化工原理版天津大学上下册课后答案
化工原理课后习题答案全
化工原理课后习题答案(夏清、贾绍义主编.化工原理.天津大学出版社,2011.) QQ578571918第一章 流体流动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 ≤ ζ螺解:P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nζ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n P 油 ≤ ζ螺 得 n ≥ 6.23取 n min = 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附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Γh在1-1´与2-2´截面之间P 1 = P2+ ρ水银gR∵P1 = P4,P2= P3且P3 = ρ煤油gΓh , P4= ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Γh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Γh + h)-ρ煤油gΓh 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= 0.418m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
化工原理天津大学版化上下册习题问题详解
化工原理课后习题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3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400mm , R2 = 50 mm,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,其高度R3= 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
化工原理(上册)答案
化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)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 800mm,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3.某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,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,其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
化工原理天津大学版化上下册习题答案之欧阳学创编
化工原理课后习题1.时间:2021.03.03 创作:欧阳学2.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98.7×103Pa。
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3.某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm, R2 = 50mm,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,其高度R3= 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A+ ρg gh1= ρ水gR3+ ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
化工原理(天津大学)下册课后习题答案.
化工原理(天津大学下册课后习题参考答案第五章蒸馏1. 已知含苯 0.5(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(℃ 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11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-PB */(PA *-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 = 80.1℃为例 x =(99-40 /(101.33-40 = 0.962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 = 0.5时,相应的温度为 92℃2. 正戊烷(C 5H 12和正己烷(C 6H 14的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求 P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压 (kPa 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下 C 5H 12(A 和 C 6H 14(B 的饱和蒸汽压以 t = 248.2℃时为例,当 t = 248.2℃时 PB * = 1.3kPa查得 P A *= 6.843kPa得到其他温度下 A ¸B 的饱和蒸汽压如下表t(℃ 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A *(kPa 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.20089.000101.300 P B *(kPa 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以 260.6℃时为例当 t= 260.6℃时 x = (P-PB */(PA *-P B *=(13.3-2.826 /(13.3-2.826 = 1平衡气相组成以 260.6℃为例当 t= 260.6℃时 y = PA *x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃ 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 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。
化工原理(上)课后习题解答 天津大学化工学院 柴诚敬 (2)
习题解答绪 论1. 从基本单位换算入手,将下列物理量的单位换算为SI 单位。
(1)水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s) (2)密度ρ=138.6 kgf ·s 2/m 4(3)某物质的比热容C P =0.24 BTU/(lb·℉) (4)传质系数K G =34.2 kmol/(m 2·h ·atm) (5)表面张力σ=74 dyn/cm(6)导热系数λ=1 kcal/(m ·h ·℃)解:本题为物理量的单位换算。
