流体输送与传热习题答案
化工原理习题解答(第二版)(祁存谦)习题解
祁存谦丁楠吕树申《化工原理》习题解答第1章流体流动第2章流体输送第3章沉降过滤第4章传热第5章蒸发第6章蒸馏第7章吸收第9章干燥第8章萃取第10章流态化广州中山大学化工学院（510275）2008/09/28第1章 流体流动1-1．容器A 中气体的表压力为60kPa ，容器B 中的气体的真空度为Pa 102.14⨯。
试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干Pa 。
该处环境大气压等于标准大气压。
（答：A,160kPa ；B,88kPa ）解：取标准大气压为kPa 100，所以得到：kPa 16010060=+=A P ；kPa 8812100=-=B P 。
1-2．某设备进、出口的表压分别为 12kPa -和157kPa ，当地大气压为101.3kPa ，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。
(答：169kPa -) 解：kPa 16915712-=--=-=∆出进P P P 。
1-3．为了排除煤气管中的少量积水，用如图示水封设备，水由煤气管道上的垂直支管排出，已知煤气压力为10kPa （表压）。
问水封管插入液面下的深度h 最小应为若干？ （答：m 02.1）解：m 02.18.910101033=⨯⨯=∆=g P H ρ习题1-3 附图1-4．某一套管换热器，其内管为mm,25.3mm 5.33⨯φ外管为mm 5.3mm 60⨯φ。
内管流过密度为3m 1150kg -⋅，流量为1h 5000kg -⋅的冷冻盐水。
管隙间流着压力（绝压）为MPa 5.0，平均温度为C 00，流量为1h 160kg -⋅的气体。
标准状态下气体密度为3m 1.2kg -⋅，试求气体和液体的流速分别为若干1s m -⋅？（ 答：1L s m11.2U -⋅=；1g s 5.69m U -⋅= ）习题1-4 附图解：mm 27225.35.33=⨯-=内d ，m m 5325.360=⨯-=外d ；对液体：122s m 11.2027.011503600/500044/-⋅=⨯⨯⨯===ππρ内d m A V u l l l l l ； 对气体：0101P P =ρρ⇒3560101m kg 92.51001325.1105.02.1-⋅=⨯⨯⨯==P P ρρ，()224内外内外D d A A A g -=-=π()2322m 1032.10335.0053.04⨯=-=π，13s m 69.592.51032.13600/160/--⋅=⨯⨯===ggg gg g A m A V u ρ。
化工原理(上册)—化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案
化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章：引言习题1.1答案：该题为综合性问题，回答如下：根据流体力学原理，液体在容器中的自由表面是一个等势面，即在平衡时，液体表面上各点处的压力均相等。
所以整个液体处于静止状态。
习题1.2答案：该题为计算题。
首先，根据流速的定义：流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比，可得流速的公式为：v = Q / A，其中v表示流速，Q表示流体通过该截面的体积，A表示截面积。
已知流速v为10m/s，截面积A为0.5m²，代入公式计算得：Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。
所以，该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3答案：该题为基础性知识题。
流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。
根据流体的静压力与流体的高度关系可知，流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。
由于重力势能的单位可以表示为m·g·h，其中m为流体的质量，g为重力加速度，h为高度。
而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的，即流体静压力除以流体的质量。
所以，流体静压头是等于流体的高度。
第二章：流体动力学方程习题2.1答案：该题是一个计算题。
根据题意，已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³，截面积A为0.4 m²，流速v为2 m/s，求流体的质量流量。
根据质量流量公式：Q = ρ × A × v，代入已知数值计算得：Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。
所以，流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2答案：该题为综合性问题，回答如下：流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程，其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。
化学工程基础填空及习题答案(武汉大学)
项目一流体流动与输送一、填空1．流体的输送方式有高位槽送料、输送机械送料、压缩气体送料、真空抽料。
2．高位槽送料是利用容器、设备之间的位差，将处在高位设备内的液体输送到低位设备内的操作。
3．压缩气体送料一般采用压缩空气或惰性气体代替输送机械来输送物料，是一种由低处向高处送料的情况。
4．真空抽料是通过真空系统造成的负压来实现流体输送的操作。
