化学工艺学-潘鸿章版课后习题答案VIP免费

第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610，设备移至异地B操作时，若要求塔内维持相同的操作压强，真空表读数有何变化？（A地平均大气压强为640，B地平均大气压强为760）解：A地：B地：2.在稳态流动系统中，水连续的由粗到细流经一个变径管路，粗管内径是细管的两倍，求细管内水的流速是粗管内的几倍。解：稳态流动4.如图所示，一高位水池内径D为1.5（有效），池底连φ144mm×4mm的排水管，管路长330m、，总损失压头为6求管路出水口的体积流量。解：取出口管中心线为基准面，取高位水池1-1截面，管路出口处2-2截面。He=h0+p出−p进ρg+v出2−v进22g=0.41+（400+27.6）×103998.2×9.81+2.832−2.0822×9.81=44.26mPB真=PB−P绝=760−30=730mmHgqv1=qv2∴A1v1=v2A2v1v2=d22d12=2212=4Z1+v122g+p1ρg+he=Z2+v222g+p2ρg+∑hf6.2+0+0+0=0+v222g+0+6∴v2=1.98m/s5.如图所示，有一连续稳态流动管路系统，粗管截面积为细管截面积的5倍，在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面（如图所示），1点截面处的平均流速为1，表压强为120KPa，泵的压头为8，输送的液体密度为1000，试计算：（1）若不考虑管路阻力损失，求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。（2）若整个管路阻力所产生的压强降为2液柱，求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。解：以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以)（1）由1-1截面可知2-2截面3-3截面qv=v2A2=1.98×π4[(144−8)×10−3]2=0.0287m3/s=103.32m3/hZ1+v122g+p1ρg=1+12g+（120+100）ρg=1+0.05+22=23.05mZ1+v122g+p1ρg+He=Z2+v222g+p2ρg+Σhf=1+0.05+30=31.05mZ3=1m,v3A3=v2A2∴v3=5v24-4截面5-5截面（2）7.常压下，用泵将敞口容器中的油品以36的流量输送到敞口高位槽中，管出口在高位槽液面下，两槽的液面差为25，输送管为φ76mm×3mm，直管长度为100，各种管件的当量长度为150，摩擦粗力系数为0.023，泵的效率为60％，求泵的实际功率。（油品的密度为960）解：基准面取低位槽页面Z4=6m,v422g=v322g=1.25m总压头=31.05m,p4ρg=31.5−1.25−6=23.8m总压头=31.05m,p4ρg=31.5−1.25−6=23.8mZ5=6m,v522g=v222g=0.05m总压头=31.05m,p5ρg=31.5−0.05−6=25mZ5=6m,v522g=v222g=0.05m总压头=31.05−2=29.05m,p5ρg=29.05−0.05−6=23mv2=qvπ4d2=363600×π4×0.072=2.6m/sΣhf=λ(l+∑led)v22g=0.023×(100+150)0.07×2.622×9.81=28.3mZ1+v122g+p1ρg+He=Z2+v222g+p2ρg+Σhf0+0+0+He=25+v222g+Σhf=25+0.344+28.3=53.64m10.某离心泵以20℃的水进行性能测试，测得体积流量为720，泵出口压力表读数为0.4MPa（表压），泵入口处真空表读数为210mmHg，压力表和真空表之间的垂直距离为410mm，吸入管和压出管内径分别为350mm和300mm。试求此泵产生的压头。解：第二章传热习题1用100℃的水蒸气加热φ38mm×2.5mm钢管内的盐溶液，盐溶液的流量为500kg．h-1,比定压热容为2093.5J.kg-1.K-1，由20℃加热到50℃，α盐=930W．m-2．K-1，α蒸汽=5815w.m-2．K-1，钢管的λ=46.52w.m-1.K-1.求加热钢管多少米（以管外表面计算）。设忽略热损失，可按平面壁考虑。解：Pe=qvHeρg/(3600×1000η)=36×960×9.81×53.643600×1000×0.6=8.42kwK总=11α蒸汽+δλ+1α盐=115818+2.5×10−346.52+1930=768.65w.m−2.k−1∴Δtm=Δt1−Δt2lnΔt1Δt2=（100−20）−（100−50）ln8050=63.83盐溶液在热交换中无相态变化2．采用传热面积为4.48m2的换热器进行溶剂苯和某水溶液间的逆流换热，苯的流量为3600kg.h-1，比定压热容为1.88kJ．Kg-1．K-1，由80℃冷却到50℃，水溶液由20℃加热到30℃，忽略热损失，求总传热系数K。解：忽略热损失：3.有一厚度为480mm的普通砖墙，高温侧为200℃，在此温度下的导热系数为0.614W.m-1．K-1；低温侧为30℃，在此温度时的导热系数为0.52W．m-1．K-1。试求单位时间通过单位传热面积(lm2)的热量为多少。解：4．为减少热损失，设备外壁包一层厚度为200mm均匀保温材料，导热系数为0.163W.m-1．K-1，保温材料外缘温度为30℃，为测量设备壁面温度，将温度计从外面插入保温层50mm，测得其温度为75...