化工原理課后布置習題答案合工大

1、qvA.57 3.5 2 2 ( )41000查p40面Mood倒，得總管內(nèi)a=0.025,總管阻力損失:(I le) 22 UAdA 2g0.0041zA 0.082,同理求得B支管b=0.038,B支管阻力損失:1.48m,由C支管內(nèi)查課本p392面20度水的性質(zhì)：=998.2kg/m3,=1.005 10-3 Pags,水在總管內(nèi)的流速:第66面，第21題:UA7.86 1040.401m/ s,同理求出水在B支管和C支管內(nèi)的流速:uB=1.01m/s, u C=1.5m/s.按照流體流向，設高位槽液面為1-1截面，總管分支處為 2-2截面，反應器內(nèi)支管B出口內(nèi)側(cè)為3-3截面，吸收塔 內(nèi)

2、支管C出口內(nèi)側(cè)為4-4截面 由總管內(nèi)流動的雷諾數(shù)（Re二=19914）和管壁的相對粗糙度（/d=0.003），流動的雷諾數(shù)和管壁的相對粗糙度求得：c=0.036,C支管阻力損失：Hf2 4 4.13m,在1-1，2-2和3-3截面之間進行機械能恒算，將已知條件代入，可求得：zA=10.8m,在1-1，2-2和4-4截面之間進行機械能恒算（其中 u4=uC），可求得：zA=12.4m.取zA中較大值，即：高位槽液面至少高于地面12.4m。第67面，第23題：當閘閥關(guān)閉時，管道內(nèi)水流速為零，設貯槽液面為1-1截面，U管壓差計與放水管連接處的 管截面為2-2截面，由靜力學基本方程，可求得：貯槽液面和

3、放水管軸線所處水平面之間3的高差為：H銀R-h=13.6 10 -6-00=6.68m當閘閥部分開啟時：U管壓差計內(nèi)9981000 1000流體仍靜止，由靜力學基本方程：2-2截面處壓力為：P2（表壓）=7水艮gR- gh=13.6 103 9.81 0.4 998 9.81 1.4 3960CPa,在 1 1 截面和2 2截面之間進行機械能恒算：可求得u2=3.14m/s,流量為：qv= d2 u2=88.7ni/h.當閘閥全開時,4在1-1截面和放水管出口內(nèi)側(cè)之間進行機械能恒算，可求得放水管內(nèi)流速u2=3.51m/s, 在1 1截面和2 2截面之間進行機械能恒算時，求得P2（表壓）=392

4、59Pa.第67面，第24題:設液體與水的性質(zhì)接近，并設管路直徑為 8.1cm,液體通過孔板孔口的壓力損失為：巴邑 (220 1.013 105)27.9J/kg，設液體在管內(nèi)流動的7601050Re大于臨界值，由:A0 (d0)2 0.1,查p551面的圖1 36得：C。0.595,液體孔口 Ad1u0 C0Q2P1-P24.44m/s,液體在管內(nèi)流速：比 u0(d0)20.44m/s,管內(nèi)Re=37574大于臨界值(約為2.5 104)，說明假設成立，qv=u.A=2.40kg/s。 第67面，第26題：最大刻度處對應的流量為轉(zhuǎn)子流量計最大流量，由:qv液體qv水f鉛液體水液體f鋼水= 1

5、.33和水的最大流量q弦2500L/h,求得:qv液體 1.33 25003325L/h。第91面，第1題：以低位貯槽液面和高位貯槽液面分別為1-1截面和2-2截面，進行機械能衡算， 利用課本p73面的2-7和2-8式，求得管路特性曲線為：H=11.12+27.5 102.再利用題目離心泵特性曲線數(shù)據(jù)，畫圖求管路特性曲線和離心泵特性曲線的交點處(工作點) 的坐標為：qv=0.0285(m3/s),H=33.5m, 所以：Pe=Hq g=9366W 第91面，第2題：利用離心泵的安裝高度計算式：Hg允許二見 旦(NPSH)r H f0 1由已知條件，并g g,查取p396面附錄4里面20度水的性

6、質(zhì)，得：Hg,允許2.45m小于3m,可見將發(fā)生汽蝕， 應至少降低：3-2.45+0.51m。第91面，第3題：在1 3m / s之間選擇水的流速u 2m/ s,按最大流量計算管內(nèi)徑 d二J0.0665m,q25選公稱直徑為65mn的管路，實際流速 u實際二 2.09m/s。查2 2d 36000.06544-J.水的性質(zhì)，求得：Re二一 1.35 105,由：/d 0.001,查p40面Moody圖，得：0.022,則：阻力損失Hf 3.39m,管路需要的壓頭H 23.39m,根據(jù)H和最大流量查p415，附錄9選擇IS80 65 125型號的離心泵比較合適，在效率 64%,(NPSH) =3