5．影响气体密度的因素有温度和压力，气体密度随压力的增大而增大，随温度的减小而减小。
6．压力的三种表示方法是绝对压力、表压和真空度。
测量压力的仪表通常有压力表、真空表、压力真空表。
7．流体流量分为体积流量和质量流量，常用来测量流体流量的仪表有转子流量计、孔板流量计、文丘里流量计等。
其中转子流量计必须垂直安装在管路上，而且流体必须下进上出。
8．通常情况下，用雷诺数来Re来判断流体的流动类型，当Re＜2000时，流体总是做层流流动；当Re＞4000时，流体总是做湍流流动；而当2000＜Re＜4000时，流体可能是层流也可能是湍流。
9．流体阻力的产生是因为流体具有黏性（内因）和流体的流动形态（外因）。
流体阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
10．化工管路主要由管子、管件和阀件构成，也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等附件。
11．化工管路的连接方式主要有螺纹连接、法兰连接、承插式连接和焊接四种。
12．化工管路热补偿的主要方法有两种，即利用弯管进行的自然补偿和利用补偿器进行的热补偿。
13．离心泵的调节方式有改变阀门开度、改变叶轮的的转速和改变叶轮的直径三种，工业生产中最常用的是改变阀门开度，原因是简单方便。
14．离心泵在开车前要灌泵，目的是为了防止发生气缚现象。
操作过程中，无论是开车还是停车，出口阀门都要先关闭，但其原因不同，开车时是为了保护电动机，停车时是为了防止出口管路上的高压液体倒流入泵内打坏叶轮。
1．化工生产中，非均相混合物的分离过程常用于回收分散物质、净化分散介质、劳动保护和环境卫生等方面。
最新化工原理杨祖荣1-7章习题答案(完美排版)
化工原理杨祖荣1-7章习题答案(完美排版)目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第三章 传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为0.16W/（m ⋅℃），已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面温度为多少？ 解：22321121λλb t t b t t A Q -=-=C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+⨯-=+λ⨯λ-=∴t b b t tt2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；耐火砖 b 1=230mm ， λ1=1.05 W/(m·℃)绝热砖 b 2=230mm ， λ2=0.151W/(m·℃)建筑砖 b 3=240mm ， λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：（1） 绝热层需几块绝热砖；（2） 普通砖外侧温度为多少？解：（1）b 2=?m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t A Q230mm<b 2=442mm<230×2mm则：绝热层需两块绝热砖。
校核t 2=? C C t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=- （2）t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t A Q 3、Φ50×5㎜的不锈钢管，导热系数λ1＝16Ｗ／（ｍ·Ｋ），外面包裹厚度为30mm 导热系数λ２＝0.2W/（ｍ·Ｋ）的石棉保温层。
（完整版）化工原理思考题答案
（完整版）化⼯原理思考题答案化⼯原理思考题答案第⼀章流体流动与输送机械1、压⼒与剪应⼒的⽅向及作⽤⾯有何不同答：压⼒垂直作⽤于流体表⾯，⽅向指向流体的作⽤⾯，剪应⼒平⾏作⽤于流体表⾯，⽅向与法向速度梯度成正⽐。
2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s，也⽤cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分⼦间的引⼒和分⼦的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压⼒有关3、采⽤U型压差计测某阀门前后的压⼒差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？答：⽆关，对于均匀管路，⽆论如何放置，在流量及管路其他条件⼀定时，流体流动阻⼒均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截⾯的压⼒差却不相同。
4、流体流动有⼏种类型？判断依据是什么？答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么？答：雷诺数表⽰流体流动中惯性⼒与黏性⼒的对⽐关系，反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么？答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中⼼可分为哪⼏个区域？答：层流内层、过渡层和湍流⽓体三个区域。
8、流体在圆形直管中流动，若管径⼀定⽽流量增⼤⼀倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失⼜是原来的多少倍？答：层流时W f∝u，流量增⼤⼀倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2 ，流量增⼤⼀倍能量损失是原来的4倍。
