化工基础课后习题答案(高教版)

流体流动和输送

1、液体高度：, 器底所受的力：

压强：

指示液为CCl4,其读数：

2、人孔面积：压力：

槽壁面积：

槽壁所受压力：

3、4、

6、（1）求空气的体积流量流通截面：体积流量：（2）求质量流量表压：

绝压：

空气的平均分子量：当时温度：

空气密度：∴质量流量：

7**、对容器A 孔口流速：

体积流量：流出的总体积：

液体降至处所需时间：

剩余部分为非稳定流动，所需时间：

对于容

B

由于B下端有短管，管内流体在流动中有下拉液体的作用，故需时间短。

8、以水平管中心线为基准面，在1－1，，2－2，间列柏式，

在操作条件下，甲烷的密度：

水柱压差计读数：

9、

10、对孔板流量计：流量与流速度关系：，即，

(1)当读数为80mmHg时，，即误差＝%

(2)读数为20mmHg时，，即误差＝%

(3)指示液为四氯化碳时，∴流量的相对误差与以上相同。

11、

体积流量：质量流量：

导管中苯的流速：

12、忽略阻力，

，，，

将数据代入，得

体积流量：

13、，，, , ∴

＝，空气流量：

质量流量：

，

∵，，，

解得，，体积流量：

14、当量直径：

流速：

湍流

15、

相对粗糙度：，查图得

16、

，，查图得H1=0，H2=10，v1=0，v2=，P2=0

，

17、用试差法求流量，∵λ＝f(Re),Re=f(v),难以直接求解。

由Re～λ图可见，对ε＝的无缝钢管而言，Re在2×104～1×107之间，λ值在～之间，设λ＝，H1=5，H2=0，P1=P2=0（表压），v1=0

，查图得λ＝，

苯的体积流量：qv=××=S

（若设λ＝，qv=S）

校核：基本相符。

18、强烈湍流时，λ可看作常数。

，

,

10=×10-6/d5

d5=×10-7，∴d=42mm

19、（1）、

（2）、

（3）、

20、（1）、，增加3倍（2）、

（3）、，增加1倍

21、（1）、, ,

,

,

∴

（2）、，，

，，

22、，

查图，λ＝,

∵P1=P2=0，H1=0，动压头可忽略

有效功率：

轴功率：

23、

,

H1=0，v1=0，H2=15，v2=，P1=P2=0（表压）

∴理论功率：

轴功率：

24、

，∴主管中水的流量：

支管中流量：

25、支路管道

26、40mm水柱＝(表压)，绝对压：+= 50℃空气密度：

空气在导管中流速：

, , 查图λ＝

输送功率：

效率：

27、（1）、更换后，输出量为：扬程：

（2）、两台并联

两台并联后输出水量最多能达到20m3/h，但是在的扬程下，而不是25m。实际并联两台的输出水量总小于20m3/h。两台串联的水泵扬程最多为，但是在流量为10m3/h时，实际串联两台的扬程总小于。

28、30℃时水的蒸汽压：当地大气压：

允许安装高度：

现安装在水源上3m处，不能正常运转。

29、允许安装高度＝允许吸上高度－当地大气压低于标准大气压折算的压头－水蒸气压高于20℃水蒸气压折算的压头－阻力－动压头50℃水蒸气压：，20℃为

蒸汽压之差＝

大气压之差＝－100==

(1)、当流量为20m3/h时

，

允许安装高度：Hg=

(2)、流量为30m3/h

，

允许安装高度：Hg=

30、流动型态由Re决定，要使流动型态相似，则两种情况下Re应相等。设1为设备条件，2为模型条件

，

31、（1）、

（2）、，

（3）、

传 热

1、a 、散热速率：2

9606

.024.09.024.060700m W t A =+-=∆=Φ∑λδ

交界面温度：

℃44424

.09.0960

700/1

112=-

=Φ-

=δλA

t t

b 、2

3606

.024.009.01.09.024.060700m W t A =++-=∆=Φ∑λδ

2、根据，()t t A -'=Φ1α 炉气温度：℃73230960700/1=+=Φ+='αA t t 外界温度：℃

122096060/233=-=Φ-='

αA t t

4、设交界面温度为t

()()3080302

1-=-=

Φδλδλt ∴℃

230305050200

305021=+⨯=+⨯=δδt

6、设饱和蒸汽的

K m W

.10000

2=α，304kPa 饱和蒸汽温度＝134℃

∵2212412<=r r ，∴mm r m 5.2222124=+= 不保温时：

()()m W r r r t t l m 257024.01510225.045003.0021.01000012013414.32112221121=⨯+

⨯+⨯-⨯⨯=++-=Φαλδαπ

保温时：()()m

W

r r r r t t l

m m 7

.107024.0151037.015.003.00225.045003.0021.01000012013414.32112222221111121=⨯+

⨯+⨯+⨯-⨯⨯=

+++-=

Φ

αλδλδαπ

7、(1)、12

ln 12r r t l λπ∆=

Φ， 57.13060ln 3090ln ln ln 1212==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''=Φ'Φr r r r ，∴Φ=Φ'63.0

（2）、

2

2121ln 12r r r t

l αλπ+∆=

Φ

342

.106.01013060ln 15.0109.01013090ln 15.011ln 11ln

122122

212=⨯+⨯+

='+

'

+=Φ'Φr r r r r r αλαλ，∴Φ=Φ'746.0

8、(1)、设绝热层外表面温度为t

()()045.0121202025.0045.0ln

15.013002⨯-=-t l t l ππ，解得t=110℃