化工原理答案(天津大学版)

1 化工原理课后习题解答 （夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.） 第一章 流体流动…………………………………………3 第二章 流体输送机械……………………………………23 第三章 机械分离和固体流态化……………………………….32 第四章 传热………………………………………………42 第五章 蒸馏………………………………………………56 第六章 吸收………………………………………………65 第七章 干燥………………………………………………70 第一章 流体流动 1. 某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。 解：由 绝对压强 = 大气压强 – 真空度 得到： 设备内的绝对压强 P绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥ 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 m m 的圆孔，其中心距罐底 800 m m ，孔盖用 14m m 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为 39.23×106 Pa ， 问至少需要几个螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 2 P油 ≤ σ螺 解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n P油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要 7 个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个 U 型管压差计，如本题附图所示。测得 R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度 R3 = 50 mm。试求 A﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。 解：设空气的密度为 ρg，其他数据如图所示 a–a′处 PA + ρggh1 = ρ水 gR3 + ρ水银 ɡR2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即：PA = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 = 7.16×103 Pa b-b′处 PB + ρggh3 = PA + ρggh2 + ρ水银 gR1 PB = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103 =6.05×...