9、圆形直管中，流量⼀定，设计时若将管径增加⼀倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失⼜是原来的多少倍？答：10、如图所⽰，⽔槽液⾯恒定，管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同，试⽐较⼀下各量⼤⼩11、⽤孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改⽤转⼦流量计，转⼦上下压差值⼜将如何变化？答：孔板前后压⼒差Δp=p1-p2，流量越⼤，压差越⼤，转⼦流量计属于截⾯式流量计，恒压差，压差不变。
流体输送习题答案
流体输送习题答案流体输送习题答案在学习流体力学的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，我们可以更好地理解和应用流体力学的概念和原理。
下面是一些关于流体输送的习题及其答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 一根长度为10m的水管，直径为0.1m，水的流量为0.2m³/s。
求水在管内的流速。
解答：首先，我们可以通过流量公式Q=Av得到水在管内的平均流速v。
将已知数据代入公式中，得到v=Q/A=0.2/(π*(0.1/2)²)=2m/s。
所以水在管内的平均流速为2m/s。
2. 一根半径为0.05m的水管，水的流速为1m/s。
求水在管内的流量。
解答：我们可以通过流量公式Q=Av得到水的流量Q。
将已知数据代入公式中，得到Q=Av=π*(0.05)²*1=0.00785m³/s。
所以水在管内的流量为0.00785m³/s。
3. 一段长度为100m的水管，直径为0.2m，水的流量为0.1m³/s。
求水在管内的平均流速。
解答：同样地，我们可以通过流量公式Q=Av求得水在管内的平均流速v。
将已知数据代入公式中，得到v=Q/A=0.1/(π*(0.2/2)²)=0.796m/s。
所以水在管内的平均流速为0.796m/s。
4. 一段长度为50m的水管，直径为0.4m，水的流速为2m/s。
求水在管内的流量。
解答：我们可以通过流量公式Q=Av求得水的流量Q。
将已知数据代入公式中，得到Q=Av=π*(0.4/2)²*2=0.2513m³/s。
所以水在管内的流量为0.2513m³/s。
5. 一根长度为20m的水管，直径为0.3m，水的流量为0.5m³/s。
求水在管内的平均流速。
解答：同样地，我们可以通过流量公式Q=Av求得水在管内的平均流速v。
将已知数据代入公式中，得到v=Q/A=0.5/(π*(0.3/2)²)=1.769m/s。
流体输送与传热技术-[二]项目1测试题
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项目1 离心泵的结构、性能及操作测试题班级姓名学号成绩___________一、选择1．启动离心泵前应（）。
A、关闭出口阀；B、打开出口阀C、关闭入口阀D、同时打开入口阀和出口阀。
2．离心泵的轴功率P和流量q v的关系为（）。
A、q v增大，P增大；B、q v增大，P先增大后减小；C、q v增大，P减小；D、q v增大，P先减小后增大。
3．离心泵在启动前应（）出口阀，旋涡泵启动前应（）出口阀。
A、打开，打开；B、关闭，打开；C、打开，关闭；D、关闭，关闭。
4．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、电机烧坏；B、叶轮受损；C、气缚；D、气蚀。
5．叶轮的作用是（）。
A、传递动能；B、传递位能；C、传递静压能；D、传递机械能。
6．离心泵铭牌上标明的扬程是（）。
A、功率最大时的扬程；B、最大流量时的扬程；C、泵的最大量程；D、效率最高时的扬程。
7．泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泵的（）。
A、安装高度；B、扬程；C、吸上高度；D、升扬高度。
8．造成离心泵气缚原因是（）。
A、安装高度太高；B、泵内流体平均密度太小；C、入口管路阻力太大；D、泵不能抽水。
9．离心泵内导轮的作用是（）。
A、增加转速；B、改变叶轮转向；C、转变能量形式；D、密封。
10．离心泵中Y型泵为（）。
A、单级单吸清水泵；B、多级清水泵；C、耐腐蚀泵；D、油泵。
11．离心泵送液体的粘度越大,则有（）。
A、泵的扬程越大；B、流量越大；C、效率越大D、轴功率越大。
12．能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是（）。
A、安全阀；B、减压阀；C、止回阀；D、疏水阀。
13．离心泵的轴功率是（）。
A、在流量为零时最大；B、在压头最大时最大；C、在流量为零时最小；D、在工作点处为最小。
14．离心泵的调节阀（）。
A、只能安装在进口管路上；B、只能安装在出口管路上；C、安装在进口管路或出口管路上均可；D、只能安装在旁路上。
15．离心泵装置中（）的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。
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所以当阀门的阻力系数为 2.96 时，支管 B 的流速为零。 （2）当阀门全开时阻力系数为 0.17 小于 2.96，则支管 B 中的流向为 为汇合管路。 此时在截面 1-1 和截面 3-3 间列算式为：
，此系统
同理可知：对于截面 2-2 和截面 3-3 列方程为： ⑤
有质量恒算可知： ⑥ ⑦
由以上四个方程可以求出：
A．ab B．（a＋b） C．2ab/（a＋b） D．ab/（a＋b） 【答案】C
