石油化学工程原理课后习题答案

石油化学工程原理课后答案

第一章 流体流动

1-1 已知油品的相对密度（即比重）为0.9，试求其密度和比容。 解：

34900901000m kg .d t

=⨯==水ρρ

kg m .3001110900

1

1

==

=

ρ

ν

1-2 若将90kg 密度为3830m kg 的油品与

60kg 密度为

3710m kg 的油品混合，试求

混合油的密度。

解：混合后各油品的重量百分比： 6090

60901

.x W =+= 40906060

2.x W =+=

由

2

2111ρρρW W m x x += 得： 31

1

22147777104083060m kg ...x x W !W m =⎪⎭

⎫

⎝⎛+=⎪

⎪⎭

⎫

⎝⎛+=--ρρρ

1-3 氢和氮混合气体中，氢的体积分率为0.75。求此混合气体在400K 和25m N M 的

密度。

解：混合气体平均分子量：

mol g .....y M y M M m 5178250022875001622211=⨯+⨯=+=

33

6m kg 80512400

3148105178105...RT PM m m =⨯⨯⨯⨯==-ρ

1-4 如题图所示，用U 形管压差计测定气体反应器进。出口处的压力，测得

mm R 7501=，

mm R 8002=，试求此反应器底部

A 和顶部

B 处的表压和绝压为多少2m N 。当地大

气压力

atm Pa 1=。

解：A 处的表压：

Pa

...gR p CCl A 42

102511 808191594 4⨯-=⨯⨯-==ρ A 处的绝压：

()Pa

...p p p a

A A 434108758 103101102511⨯=⨯+⨯-=+=表压 A 、

B 处的压差：

Pa ...gR p p p O H B A 311035757 75081910002⨯=⨯⨯==-=∆ρ

则B 处的表压：

Pa ...p p p A B 4341098711035757102511⨯-=⨯-⨯-=∆-=

B 处的绝压：Pa ...p B 454101438100131109871⨯=⨯+⨯-=

1-5 用U 形管压差计测定气体管路中某两点的压力差，压差计中的指示液为水，其密度为31000m kg

，压差计读数为

500mm 。试计算两点的压力差为多少

2m kN 。

解：29054508191000m N k ...gR P =⨯⨯==∆ρ

1-6 为了放大所测气体压差的读数采用如图1-10所示的斜管压差计，o 20=α

。若压差计装密度为3840m kg 的

95%乙醇溶液，压差计读数R’为29mm 。试计算压力差21p p -，分别用

SI 单位和工程

单位表示。

2

4

2

2110332873381= 200290819840 cm

kgf .m N .sin .. sin gR p p P -⨯=⨯⨯⨯==-=∆αρ解：

1-7 密度为

3910m kg 的原油经过直径为mm 4108⨯φ的钢管流动，流速为s m .850，

试求原油的体积流量h m 3、质量流量h kg 和质量流速()S

m kg ⋅2。

解：已知 3910m kg =ρ s m .u 850=

2322

108547104

4

m ..d A -⨯=⨯=

=

π

π

h m .s m ...uA V 333303324106766108547850=⨯=⨯⨯==-- h kg 10187291003244⨯=⨯==..V W ρ

()S

m ..u G ⋅=⨯==2kg 5773910850ρ

1-8 比重为 1.83的硫酸经由直径为mm 476⨯φ和mm .5357⨯φ的管子串联管路，体积流量为min L 150。试分别求硫酸在两种直径管中的质量流量、流速和质量流速。

解：h m S m .min L V V V

3332191052150=⨯====-

23221m 10632306804

4

1-⨯=⨯==..d A π

π

2322

2m 10963105004

4

2-⨯=⨯=

=

..d A π

π

h kg .S kg ..V W W 4321

106471575418301052⨯==⨯⨯===-ρ

h m s m ...A V u 24786883010632310523

3

111==⨯⨯==--

h m s m ...A V u 4586274110

963110523

3

222==⨯⨯==--

()

()h m kg .s m kg .u G ⋅⨯=⋅=⨯==262111053641260183068830ρ ()()h m kg .s m kg .u G ⋅⨯=⋅=⨯==2

6

2

2

2

1039282331183027361ρ

1-9 如题图所示，从容器A 用泵B 将密度为

3890m kg 油品输送到塔

C 顶部。容器与塔顶的

表压力如题图所示。管子规格为mm 4114⨯φ。

油品的输送量为

h kg .41045⨯，输送管路的全部

能量损失为kg J 122，试求泵的有效功率。

解

：

管

流

体

的

流

速

：

S m ...u 9101106

036008904

10452

42=⨯⨯⨯⨯⨯=π

以容器A 的液面为截面1，以塔C 为截面2 在1-2截面间列柏努利方程：

∑++

+

=++

+

f

h p u g Z We p u g Z ρ

ρ

2

221

212

2

21

122890

102160291018193600819123

2+⨯++⨯=+++⨯..We ..