制藥化工原理課后習(xí)題答案.doc

緒論2.解： 以Jmol-1K-1表示R的值R =0.082061.01325102 Jmol-1K-1=8.315 Jmol-1K-1第一章 流體流動(dòng)1. 表壓=真空度=4.8104Pa絕壓=5.3104 Pa2.解：設(shè)右側(cè)水面到B點(diǎn)高為h3，根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程可知PB=PB則油gh2=水gh3h=h1+h3=892mm3.解：正U型管水銀壓差計(jì)由圖可知 PA=P1(xR1)水gPB=P2x水gP1P2=2.472kPaPAPB=2.472kPA水gR1又有PA =PC PC= PBHggR1HggR1=2.472kPa水gR1倒U型壓差計(jì) 設(shè)右側(cè)管內(nèi)水銀高度為M指示流體為空氣PC=PDP1=PC水g(R2M) P2=PD水gM4.(1)PB=845.9Pa(表)(2)R=0.178m7.解：由公式可得Vs=uA=ud2/4=0.8(57-3.52)210-6=1.5710-3m3/sWs=Vs=1.5710-31840=2.89kg/s8.解：由題可知：11截面：P1=1.013105Pa u=0以22截面為基準(zhǔn)水平面z1=3m22截面：設(shè)管內(nèi)流速為u z2=033截面：u, z3=3m44截面：u, z4=30.5=3.5m55截面：u, z5=3m66截面：u, z6=2m, P6=1.013105Pa根據(jù)伯努利方程：We=0, hf=0有P1=P6 u2/2=g(z1z6)=9.8有9.831.013105/1000=9.8P2/1000P2=1.209105Pa1.013105/1000=9.8P3/1000P3=0.915105Pa9.831.013105/1000=9.83.59.8P4/1000P4=0.866105PaP5=0.915105Pa9. (1)u=1.55m/s Vh=10.95m3/h(2)z=2.86m解：Ne=WeWs取釜內(nèi)液面為11截面，高位槽內(nèi)液面為22截面根據(jù)伯努利方程：11截面：z1=0, P1=2.5104(表壓), u1=022截面：z2=15m, P2=0(表壓), A=d2/4=0.25(7642)10-32=3.6310-3m24000 湍流又/d=0.310-3/6810-3=4.4110-3查圖得=0.029查表13得，全開(kāi)閘閥=0.17 半開(kāi)截止閥=9.5 90標(biāo)準(zhǔn)彎頭=0.75 進(jìn)=0.5 出=1hf=(0.179.530.751.5)1.462/2=14.2J/kghf=22.714.2=36.9J/kgWe=208.87J/kgNe=208.872104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解：11：高位槽液面 22：出口管內(nèi)側(cè)列伯努利方程 z2=0, z1=4m, P1=P2=0(表)， u1=0, We=0hfu22/2=4ghf= hfhf查表13得，半開(kāi)截止閥=9.5 90標(biāo)準(zhǔn)彎頭=0.75hf=u22/2=(9.50.750.5) u22/2=10.75u22/2化簡(jiǎn)得(40011.75)u22/2=39.220時(shí)水=1.005=f(Re)=f(u2) 需試差 假設(shè) u0 Re u0 1.5 76630 0.039 1.661.6 79600 0.039 1.661.66 82588 0.0388 1.66截止閥半開(kāi)時(shí)該輸水系統(tǒng)的u0=1.66m/sVs=uA=1.660.250.052=0.00326m3/sVs=11.73m3/h第二章 流體輸送設(shè)備1、解：分別取離心泵的進(jìn)、出口截面為1-1截面和2-2截面，由伯努力方程得：其中，=0.4 m；Pa(表壓)；Pa(表壓)；=0；20時(shí)水的密度。m3、解：(1)20時(shí)：由附錄2及附錄7知，水的密度，飽和蒸氣壓Pa。m(2)85時(shí)：由附錄2及附錄7知，水的密度，飽和蒸氣壓Pa。m4、解：=-2.21m10000 (湍流) 又0.7Pr120，(被加熱) (2)當(dāng)時(shí)， (過(guò)渡流) 9.試計(jì)算：(1) 120的飽和水蒸氣冷凝為120的水時(shí)所放出的熱量。(2) 120的飽和水蒸氣冷凝為60的水時(shí)所放出的熱量。(3) 常壓下，空氣由20升溫至80時(shí)所吸收的熱量。解：質(zhì)量流量w均取1kg/s(1)當(dāng) oC， (2)120 oC蒸汽60oC水 oC， (3)空氣20 oC80o oC， 10.在列管式換熱器中用水冷卻油。已知換熱管的直徑為f192mm，管壁的導(dǎo)熱系數(shù)l=45 Wm-1oC-1；水在管內(nèi)流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)ai=3500Wm-2oC-1；油在管間流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)ao=250Wm-2oC-1；水側(cè)的污垢熱阻Rsi=2.510-4m2 oCW-1，油側(cè)的污垢熱阻Rso=1.810-4m2 oCW-1。試計(jì)算：(1) 以管外表面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)。(2) 因污垢熱阻而使總傳熱系數(shù)下降的百分?jǐn)?shù)。 解：(1) (2)污垢前 12.苯在逆流換熱器內(nèi)流動(dòng)，流量為2000kgh-1，溫度由70下降至30。已知換熱器的傳熱面積為6m2，熱損失可忽略不計(jì)；總傳熱系數(shù)為300Wm-2oC-1；冷卻介質(zhì)為20的水，定壓比熱為4.18kJkg-1。試計(jì)算：(1) 冷卻水的出口溫度；(2) 冷卻水的消耗量，以m3h-1表示。解：(1) oC 70t2 10 oC (2) 13.在逆流換熱器內(nèi)，用20的水將流量為4500kgh-1的液體由80冷卻至30。已知換熱管由直徑為f252.5mm的鋼管組成；液體走殼程，對(duì)流傳