3．如图 1-1 所示稳态流动系统，若 AB 与 CD 的管径、粗糙度和长度相同，两压差计
的指示液相同，同温度下的清水，已知
二者体积流量相等，Δh 为汽蚀余
量，则（ ）。
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第 1 章 流体流动基础
一、选择题 1．提高流体在直管中的流速，流动的摩擦系数λ与沿程阻力损失 hf 将发生什么变化 （ ）。 A．λ将减小，hf 将增大 B．λ将增大，hf 将减小 C．λ、hf 都将增大 D．λ、hf 都将减小 【答案】A
2．某流体流过一截面为矩形的管道，其长为 a m，宽为 b m，则矩形截面的当量直径 de＝（ ）。
2．将某转子流量计钢制转子改为形状及尺寸相同的塑胶转子，在同一刻度下的实际流 量是增加还是减少？
答：转子流量计流量
减少则实际流量减少。
五、计算题 1．如图 1-5 所示，用管路连接水槽 A、B、C。已知管径都为Φ32×2.5，点 O 至槽 A、
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4．在定态流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。（ ） 【答案】×
物理化学第二版武大版 流体流动与输送习题解答(第二章)
武汉大学第二章 流体流动与输送1、一个工程大气压是9.81×104Pa ，一个工程大气压相当于多少毫米汞柱？相当于多少米水柱？相当于密度为850kg ⋅ m −3的液体多少米液柱？解：已知：ρHg = 13600 kg ⋅ m −3 = 1000 kg ⋅ m O H 2ρ−3ρ料 = 850 kg ⋅ m −3 ρ = 9.81×104Pa 求：h Hg 、、h O H 2h 料因；P = ρHg ⋅ g ⋅ h Hg = g ⋅ = ρO H 2ρ⋅O H 2h 料 ⋅ g ⋅ h 料所以：h Hg =mHg 735.081.9136001081.9g P4Hg =××=⋅ρ= 735mmHg O H 2h = O mH 0.1081.910001081.9g P24O H 2=××=⋅ρh 料 =液柱料m 8.1181.98501081.9g P4=××=⋅ρ2、一个物理大气压是760毫米汞柱，问其相当于多少Pa ？相当于多少米水柱？ 解：因P = ρHg ⋅ g ⋅ h Hg =⋅ g ⋅ O H 2ρO H 2h所以：O H 2h =O mH 33.101000760.013600h 2OH Hg Hg 2=×=ρ⋅ρP = h Hg ⋅ ρHg ⋅ g = 13600 × 0.760 × 9.81 = 1.013 × 105Pa3、在附图所示的气柜内盛有密度为0.80kg ⋅ m −3的气体，气柜与开口U 形管压差计相连，指示液水银面的读数R 为0.4m ，开口支管水银面上灌有一段高度R ′为0.01m 的清水。
左侧水银面与侧压口中心线垂直距离h=0.76m ，试求测压口中心截面处的绝对压强。
（当地大气压强为1.0133×105Pa ）解：设大气压强为Pa ，测压口中心截面上绝对压强为P A ，取水的密度= 1000kg ⋅ m O H 2ρ−3，水银密度ρHg = 13600kg ⋅ m −3，以图中的m 及n 面为参考面计算：P m = P A + h ρ气g（1） P n = Pa + R ′g + R ρO H 2ρHg g（2）因 Pm = Pn 联立（1）、（2）式并整理得：P A = Pa + R ′g + R ρO H 2ρHg g − h ρ气g（3） = 1.0133 × 105 + 0.01 × 1000 × 9.81 + 0.4 × 13600 × 9.81 − 0.76 × 0.8 × 9.81= 154788.5Pa ≈ 1.55 × 105Pa武汉大学由于ρ气 < ρHg 及ρ气 < ，且R ′值很小，故在工程计算中往往略去式（3）中R ′g 及h ρO H 2ρO H 2ρ气g 两项，即将式（3）简化为：P A = Pa + R ρHg g= 1.0133 × 105 + 0.4 × 13600 × 9.81 = 154696.4 ≈ 1.55 × 105Pa4、用U 形管压力计测容器内的压力（如附图）。
(完整版)流体力学与传热学试题及答案
流体力学与传热学试题及参考答案一、填空题：（每空1分）1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递，也就是将边界层的 和边界层外的 合并考虑，并命名为给热。
答案：热传导；对流传热2、在工程计算中，对两侧温度分别为t1,t2的固体，通常采用平均导热系数进行热传导计算。
平均导热系数的两种表示方法是 或 。
答案；221λλλ+=-；221t t +=-λ3、图3-2表示固定管板式换热器的两块管板。
由图可知，此换热器为 管程，管程流体的走向为 或 。
1 2 3图3-2 3-18 附图答案：4；2→4 →1→5→3；3→5→1→4→24、黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的 倍. 答案: 5.39分析: 斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的4次方成正比, 而非摄氏温度,即4273300273600⎪⎭⎫⎝⎛++=5.39。
5、3-24 用0.1Mpa 的饱和水蒸气在套管换热器中加热空气。
空气走管内，由20℃升至60℃，则管内壁的温度约为 。
答案：100℃6、热油和水在一套管换热器中换热，水由20℃升至75℃。
若冷流体为最小值流体，传热效率0.65，则油的入口温度为 。
答案：104℃ 分析： ε=2020751--T =0.65 ∴1T =104℃1 2 37、因次分析法的基础是 ，又称因次的和谐性。