(1)水的黏度 基本物理量的换算关系为1 kg=1000 g ,1 m=100 cm则 ()s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.044⋅⨯=⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=--μ (2)密度 基本物理量的换算关系为1 kgf=9.81 N ,1 N=1 kg ·m/s 2则 3242m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=ρ (3)从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1 BTU=1.055 kJ ,l b=0.4536 kg o o 51F C 9=则()C kg kJ 005.1C 95F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0︒⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒=p c (4)传质系数 基本物理量的换算关系为1 h=3600 s ,1 atm=101.33 kPa则()kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.34252G ⋅⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅=-K(5)表面张力 基本物理量的换算关系为1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm则m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 7425--⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ (6)导热系数 基本物理量的换算关系为1 kcal=4.1868×103 J ,1 h=3600 s则()()C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 132︒⋅=︒⋅⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=λ 2. 乱堆25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时,等板高度可用下面经验公式计算,即()()()LL310CB4E 3048.001.121078.29.3ραμZ D G A H -⨯=式中 H E —等板高度,ft ;G —气相质量速度,lb/(ft 2·h); D —塔径,ft ;Z 0—每段(即两层液体分布板之间)填料层高度,ft ; α—相对挥发度,量纲为一; μL —液相黏度,cP ; ρL —液相密度,lb/ft 3A 、B 、C 为常数,对25 mm 的拉西环,其数值分别为0.57、-0.1及1.24。
天大(夏清_陈常贵主编,姚玉英主审)_化工原理(上(下册))答案
化工原理课后习题解答(夏清、常贵主编.化工原理.大学,2005.)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:设备的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备的表压强 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) ×3.14×0.762 150.307×103 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3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,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灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽煤油和水的两相界面位置。
化工原理课后习题解答
化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)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) ×3.14×0.762 150.307×103 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3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R 1 = 400 mm , R 2 = 50 mm ,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,其高度R 3 = 50 mm 。
试求A ﹑B 两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a –a ′为等压面,对于左边的压差计,b –b ′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
化工原理(上)课后习题解答-天大柴诚敬主编
化⼯原理(上)课后习题解答-天⼤柴诚敬主编第⼀章流体流动10.有⼀装满⽔的储槽,直径1.2 m ,⾼3 m 。
现由槽底部的⼩孔向外排⽔。
⼩孔的直径为4 cm ,测得⽔流过⼩孔的平均流速u 0与槽内⽔⾯⾼度z 的关系为: zg u 262.00=试求算(1)放出1 m 3⽔所需的时间(设⽔的密度为1000 kg/m 3);(2)⼜若槽中装满煤油,其它条件不变,放出1m 3煤油所需时间有何变化(设煤油密度为800 kg/m 3)?解:放出1m 3⽔后液⾯⾼度降⾄z 1,则 ()m 115.2m 8846.032.1785.01201=-=?-=z z由质量守恒,得21d 0d M w w θ-+=,01=w (⽆⽔补充)200000.622w u A A gzA ρρ==(为⼩孔截⾯积)AZ M ρ= (A 为储槽截⾯积) 故有 0262.00=+θρρd dz A gz A即θd AA gzdz 062.02-= 上式积分得 ))((262.022112100z z A A g -=θ ()m i n 1.2s 4.126s 115.2304.0181.9262.0221212==-??? ???=18.某液体以⼀定的质量流量在⽔平直圆管内作湍流流动。
若管长及液体物性不变,将管径减⾄原来的1/2,问因流动阻⼒⽽产⽣的能量损失为原来的多少倍?解:流体在⽔平光滑直圆管中作湍流流动时 f p ?=f h ρ∑ 或f h ∑=f p ?/ρ=λ2b 2u L d ρ∑∑f1f2hh =(2b1b22112))()(u u d d λλ式中 21d d =2 ,b2b1u u =(21d d)2 =4因此∑∑f1f2hh=221()(2)(4)λλ=3212λλ⼜由于 25.0Re316.0=λ12λλ=(25021.)Re Re =(0.251b12b2)d u d u =(2×25041.)=(0.5)0.25=0.841 故∑∑f1f2hh =32×0.84=26.919.⽤泵将2×104 kg/h 的溶液⾃反应器送⾄⾼位槽(见本题附图)。
天大(夏清_陈常贵主编,姚玉英主审)_化工原理(上(下册))答案
化工原理课后习题解答(夏清、常贵主编.化工原理.大学,2005.)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:设备的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备的表压强 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3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,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灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽煤油和水的两相界面位置。