7、.0m, 根據(jù)離心泵安裝高度計算式求得：Hg,允許=6.9m,由于實際安裝高度小于 6.9m，所以不會發(fā)生汽蝕。第92面，第4題：,再進行比較:將實際條件下的風量和風壓換算成標準條件的下的風量和風壓qv12700 0.7533qv0= v7937.5m /h 12700m /h01.21 2pT0 51.18 1.9kPa大于1.57Pa,可見，風機的風量能滿足要求，但風壓0.75不能滿足要求。第113面，第1題： 查p395，附錄 4，20度水的性質(zhì)，水=998.2kg/m 3,水 1.005 10 3 Pags,再查p394,附錄3,20度干空氣的性質(zhì)，空氣=1.205kg/m 3,空氣1

8、8.1 10 6Pags,假設球形顆粒沉降處于層流區(qū)(斯托克斯區(qū)),利用斯托克斯公式：U。二曲 匚也18計算球形顆粒在水中的沉降速度為4.89 10-4 m/s, Re 0水 =0.015 2,說明假設正確.再計算球形顆粒在空氣中的沉降速度為0.0542m/s,Re 0空氣=0.108 2,說明假設正確。第113面，第2題：查p394面干空氣在常壓，100度的性質(zhì)：=0.946kg/m3,=21.9 10-6 Pags,操作條件下的氣體按空氣處理，假設球形顆粒沉降處于斯托克斯區(qū)，18(p- )g-J.0.25m/s, Re 乩 0.699能100%除去的顆粒直徑即臨界粒徑，由p96,式3-17

9、 : dpcqvBL，計算得：de.7 m,沉降速度u01=bl2,說明顆粒沉降在斯托克斯區(qū)。0.0 5mn顆粒的沉降速度為:顆粒的能被除去的百分率等于相同時間(d p)( p- )g 0.149m/s,直徑為 0.05mm 18t內(nèi)其沉降高度與臨界粒徑顆粒的沉降U02高度之比:U02t59.6%。U01t113 面,將第4題:恒2qqeK兩邊對求微分，將方程變換成d dqKq詐的形式，并以再利用題目的數(shù)據(jù)以q為橫坐標,2 2和q分別代替d和dq,得 - q qe，q K K為縱坐標，求得截矩 -qe 和斜率-，得：K=1.16 10-5m2/s,qe 1.16 10-3m3/m2。 qKK第

10、113面，第5題:總過濾面積： A 0.85 10 8.5m2,濾渣體積二0!560 10 0.255m3,2 1000濾液量V 笑55 3.19m3, q V 0.375m3/m2,由第4題的K和qe以及恒壓過濾方程 0.08A得：充滿濾渣需要的時間約為：12230秒。第165面，第1題：. Qt / 口2由q=，得：q 1.63kw/m。Ab第165面，第2題：由通過各層平壁的導熱通量q=Q相等，得：q=289.7w/m2,耐火磚A b內(nèi)側(cè)和建筑磚外側(cè)的溫度分別為：861度和179度。第165面，第4題：穩(wěn)態(tài)傳熱時沿管子軸向通過各層單位長度的傳熱速率相同，即：Q均相等，得：Q 97.5w/

11、m,鋼管與軟木層接觸面上的溫度與管內(nèi)溫度接近，約為300度。L第165面，第7題：150 250定性溫度t 篤200度,查空氣的性質(zhì)并應用圓形管內(nèi)強制湍流的計算公式=0.023 (d)0.8(c)0-4 求得32.6w/m2Kd第165面，第8題：查水在定性溫度t 亜空 60度的性質(zhì),并利用圓形管內(nèi)強制湍流的2計算公式=0.023 (世)0.8(匯)0.3 求得1785w/m2Kd第166面，第15題：利用對數(shù)平均溫度差計算公式：tmt2,求得：并流和逆流的對數(shù)平均溫度差I(lǐng)nt2分別為61.5度和78.3度。第166面，第18題：tm逆 =492 度，由：逆流時：Q逆 qmlCpi(Ti T2

12、) qm2Cp2(t2 ti) KA tm逆, 并流時：Q并 qmiCpi (Ti T2) qm2Cp2& ti) KA 并并參考化工原理多媒體課件傳熱 計算一章里面的例題解法，求得：T2 167度, t2157 度，tm并 43 度。Q23.71m ,K tm并第166面，第19題：Q qm1Cp1（T1 T2） 125KJ/S, tm并 33.7度，tm逆 39.9度，仙Q2A逆K tm逆3.13m第166面，第23題：由：丄 生 Rsi蟲処 尺。 和Q KoA tm，求得：忽略污垢 Koidididmo熱阻時，Ko 379w/ m2K, A 6.44m2,有污垢熱阻時，Ko 318w/m