答案：因次的一致性8、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_____________。
答案：剪应力9、如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力增大到原来的 倍。
答案：210、在滞流区，若总流量不变，规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 倍。
答案：411、流体沿壁面流动时，在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的_______________，即使____________很小，____________仍然很大，不容忽视。
答案：速度梯度；粘度；内摩擦应力 12、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值，即流体流动时的______ 与__ ____ 之比。
流体输送试题与答案
流体输送一、填空题：1、基本部件： （6~12片后弯叶片）； （集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。
答案：叶轮；泵壳（蜗壳）2、某离心泵运行一年后如发现有气缚现象，则 。
答案：应检查进口管路是否有泄漏现象3、离心泵特性曲线测定实验，泵启动后出水管不出水，而泵进口处真空表指示真空度很高，可能出现的故障原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
答案：吸入管路堵塞4、压头H ，又称扬程⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
答案：f Hg p Z H +∆+∆=ρ；；5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵的管路上⎽⎽⎽⎽⎽⎽，开大该阀门后，真空表读数⎽⎽⎽⎽⎽⎽，压力表读数⎽⎽⎽⎽⎽⎽，泵的扬程将⎽⎽⎽⎽⎽⎽，轴功率将⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
。
答案：出口；增大；减小；减小；增大二、选择题1、 离心泵的轴功率N 和流量Q 的关系为（ ）。
A. Q 增大，N 增大B. Q 增大，N 先增大后减小C. Q 增大，N 减小D. Q 增大，N 先减小后增大答案： A2、离心泵铭牌上标明的流量是指（ ）。
A. 泵的最大流量B. 效率最高时的流量C. 扬程最大时的流量D. 最小扬程时的流量答案：B3、 离心泵的工作点决定于（ ）。
A. 管路特性曲线B. 离心泵特性曲线C. 管路特性曲线和离心泵特性曲线D. 与管路特性曲线和离心泵特性曲线无关答案： C4、. 离心泵杨程的意义是（）。
A．泵实际升扬的高度B. 泵的吸液高度C．液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度D. 离心泵对单位重量液体提供的有效能量答案： D5、离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。
A. Q增大，η增大B. Q增大，η先增大后减小C. Q增大，η减小D. Q增大，η先减小后增大答案：B三、判断题：1、（）为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。
这一步操作称为灌泵。
答案：√2、（）如果泵的位置高于槽内液面，则启动时无需灌泵。
答案：×3 离心泵的压头是指泵对单位重量流体提供的机械能。
化工原理1_7章习题答案解析
在1-1与2-2间列柏努利方程：
（a）
或 （b）
其中：z1=0；p1=0（表压）；u1≈0
z2=7m；p2=20×103Pa（表压）
已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速：
m/s
ρ=1100kg/m3，ΣWf=40J/kg
第六章蒸馏···································································（95）
第七章固体干燥·······························································（119）
解：
混合液密度
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：
4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900kg/m3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m，其读数为58 kPa。试计算液面到下方测压口的距离。
简化:
12．一水平管由内径分别为33mm及47mm的两段直管组成，水在小管内以2.5m/s的速度流向大管，在接头两侧相距1m的1、2两截面处各接一测压管，已知两截面间的压头损失为70mmH2O，问两测压管中的水位哪一个高，相差多少？并作分析。
解：1、2两截面间列柏努利方程：
其中：
说明2截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小，因而静压能高。
6．为测得某容器内的压力，采用如图所示的U形压力计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m3，h=0.8m，R=0.45m。试计算容器中液面上方的表压。
化工流体流动与传热课后习题答案-柴诚敬编