《化工原理》(修订版 夏清 陈常贵)上册课后答案
∴ uB = (AA/AB )uA = (33/47)2×2.5 = 1.23m/s 在A﹑B两截面处列柏努力方程
Z1g + u12/2 + P1/ρ = Z2g+ u22/2 + P2/ρ + ∑hf
∵ Z1 = Z2 ∴ (P1-P2)/ρ = ∑hf +(u12-u22)/2
化工原理课后习题解答
(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)
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
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= 0.418m
5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为 水银,两U管间的连接管内充满水。以知水银面与基准面的垂直距离分别为:h1﹦2.3m, h2=1.2m, h3=2.5m,h4=1.4m。锅中水面与基准面之间的垂直距离h5=3m。大气压强pa= 99.3×103pa。 试求锅炉上方水蒸气的压强P。 分析:首先选取合适的截面用以连接两个U管,本题应 选取如图所示的 1-1 截面,再选取等压面,最后根据 静力学基本原理列出方程,求解 解:设 1-1 截面处的压强为P1 对左边的U管取a-a等压面, 由静力学基本方程 P0 + ρ水g(h5-h4) = P1 + ρ水银g(h3-h4) 代入数据 P0 + 1.0×103×9.81×(3-1.4) = P1 + 13.6×103×9.81×(2.5-1.4) 对右边的U管取b-b等压面,由静力学基本方程P1 + ρ水g(h3-h2) = ρ水银g(h1-h2) +
化工原理 版 天津大学 上下册课后答案
上册第一章 流体流动习题解答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:真空度=大气压-绝压表压=-真空度=-13.3310Pa ⨯2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品,油面高于罐底9.6 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14 mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为32.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?解:设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ,则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强9609.81(9.60.8)82874p g z ρ=∆=⨯⨯-= 作用在孔盖外侧的是大气压a p ,故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ∆= 作用在孔盖上的净压力为每个螺钉能承受的最大力为:螺钉的个数为433.7610/4.96107.58⨯⨯=个所需的螺钉数量最少为8个3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计,如本题附图所示。
测得R 1=400 mm ,R 2=50 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=50mm 。
试求A 、B 两处的表压强。
解:U 管压差计连接管中是气体。
若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度,因为g Hg ρρ=,故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。
由此可以认为A C p p ≈,CDpB D p p ≈。
由静力学基本方程式知7161Pa =(表压)4. 本题附图为远距离制量控制装置,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 =1 m ,U 管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820 kg/m 3。
试求当压差计读数R=68 m 时,相界面与油层的吹气管出口距离h 。
天津大学化工原理(第二版)上册课后习题答案[1]
第一章 流体流动流体的重要性质1.某气柜的容积为6 000 m 3,若气柜内的表压力为5.5 kPa ,温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为:H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、CH 4 1%,大气压力为 101.3 kPa ,试计算气柜满载时各组分的质量。
解:气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量:kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n mkg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2.若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起,试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解: ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3.已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ,乙地区的平均大气压力为101.33 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区操作时相同?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=⨯-⨯化 4.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。
天津大学_化工原理(上册)答案
化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)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3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,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,其高度R3= 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
化工原理课后习题解答