13、2K,A 7.67m2。要提高Ko,關(guān)鍵要除垢，并提高流體特別是油的值。第190面，第1題：濃縮液量：F-W=100kg/h,蒸汽消耗量D二F(h1-h爲+葉+1044 kg/h,Hs hs傳熱面積 AD(Hs入)21.3m2。K tm K(105 85)第190面，第4題：查p407面的表，40.8% CaCL溶液的沸點為120度，半高處CaCb溶液的絕對 壓力為107866 Pa,查p395附錄4,水的沸點為101.7度，因此溶液的實際沸點 為：120+1.7=121.7 度。第238面，第4題:30.595kmol /m gkpa, msMsHP0.932第238面，第8題：對于CO2濃

14、度為 0.01kmol/m3 的水溶液：p-pe 19.9kpa,Xe x 1.2 104, 說明是吸收過程；對于CO2濃度為0.05kmol/m3的水溶液：p-p 100kpa, x xe 6 104,說明是解吸過程。第238面，第10題：由:丄丄丄，得:Kg kG Hk,2Kg 0.0408kmol/m ghckpa,)72.9%1第239面，第14題：()min 0.357,S(G)17題：0.672,填料層高度：h。H og Nog 11212m。第239面，第(j 由(77)minGy2 (1)y1m 1,0.4 N ogL 1 2()G2.55 10 4。6 m及試差法得:y1ye

15、298.3%,圖 6 20,得：S 0.73,又:(2)99.5% 時，討2、ye2F,解得：(L) m (-) GGSSyi0.8 1.10。0.73；200,查 p219第303面，第2題：說明按理想溶液計算， 隨組成x的變化不大，而按實測的 x-y關(guān)系計算，變化較大。第303面，第6題：L RL0.857,5.94V R 1V第304面，第9題：(1 Rmin XDye在一社1.40, R 1.41.96,(2)求得：精餾段操作線方程：y Xe ye Xfy=0.662x+0.297,提餾段操作線方程：y=1.58x-0.0256,再由相平衡方程，利用逐板計算法求得：全塔需要的理論板數(shù)為

16、12塊(包括塔釜)，加料板為第5塊,精餾段需4塊，塔內(nèi)提餾段(不包括塔釜)為： 12-4-1=7塊，第二塊板下降液體組成為：x 2 0.607。第304面，第11題：用捷算法求得全塔需要的理論塔板數(shù)為：11.2塊。第304面，第15題：通過畫x-y圖和公式推導可知：當F, x F,q,V不變時，R增加，xD增加，Xw也增加； 當F, x F,q,D不變時，R增加，Xd增加，但Xw下降。第305面，第21題: 飽和液體進料時，Xe XF,所以：Rmin些ye Xd ye 1.57,Ye Xeye Xfig（FD）/（呂）Nmin_D8.14塊，由吉利蘭關(guān)聯(lián)式得：N=12.7塊大于12塊，ig說明

17、12塊理論板不能完成給定的任務，若要使 N=12,再由吉利蘭關(guān)聯(lián)式反算ig（產(chǎn)-）/（產(chǎn)-）N N求得 R=3.36, Nmin,1 一UD=4.3,由: 求得：汕 6.3,lgNmin,1 N min說明加料板在第7塊，與題意符合，第326面，第1題：通過畫直角三角形相圖得溶解度曲線和輔助曲線。第326面，第2題：由第1題得序號1,4,7的分配系數(shù)和選擇性系數(shù)分別為：kA1 0.261,kB1 0.00510,kA1,1-A151.2;kA4 0.297,kB4 0.01kB1kA4,10, 4 上 27; kA7 kB40.584, kp70.118, 7kA74.95。kB7說明隨著共軛相中A組分濃度的增加，逐漸減小。第326面，第3題：由杠桿規(guī)則和平衡聯(lián)結(jié)線，得萃取相E和萃余相R的量和濃度分別為：E=753kg, y a 0.180,Yb 0.055,Ys0.765;R=347kg, x a0.325,xB0.636,xS0.040o注意：由于畫圖的誤差，上述結(jié)果有定的偏差。第363面，第2題：查p334的焓濕圖（注意課本上的橫坐標和縱坐標位置反了），得：H=0.040kg 水/kg 干空氣，=0.050kg 水/kg 干空氣,t d 34度,tw 37度，I 145kJ / kg 干空氣,p v 6.2kPa?；?/p>