17．如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m ，水从φ108 mm ×4 mm 的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m 。
已知水流经系统的能量损失可按∑h f =5.5u 2计算，其中u 为水在管内的平均流速（m/s ）。
设流动为稳态，试计算（1）A -A '截面处水的平均流速；（2）水的流量（m 3/h ）。
解：（1）A - A '截面处水的平均流速在高位槽水面与管路出口截面之间列机械能衡算方程,得22121b12b2f 1122p p gz u gz u h ρρ++=+++∑ （1）式中 z 1=7 m ，u b1～0，p 1=0（表压） z 2=1.5 m ，p 2=0（表压），u b2 =5.5 u 2 代入式（1）得22b2b219.8179.81 1.5 5.52u u ⨯=⨯++ s m 0.3b =u（2）水的流量（以m 3/h 计）()h m 78.84s m 02355.0004.02018.0414.30.3332b2s ==⨯-⨯⨯==A u V 18. 20℃ 水以2.5m/s 的流速流经φ38×2.5mm 的水平管，此管以锥形管和另一φ53×3m 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 两截面的能量损失为1.5J/㎏，求两玻璃管的水面差（以ｍｍ计），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。
分析:根据水流过A 、B 两截面的体积流量相同和此两截面处的伯努利方程列等式求解 解：设水流经Ａ﹑Ｂ两截面处的流速分别为u A 、 u B u A A A = u B A B∴ u B = （A A /A B ）u A = （33/47）2×2.5 = 1.23m/s 在Ａ﹑Ｂ两截面处列柏努力方程Z 1ｇ + ｕ12／2 + Ｐ1/ρ = Z 2ｇ+ ｕ22／2 + Ｐ2/ρ + Σｈf∵ Z 1 = Z 2∴ （Ｐ1-Ｐ2）/ρ = Σｈf +（ｕ12-ｕ22）／2 g （h 1-h 2）= 1.5 + (1.232-2.52) /2 h 1-h 2 = 0.0882 m = 88.2 mm19.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。
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。
2-流体输送设备习题
流体输送设备一章习题及答案一、选择题1、离心泵铭牌上标明的是泵在 __________ 时的主要性能参数。
CA 流量最大； C. 效率最高；B. 压头最大； D. 轴功率最小。
2、关于离心泵的并联、串联，下述说法中错误的是__________。
DA 两台相同的泵并联后，并联管路流量增大，相应的流体阻力要增加；B.两台相应的泵串联后，每台泵均在较大流量、较低压头下工作；C.当吸液液位变化较大时，可根据所需压头的大小，采用两台或多台泵串联起来使用；D.离心泵并联的台数越多，流量增加得越多。
3、离心泵吸入管路底阀的作用是__________。
ＢA．阻拦液体中的固体颗粒；C．避免出现气蚀现象；B．防止启动充入的液体从泵内漏出；D．维持最低的允许吸上高度4、下面的选项 __________ 不是离心泵产生气蚀的原因。
AA．启动前没有充液； C. 被输送液体温度较高；B．安装高度过大； D. 安装地区的大气压较低。
5、完成下面各类泵的比较：(1) 离心泵______；(2) 往复泵______；(3) 旋转泵______。
(1) E ；(2) B ；(3) DA．流量可变，压头不很高，适用于粘性大的流体；B．流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路阀调节流量；C．流量恒定，压头随流量变化，往复运动振动很大；D．流量较小，压头可达很高，适于输送油类及粘稠性液体；E．流量均匀，压头随流量而变，操作方便。
6、已知流体经过泵后，压力增大ΔP（N.m－2），则单位重量流体压能增加为______。
CA. ΔP；B. ΔP/ρ；C. ΔP/(ρｇ)；D. ΔP/(2ｇ)7、离心泵的下列部件是用来将动能转变为静压能______。
CA.泵壳和叶轮；C.泵壳；B.叶轮；D.叶轮和导轮8、以下物理量不属于离心泵的性能参数______。
DA.扬程;B. 效率;C. 轴功率;D.理论功率（有效功率）9、离心泵效率最高的点称为_____。
柴诚敬《化工流体流动与传热》(第2版)配套题库【章节题库】 第2章 流体输送机械【圣才出品】
四、简答题 1．采用离心泵从地下贮槽中抽送原料液体，原本操作正常的离心泵本身完好，但无法
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泵送液体，试分析导致故障的可能原因有哪些。 答：槽内液面下降；吸入管堵塞；液体温度上升；容器内压强下降；入口侧漏气。
A．a，b，c B．b，c，d C．a，d D．a 【答案】B 【解析】离心泵不是正位移泵，往复泵、齿轮泵和螺杆泵属正位移泵。
3．离心泵铭牌上标明的扬程可理解为（ ）。 A．该泵在规定转速下可以将 20℃的水升扬的高度 B．该泵在规定转速及最高效率下可以将 20℃的水升扬的高度
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【答案】1
3．用离心泵将某储槽 A 内的液体输送到一常压设备 B，若设备 B 变为高压设备，则泵 的输液量______，轴功率______。
【答案】减小；降低
4．正位移泵的流量与管路的情况无关；而泵的压头只取决于管路系统的______，其流 量调节应采用______调节法。
【答案】耐压程度；旁路
