食工原理课后习题与答案第1-2章

第一章1-1 烟道气的组成约为 N275%，CO215%，O25%，H2O5%（体积百分数）。试计算常压下 400℃时该混合气体的密度。解： Mm=Miyi=×28+×44+×32+×18= m=pMm/RT=×103××103×673)=0.545kg/m3 1-2 已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为和。现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为。问这一设备若置于成都和拉萨两地，表上读数分别应为多少解：成都 pR=95-8=87kPa（真空度） 拉萨 pR=62-8=54kPa（真空度） 1-3 用如附图所示的 U 型管压差计测定吸附器内气体在 A 点处的压强以及通过吸附剂层的压强降。在某气速下测得 R1为 400mmHg，R2为 90mmHg，R3为 40mmH2O，试求上述值。解： pB=R3H2Og+R2Hgg=×1000×+×13600×=（表） pA=pB+R1Hgg=+×13600×=（表） p=pA-pB=（表）1-4 如附图所示，倾斜微压差计由直径为 D 的贮液器和直径为 d 的倾斜管组成。若被测流体密度为0，空气密度为，试导出用 R1表示的压强差计算式。如倾角为 30º 时，若要忽略贮液器内的液面高度 h 的变化，而测量误差又不得超过 1%时，试确定 D/d 比值至少应为多少解： 由静力学方程 p=R(0-)g=R1sin(0-)g=R1(0-)g/2 (1) 若忽略贮液器内液面高度的变化，则斜管内液位为：R’=R-h 液柱长度： R1’=R1-h/sin=R1-2h p’=R ’(0-)g=R1’(0-)g/2=(R1/2-h)(0-)g 又 D2h/4=d2R1’/4 即 h=R1(d/D)2/[1+2(d/D)2] 所以 p’=R1(0-)g/[2+4(d/D)2] (2) 相对误差为 (p-p’)/p≤ 代入式（1）和（2）： (p-p’)/p=1-1/[1+2(d/D)2]≤ 解得： d/D≤ 即 D/d≥1-5 一虹吸管放于牛奶储槽中，其位置如图所示。储槽和虹吸管的直径分别为 D 和 d，若流动阻力忽略不计，试计算虹吸管的流量。储槽液面高度视为恒定。解： p1/+u12/2+gz1=p1/+u22/2+gz2 p1=p2，u1=0，z1=h，z2=0，u2=u 2gh=u2 u2=(2gh)1/2 qv==(2gh)1/2 1-6 密度为 920kg/m3的椰子油由总管流入两支管，总管尺寸为57mm×3.5mm，两支管尺寸分别为38mm×2.5mm 和25mm×2.5mm。已知椰子油在总管中的流速为 0.8m/s，且38mm×2.5mm 与25mm×2.5mm 两支管中流量比为。试分别求椰子油在两支管中的体积流量、质量流量、流速及质量流速。解： qv=××=×10-3m3/s qv1+qv2=×10-3m3/s qv1/qv2= qv2=×10-3/=×10-4m3/s qv1==×10-3m3/s qm2=qv2=920××10-4=0.452kg/s qm1...