容器内表压增加一倍�压差计的读数 R 为多少�
R
亦不多变。管路水平放置�ZA-ZB�0�

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********/==⋅

=

=

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅s

m kg s m s cm g s

N m s

cm g s

pa s

cm g

∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解:

51001325.1Pa

atm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2

3

21001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-

∴2

1001325.1J 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 Pa

2.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 3

mm m

kg mm

m kg h 4921000600820h 3

3

23=⋅⨯⋅==

--水

油ρρ h=h 1+h 3=892mm

5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 = 1.04m

6解:h=P(表压)/ ρ水g =

81

.9*10001000

*10 =

1.02 m

7.解:由公式A

化工原理习题及答案

化工原理习题及答案

化工原理习题及答案

第一章流体流动

姓名____________班级____________学号_____________成绩______________

一、填空题:

1.(3分)

雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ=1000kg.m ,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.

***答案***

Re=duρ/μ; 10 ; 湍流

2.(2分)

当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg.

***答案***

850; -100

3.(3分)

测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________.

***答案***

转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计;

湿式气体流量计; 皮托管

4.(2分)

管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.

***答案***

1.0; 0.5

5.(3分)

流体体积流量用_____来计算;质量流量用_____来计算;而流体流速用_____来计算。

***答案***

q =u.A q =u.A.ρu=q /A

6.(3分)

流体在园直管内流动,当Re≥4000时的流型称为___,其平均速度与最大流速的关

化工原理附答案

化工原理附答案

一. 填空(每小题1分,共20分)

1.流体流动阻力的形成是流体具有———粘性———的结果。

2. 边长为a 的正方形截面风道,其当量直径为—————a ———。

3.经内径为50mm 的钢管输送运动20℃的水,水的流速为2 m/s ,粘度为1.005cP 。试判定水在钢管中的流型。 湍流

4.每千克水经过泵后其机械能增加了490J ,则该泵的扬程为——50m O H 2————。

5.某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa ,若当地气压计的读数为100.6kPa (755mmHg ),塔顶真空表读数应为———— 93.5————kPa (mmHg )。

6.一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将————下降——,在空气中的沉降速度将———增大———。

7.通常,——————气固——非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行,——液固——————悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

8.饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是——————滤饼层—————————

—而不是——————过滤介质——————————。

9.当进气口气速一定时,旋风分离器的直径越大,其分离因数越———小—————;转速一定的离心分离机随着转鼓直径的增大,其分离因数将————增加——————。

10.在板框式过滤机中,洗涤速率是过滤终了时过滤速率的—————1/4—————倍。

11.金属的导热系数大都随其纯度的增加而————增大————,随其温度的升高而———减小————

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化工原理作业答案

LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

Pa ,乙地区的平均大气压力为 kPa ,在甲地区的某真空设备上装有一个真空表,其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作,真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地

时相同?

解:(1)设备内绝对压力

绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ (2)真空表读数

真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯

5.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解:(1)A 点的压力

()(表)Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ

(2)B 点的压力

13.如本题附图所示,用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定,其上方压力为⨯ Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔内压力为⨯ Pa ,进料口高于储罐内的液面8 m ,输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ,进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ,求泵的有效功率。

解:在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式,得 19.用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽(见本题附图)。反应器液面上方保持×103 Pa 的真空度,高位槽液面上方为大气压。管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管,

总长

为35 m ,管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计(局部阻力系数为4)、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。若泵的效率

为,求泵的轴功率。(已知溶液的密度为1073 kg/m 3,黏度为⨯

Pa ⋅s 。管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm 。)