化工原理课后习题解答————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为13.3×103Pa,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 = - 13.3×103Pa2.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6.9m,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) ×3.14×0.762150.307×103Nσ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3.某流化床反应器上装有两个Uﻩ型管压差计,如本题附图所示。
测得R1= 400 mm ,R2 = 50 mm,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,其高度R3= 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
化工原理答案(天津大学版)
化⼯原理答案(天津⼤学版)化⼯原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化⼯原理.天津⼤学出版社,2005.)第⼀章流体流动 (3)第⼆章流体输送机械 (23)第三章机械分离和固体流态化 (32)第四章传热 (42)第五章蒸馏 (56)第六章吸收 (65)第七章⼲燥 (70)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3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所⽰。
测得R1= 400mm ,R2 = 50 mm,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,其⾼度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静⼒学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压⾯,对于左边的压差计b–b′为另⼀等压⾯,分别列出两个等压⾯处的静⼒学基本⽅程求解。
《化工原理》(修订版 夏清 陈常贵)上册课后答案
化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)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 N3×3.14×0.0142×nσP油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,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,其高度R3 = 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
化工原理课后习题答案_天津大学出版社主编夏清
化工原理课后习题解答(夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.)田志高第一章流体流动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≤ζ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nζ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤ζ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。
测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,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,其高度R3= 50 mm。
试求A﹑B两处的表压强。
分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2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= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。
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化工原理版天津大学上下册课后答案Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】上册 第一章 流体流动习题解答1. 某设备上真空表的读数为×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×103 Pa 。
解:真空度=大气压-绝压表压=-真空度=310Pa ⨯2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品,油面高于罐底 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14 mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为×106 Pa ,问至少需要几个螺钉解:设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ,则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=∆=⨯⨯-=( 作用在孔盖外侧的是大气压a p ,故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ∆=作用在孔盖上的净压力为每个螺钉能承受的最大力为:螺钉的个数为433.7610/4.96107.58⨯⨯=个所需的螺钉数量最少为8个3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计,如本题附图所示。
测得R 1=400 mm ,R 2=50 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=50mm 。
试求A 、B 两处的表压强。
解:U 管压差计连接管中是气体。
若以2,,g H O Hgρρρ分别表示气体、水与水银的密度,因为g Hg ρρ,故由Cp气柱高度所产生的压强差可以忽略。
由此可以认为A C p p ≈,B D p p ≈。
由静力学基本方程式知7161Pa =(表压)4. 本题附图为远距离制量控制装置,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 =1 m ,U 管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820 kg/m 3。
试求当压差计读数R=68 m 时,相界面与油层的吹气管出口距离h 。
解:如图,设水层吹气管出口处为a ,煤油层吹气管出口处为b ,且煤油层吹气管到液气界面的高度为H 1。
则1a p p = 2b p p =1()()a p g H h g H h ρρ=++-油水(表压) 1b p gH ρ=油(表压)U 管压差计中,12Hg p p gR ρ-= (忽略吹气管内的气柱压力)分别代入a p 与b p 的表达式,整理可得:根据计算结果可知从压差指示剂的读数可以确定相界面的位置。
并可通过控制分相槽底部排水阀的开关情况,使油水两相界面仍维持在两管之间。
5. 用本题附图中串联U 管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压,U 管压差计的指示液为水银,两U 管间的连接管内充满水。
已知水银面与基准面的垂直距离分别为:h 1= m 、h 2= m 、h 3= m 及h 4= m 。
