化工原理课后答案.docVIP

第一章 3.答案：p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误：答成绝压 5.答案：图和推算过程略 Δp=(ρHg - ρH2O) g (R1+R2)=228.4kPa 7.已知n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 × 103 Pa M=29 g/mol 答案：(1) ρ = pM/RT = 2.77 kg/m3 qm =qvρ= n 0.785d2 u ρ =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v = 0.734 m3/s 常见错误： （1）n没有计入 （2）p0按照98.7 × 103 pa计算 8. 已知 d1=0.05m d2=0.068m q v=3.33×10-3 m （1）qm1= qm2 =qvρ =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2?s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2?s 常见错误：直径d算错 9. 图略 qv= 0.0167 m3/s d1= 0.2m d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s (1) 在A、B面之间立柏努利方程 ，得到pA-pB= 7.02×103 Pa pA-pB=0.5gρH2O +(ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m (2) 在A、B面之间立柏努利方程 ，得到pA-pB= 2.13×103 Pa pA-pB= (ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m 所以R没有变化 12. 图略 取高位储槽液面为1-1液面，管路出口为2-2截面，以出口为基准水平面 已知 qv= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.807×103 Pa(表压) 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程 Δz = 4.37m 注意：答题时出口侧的选择： 为了便于统一，建议选择出口侧为2-2面，u2为管路中流体的流速，不为0，压力为出口容器的压力，不是管路内流体压力 2-2面选择 图示 流速u 压力p 突然放大效应 备注 出口内侧 ≠0 ≠0（表压） 不存在，ζ=0 一般不选用 出口侧 ≠0 =0（表压） 不存在，ζ=0 可以选用 出口外侧 =0 =0（表压） 存在，ζ=1 可以选用 13.已知qv=0.04m3/s 处于湍流状态，则Re4000 所以 d0.0 14.答案：16倍 17. 答案： 第一种： (1)选ε = 0.2mm， ε/d = 0.002 Re= 99.5 × 103 查Moody图，得λ = 0.025 Δpf = 49.64 kPa H f = 4.60 m (2) ε 增大10倍ε′= = 2mm，ε′=/d = 0.02 Re不变，查Moody图，得λ′= = 0.048 Δpf ′= 95.31 kPa （Δpf′ -Δpf ）/Δpf =92% 压力损失增加了92% 第二种：(1)选ε = 0.046mm， ε/d = 0.00046 Re= 99.5 × 103 查Moody图，得λ = 0.021 Δpf = 41.6 kPa H f = 3.86 m (2) ε 增大10倍ε = 0.46mm，ε/d = 0.0046 Re不变， 查Moody图，得λ = 0.031 Δpf =62.8 kPa 增加了51% 错误：计算λ用柏拉休斯公式，计算λ′利用Moody图，这样相互之间的偏差比较大 18.答案 图略 取储槽液面为1-1液面，反应器入口管为2-2截面，以储槽面为基准水平面 已知： 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程式 H = Δz +Δ(u2)/(2g) +Δp/(ρg) + ΣHf =15.86m 其中ΣHf = （λ l/d + Σζ）u2/ 2g =(0.035 × 45/0.081 + 0.5 +1 + 8.25 + 2 × 0.17 + 3 × 0.75) 0.0542/(2 × 9.8) ---计入了管路入口的突然缩小以及出口突然放大的阻力损失 P=Pe/η = Hqmg/0.65 = 79.62 W 备注; 如取ε=0.046mm 20题 图略 答案： （1）C阀门打开，D阀门关闭 取H面为1-1面，C面为2-2面，并取C面为基准水平面