解:在反应器液面1-1,与管路出口内侧截面2-2,间列机械能衡算方程,以截面1-1,为基准水平面,得

22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ

+++=+++∑ (1) 式中 z 1=0,z 2=17 m ,u b1≈0

p 1=×103 Pa (表),p 2=0 (表) 将以上数据代入式(1),并整理得

=×17+24312.+1073

109.253

⨯+

f

h ∑=+f

h ∑

其中 f h ∑=(λ+

e

L L d

+∑+∑ζ)2

b22

u

=Re b du ρμ

=3

0.068 1.4310730.6310

-⨯⨯⨯=×105

根据Re 与e /d 值,查得λ=,并由教材可查得各管件、阀门的当量长度分别为 闸阀(全开): ×2 m =0.86 m 标准弯头: ×5 m =11 m

故 f h ∑=×350.86110.068

++++4)kg J 243.12=kg 于是 ()kg J 217.7kg J 74.250.192e =+=W 泵的轴功率为

s N =e W η/w =W 7

.036001027.2174

⨯⨯⨯=

20.如本题附图所示,贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为20 m 。

(1)当闸阀关闭时,测得R =600 mm 、h =1500 mm ;当闸阀部分开启时,测得R =400 mm 、h =1400 mm 。摩擦系数λ可取为,管路入口处的局部阻力系数取为。问每小时从管中流出多少水(m 3)

(2)当闸阀全开时,U 管压差计测压处的压力为多少Pa (表压)。(闸阀全开时L e /d ≈15,摩擦系数仍可取。)

解:(1)闸阀部分开启时水的流量

在贮槽水面1-1,与测压点处截面2-2,间列机械能衡算方程,并通过截面2-2,的中心作基准水平面,得

22

b1b21212f 12

22u u p p gz gz h ρρ

++=+++∑,- (a ) 式中 p 1=0(表) u b2=0,z 2=0

z 1可通过闸阀全关时的数据求取。当闸阀全关时,水静止不动,根据流体静力学基本方程知

2

H O 1Hg ()g z h gR ρρ+= (b )

式中 h =1.5 m, R =0.6 m 将已知数据代入式(b )得 将以上各值代入式(a ),即 ×=2

b 2

u +

1000

39630

+ u b 2 解得 s m 13.3b =u

水的流量为 ()s m 43.1s m 13.31.0785.036004

π

3600332b 2s =⨯⨯⨯==u d V

(2)闸阀全开时测压点处的压力

在截面1-1,与管路出口内侧截面3-3,间列机械能衡算方程,并通过管中心线作基准平面,得

22

b1b33113f 13

22u u p p gz gz h ρρ

++=+++∑,- (c ) 式中 z 1=6.66 m ,z 3=0,u b1=0,p 1=p 3 2e b f,13

c ()2L L u h

d λζ-+∑∑=+=2

2b

b 350.025(15)0.5 4.810.12

u u ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦

将以上数据代入式(c ),即 ×=2

b

2

u + u b 2

解得 s m 13.3b =u

再在截面1-1,与2-2,间列机械能衡算方程,基平面同前,得

22

b1b21212f 12

22u u p p gz gz h ρρ

++=+++∑,- (d ) 式中 z 1=6.66 m ,z 2=0,u b1≈0,u b2=3.51 m/s ,p 1=0(表压力) 将以上数值代入上式,则 解得 p 2=×104 Pa (表压)

第二章 流体输送机械

1.用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。管路情况如本题附图所示。启动泵之前A 、C 两压力表的读数相等。启动离心泵并将出口阀调至某开度时,输油量为39 m 3/h ,此时泵的压头为38 m 。已知输油管内径为100 mm ,摩擦系数为;油品密度为810 kg/m 3。试求(1)管路特性方程;(2)输油管线的总长度(包括所有局部阻力当量长度)。

解:(1)管路特

性方程

甲、乙两地油罐液

面分别取作1-1’与2-2’截面,以水平管轴线为基准面,在两截面之间列柏努利方程,得到

由于启动离心泵之前p A =p C ,于是

g

p Z K ρ∆+

∆==0 则 2e e H Bq = 又 e 38H H ==m

])39/(38[2=B h 2

/m 5

=×10–2

h 2

/m 5

则 22e e 2.510H q -=⨯(q e 的单位为m 3/h )

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