锅中水面与基准面间的垂直距离h 5=3 m 。
大气压强a p =×103 Pa 。
试求锅炉上方水蒸气的压强p 。
(分别以Pa 和kgf/cm 2来计量)。
234H压缩空气 p解:如图所示标记等压面2,3,4,大气压记为a p212()a Hg p p p g h h =+- (1)23232()H O p p g h h ρ=-- (2)4334()Hg p p g h h ρ=+- (3)20454()H O p p g h h ρ=-- (4)将以上四式相加并代入已知量6. 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 。
压差计中以油和水为指示液,其密度分别为920 kg/m 3及998 kg/m 3,U 管中油、水交界面高度差R =300 mm 。
两扩大室的内径D 均为60 mm ,U 管内径d 为6 mm 。
当管路内气体压强等于大气压时,两扩大室液面平齐。
解:可以知道当微差压差计的读数a p p =时,两扩大室液面相齐。
那么当压力不同时,扩大室液面差h ∆与R 的关系可用下式计算:当 300R mm =时,226()0.3()0.00360d h R m D ∆==⨯= 根据静力学基本方程:257Pa =(表压)7. 列管换热器的管束由121根25 2.5mm mm φ⨯的铜管组成。
空气以9 m/s 速度在列管内流动。
空气在管内的平均温度为50℃、压强为196×103 Pa(表压),当地大气压为×103 Pa 。
试求:(1) 空气的质量流量;(2) 操作条件下空气的体积流量;(3) 将(2)的计算结果换算为标准状况下空气的体积流量。
解:(1)s w uA n ρ= 9/u m s = 121n =(2) 390.0003141210.342/S V uAn m s ==⨯⨯= (3) 001110p V p V T T =8. 高位槽内的水面高于地面8 m ,水从1084mm mm φ⨯的管道中流出,管路出口高于地面2 m 。
在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按26.5f h u =∑计算(不包括出口阻力损失),其中u 为水在管内的流速m/s 。
试计算:(l) 'A A -截面处水的流速;(2) 水的流量,以m 3/h 计。
解:(1) 取高位槽水面为上游截面11'-,管路出口内侧为下游截面22'-,如图所示,那么128,2z m z m == (基准水平面为地面)1120,0u p p ≈==(表压),'A A -处的流速与管路出口处的流速相同,2A u u = (管径不变,密度相同)在截面11'-和22'-间列柏努利方程方程,得 222f ug zh ∆=+∑,其中26.5f h u =∑ 代入数据226.59.81(82)2u u +=⨯- 解得 2.9/A u u m s == (2) 2332.9(10842)10360082/4h V uA m h π-⎡⎤==⨯⨯-⨯⨯⨯=⎣⎦ 9. 20℃的水以 m/s 的流速流经38 2.5mm mm φ⨯的水平管,此管以锥形管与另一533mm mm φ⨯的水平管相连。
如本题附图所示,在锥形管两侧A 、B 处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。
若水流经A 、B 两截面间的能量损失为kg ,求两玻璃管的水面差(以m 计),并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。
解:取,A B 两点处所在的与管路垂直的平面分别为上游和下游截面'A A -和'B B -,如图所示,并取管路中心线所在的水平面为基准面,那么0A B z z ==, 2.5/A u m s =在截面'A A -和'B B -间列柏努利方程:查表得到 210.102Pa mmH O =, 那么2868.588.50.102mmH O = 210p p ->,所以A 点的压力大于B 点的压力,即B 管水柱比A 管高mm10. 用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定。
各部分相对位置如本题附图所示。
管路的直径均为76 2.5mm mm φ⨯,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为×103 Pa ;水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按2,12f h u =∑与2,210f h u =∑计算,由于管径不变,故式中u 为吸入或排出管的流速m/s 。
排水管与喷头连接处的压强为×103 Pa(表压)。
试求泵的有效功率。
解:取水槽中水面所在的平面为截面11'-,并定为基准水平面。
泵入口真空表连接处垂直于管子的截面为22'-。
水洗塔出口处为截面33'-,如图所示,那么有10z = 2 1.5z m = 314z m = 10u ≈ 23u u u == 10p =(表压)3224.6610p Pa =-⨯(表压) 3398.0710p Pa =⨯(表压) 31000/kg m ρ=在截面11'-和22'-间列柏努利方程,得代入以上数值解得2/u m s =再在截面11'-和33'-间列柏努利方程,得将以上数值代入,其中2,12,1,212f f f h h h u -=+=∑∑∑,解得261.3/e W J kg =11. 本题附图所示的贮槽内径D 为2 m ,槽底与内径d 0为32 mm 的钢管相连,槽内无液体补充,其液面高度h 1为2m(以管子中心线为基准)。
液体在本题管内流动时的全部能量损失可按220f h u =∑计算,式中u 为液体在管内的流速。
试求当槽内液面下降1 m 时所需的时间。
解:根据物料衡算,在d θ时间内,槽内由于液面下降dh 而减少的液体量均由管路出口流出,于是有2244D dh d ud ππθ= (1)取管中心线所在的水平面位能基准面,在瞬时截面11'- 与管路出口截面22'-间列柏努利方程,得其中,1z h = 20z = 120p p ==(表压) 10u ≈ 2,1220f h u -=∑解得20.6920.0692u z h == (2)将(2)式代入(1)式,并在下列边界条件下积分12. 本题附图所示为冷冻盐水循环系统。
盐水的密度为1100 kg/m 3,循环量为36m 3/h 。
管路的直径相同,盐水由A 流经两个换热器而至B 的能量损失为 J/kg ,由B 流至A 的能量损失为49 J/kg ,试计算:(1) 若泵的效率为70%时,泵的轴功率为若干kW (2) 若A 处的压强表读数为245.2⨯103 Pa 时,B 处的压强表读数为若干解:对循环系统,在管路中任取一截面同时作上游和下游截面,列柏努利方程,可以证明泵的功率完全用于克服流动阻力损失。
(1) 质量流量 331100/36/360011/s S w V kg m m s kg s ρ==⨯=(2) 在两压力表所处的截面A 、B 之间列柏努利方程,以通过截面A 中心的水平面作为位能基准面。
其中,0A z =,7B z m =,A B u u =,245.2A p =kPa ,,98.1/f A B h J kg -=∑ 将以上数据代入前式,解得4,() 6.210AB B f A B p p gz h Pa ρρ-=--=⨯∑(表压)13. 用压缩空气将密度为1100 kg/m 3的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽,两槽的液面维持恒定。
管路直径均为60 3.5mm mm φ⨯,其他尺寸见本题附图。
各管段的能量损失为2,,f AB f CD h h u ==∑∑,2, 1.18f BC h u =∑。