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。试求：(1)吸入管中水的流量， ; (2) 吸入口1-1'截面的表压

解：管内径水密度

截面2-2'处的表压 =-39. 2kPa，水槽表面 (表压)

(1)从0-0'至2--2' ， 0-0'为基准面，

压头损失

水的流量

（2）

[1-22] 25 的水在内径为50mm的直管中流动，流速为2m/s,试求雷诺数，并判断其流动类型。

解：25°C ，水的黏度μ=0.8937X10 Pa.s ,密度管内径流速μ=2m/s

[1-28] 水的温度为l0 ，流量为330L/h，在直径 57mm×3.5mm 、长为100m的直管中流动。此管为光滑管。（1) 试计算此管路的摩擦损失; (2) 若流量增加到990L/h，试计算其摩擦损失。

解：水在lO 时的密度ρ= 999.7kg/m3 ，黏度μ= 1.306XlO Pa.s , d=O.05m ,l=100m，光滑管(1)体积流量qv=330L/h=0.33m3/h

流速u=

雷诺数Re= 层流

摩擦系数

摩擦损失

(2) 体积流量qv =990 L/ h=0.99m3/h

因流量是原来的3 倍，故流速u=0.0467×3=0.14m/s

雷诺数Re=1787×3=5360 揣流

对于光滑管，摩擦系数λ用Blasius 方程式计算

也可以从摩擦系数λ与雷诺数Re 的关联图上光滑管曲线上查得，λ=0.0370

摩擦损失

[1-32] 如图所示，有黏度为1.7mPa.S 、密度为765kg/m3的液体，从高位槽经直径为 114mm×4mm 的钢管流入表压为0.16MPa的密闭低位槽中。液体在钢管中的流速为1m/s ，钢管的相对粗糙度 =0.002 ，管路上的阀门当量长度le=50d。两液槽的液面保持不变，试求两槽液面的垂直距离H。

解：从高位槽液面至低位槽被面之间列伯努利方程计算H，低位槽液面为基准面。

管内流速u=lm/s ，管径d=0.106m

液体密度 =765kg/m3 ，黏度μ= 1.7X 10-3Pa • S

雷诺数

图？