5．离心泵通过给定的管路，将河水送到固定高度的储罐。当冬天河水水位下降时，泵 的输水能力______；为了保持原来的输送能力，可以采用______的方法调到原来的流量。
泵的特性曲线不变。将管路的特性曲线方程式列出
现贮槽液面升高，z1 增加，故管路特性曲线方程式中的截距项数值减小，管路特性曲线 的二次项系数不变。如图 2-2 所示，由曲线 1 变为曲线 2，则工作点由 A 点变动至 B 点， 故管路中的流量增大。
图 2-2
6．完成下面各类泵的比较：（1）离心泵（ ）；（2）往复泵（ ）；（3）旋转泵（ ）。 A．流量可变，压头不很高，适用于黏性大的流体 B．流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路阀调节流量 C．流量恒定，压头随流量变化，往复运动振动很大 D．流量较小，压头可达很高，适用输送油类及黏稠性液体 E．流量均匀，压头随流量而变，操作方便 【答案】E；B；D
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《流体输送与传热》习题答案1. 燃烧重油的燃烧气，经分析测知其中含8.5%CO 2、7.5%O 2、76%N 2、8%H 2O （体积分数），试求温度为500o C 、压强为1atm 时，该气体的密度。
解：根据气体的状态方程pMRTρ=，因此只需求出混合气体的平均分子量即可。
0.085440.075320.76280.0818 3.74 2.421.28 1.4428.86i i M M x ==⨯+⨯+⨯+⨯=+++=∑128.86/0.455/0.082/773pM atm g molg L RT L atm mol K Kρ⨯===⋅⋅⨯2. 在大气压为0.101MPa 的地区，某真空精馏塔顶真空表的读数为0.095MPa ，若在大气压为0.088MPa 的地区使该塔内绝对压力维持相同的数值，则真空表的读数应为多少？ 解：真空度＝大气压－绝对压力即，精馏塔内绝对压力＝0.101－0.095＝0.006MPa 故，在大气压为0.088MPa 的地区，保持塔内压力不变， 真空表读数＝0.088－0.006＝0.082MPa3. 如图所示的储油罐中盛有密度为960kg/m 3的油，油面距罐底9.6m ，油面上方为常压，在罐侧壁的下部有一直径为760mm 的圆孔，其中心距罐底800mm ，孔盖用M14钢制的螺钉固定，该螺钉材料的工作应力取为3.93×107N/m 2。
问至少需要几个螺钉？解：根据流体静力学原理，圆孔处的压力为：32960/9.8/8.882790.4/p gh kg m N kg m N m ρ==⨯⨯=因此，对圆盖的力为：M14六角螺钉的尺寸为22mm （相间顶点间距），则其面积为：'422211 4.1910S m -=⨯=⨯则每个螺钉可承受的力为：7242'' 3.9310/ 4.191016466.7F pS N m m N -==⨯⨯⨯= 故需要的螺钉数目为：37538.5 2.28'16466.7F n F === 即：最少需要3个螺钉才可。
22221182790.4/ 3.140.764437538.5F pS p D N m m Nπ===⨯⨯=4. 如图所示的一冷冻盐水循环系统，盐水的循环量为45m 3/h ，密度为1100kg/m 3，管路的直径相同，盐水自A 流经两个换热器到B 处的能量损失为98J/kg ，自B 流到A 处的能量损失为49J/kg ，试计算：（1）泵的轴功率为多少kW ，设泵的效率为70%；（2）若A 处的压力表读数为0.25MPa ，B 处的压力表读数为多少？解：自B 流向A 时，有伯努利方程：2222b b a a b e a f u p u pgz W gz h ρρ+++=+++∑由于管路管径相同，a b u u =()a be a bf p p Wg z zh ρ-=-++∑ （1）自A 流向B 时，有伯努利方程：22'22a a b b a b f u p u p gz gz h ρρ++=+++∑故：()'a bb a f p p g z z h ρ-=-+∑ （2）代入（1）式有： '9849147/e f f W h h J k g =+=+=∑∑ 盐水的体积流量345/v q m h =，密度31100/kg m ρ=，即其质量流量为：45110049500/m v q q kg h ρ==⨯=因此，泵的有效功率为：147/49500/2021/ 2.0213600/e e m J kg kg hP W q J s kW s h⨯====泵的效率70%ϕ=，故泵的轴功率为 2.0212.890.7eP P kW ϕ=== 由（2）式可知：()()'110079.8980.18a b b a f p p g z z h MPa ρ⎡⎤-=-+=⨯+=⎣⎦∑故：0.180.07b a p p MPa =-=(表压)第4题图5、将25o C 的水由水池打至一高位槽，槽的水面高于池面50m ，管路摩擦损失为20J/kg ，流量为34m 3/h ，问对水需加多大的功率才能达到目的？解：将水池液面定为1－1，高位槽液面定为2－2，有伯努利方程：2211221222e f u p u pgz W gz h ρρ+++=+++∑其中：120u u ==，12a p p p ==，故：()21509.820510/e f W g z z h J kg =-+=⨯+=∑ 水的密度31000/kg m ρ=，其质量流量为：3334/1000/34000/m v q q m h kg m kg h ρ==⨯=故对水的有效功率为：510/34000/ 4.823600/e e m J kg kg hP W q kW s h⨯===6、用离心泵从井中抽水，吸水量为20m 3/h ，吸水管直径为φ108×4（mm ），吸水管路阻力损失为0.5m 水柱，求泵入口处的真空度为多少？解：设水面为1－1，泵入口处截面为2－2，有伯努利方程：2211221222f u p u p z z H g g g gρρ++=+++()222112212f u u p p g z z H g ρ⎡⎤--=-++⎢⎥⎣⎦（1）其中：110,a u p p ==吸水管内径108421000.1d mm m =-⨯== 故：322420/0.71/3.140.13600v q u m h m s S ==⨯=⨯⨯ 代入（1）式有：()2210009.85.50.50.7110000.06a p p MPa -=⨯++⨯= 即泵入口处的真空度为0.06MPa第6题图第5题图《化学反应工程基础》习题1、反应动力学方程推导。
反应A 2+ 2B 2P 按下述机理进行：如果第一步为可逆反应，且相对于第二步反应比较慢，试推导反应物A 2的净消失速率方程。
解：由于第一步反应很慢（相对于第二步），反应物A 2的净消失速率由第一步反应控制，即：2222'211111'11A AA AA dc c k k c k c k c K dt K k ⎛⎫-=-=-=⎪⎝⎭ 对于第二步反应而言，其接近在平衡浓度条件下进行，因而其平衡表达式为：'22A B P k c c k c = 即：22'2P A B k c K k c c ==，故，2PA Bc c K c =，代入上式有A 2消失速率： 22212212A PA B dc c k c dt K K c ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭2、醋酐稀水溶液的液相水合为二级不可逆反应：(CH 3CO) 2O + H 2O 2CH 3COOH进行水合的间歇反应器温度为15℃，初浓度为2.16×10-4 mol/cm 3，装料200L ，反应混合物密度为 1.05 g/cm 3，反应速率的典型结果如下表所示，表中c A 为醋酐浓度3（1） 如反应在15℃下等温操作，醋酐转化率达到0.7需要多长时间？ （2） 确定以温度和浓度表示的反应速率方程式。
解：反应式 (CH 3CO) 2O + H 2O 2CH 3COOH A + B已知间歇反应器体积为V R =200L, c A0=2.16×10-4 mol/cm 3, 反应器中水的浓度为：423001.05 2.1610 5.7110/AB A BM c mol cm c M ---⨯==⨯ ，即在反应过程中水的浓度基本不变，故反应速率方程可写成：()'AA AB A dc r k c c kc dt-=== （1）A 2 2A k 1 k 1’（2）A + B P k 2k 2’上式积分有：11ln1At k x =- 将10.0806min ,0.7A k x -==代入有：t =14.94 min(2) 根据速率常数与温度的关系式：0exp E k k RT ⎛⎫=- ⎪⎝⎭有：0ln ln Ek k=-, 利用下表数据作图 结果有：700ln 17 2.7210k k ==⨯562146730/EE J mol R== 故：4673072.7210RTk e-=⨯代入速率方程有：()4673072.7210RTA A r ec --=⨯3、在容积为2.5 m 3的理想间歇反应器进行液相反应：A + B P 反应维持在75℃等温操作，实验测得反应速率方程式为())/(1078.2)/(3s mol L k s L kmol c kc r B A A ⋅⨯=⋅=--当反应物A 和B 的初始浓度c A0 = c B0 = 4 mol/L ，而A 的转化率x A = 0.8时，该间歇反应器平均每分钟可处理0.684 kmol 的反应物A 。
（1）今若将反应移到一个管径为125mm 的理想管式反应器中进行，仍维持75℃等温操作，且处理量和所要求转化率相同，求所需反应器的管长。
（2）若上述反应移到一个连续搅拌釜式反应器中进行，且反应温度、物料初始浓度、反应转化率和物料处理量等都保持不变，求此反应器的体积为多大？（3）又假定该反应在间歇搅拌釜中进行，每两批反应之间还需20min 时间用于出料、加料和升温，反应器中物料装填系数为0.8，此时为达到同样的生产能力，间歇釜的体积应为多少？l n k1/T K-1解：（1）由于c A0 = c B0，且是等摩尔反应，所以速率方程式可写成：()2A A AB Adc r kc c kc dt -=== 此反应在理想间歇反应器中达到要求转化率所需反应时间为：()()3010.83606min 1 2.7810410.8A A A x t s k c x -====-⨯⨯⨯-此反应时间等于理想管式反应器中的平均停留时间，即τ = 6min令F A0为摩尔进料流率，按题意可知：F A0 = 0.684 kmol/min 则物料进料体积流量为：0000.684171/min 0.004A A A F v L c === 反应器体积V R 为：017161026R A V v L τ==⨯= 故管长L 为：322102610863083.612.544R V L cm m D ππ⨯====（2）连续釜式反应器的物料衡算式为：()()00201A A A A AA A A A c c c c x r kc kc x τ--===--，代入已知数据有： ()()300.8180030min 1 2.7841010.8A A A x s kc x τ-====-⨯⨯-由规定的生产能力求取反应器体积V M ：30171305130 5.13M A V v L m τ==⨯==(3) 间歇反应器每批所需时间为6min ，加上生产辅助时间共26min ，为达到上述生产能力，反应器体积V 为： ()03'171265560 5.560.8v t t V L m ϕ+⨯====4、简述阶跃过示踪法和脉冲示踪法测定停留时间分布的基本原理。