化工原理第三版谭天恩课后答桉

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1、化工原理第三版谭天恩课后答桉第一章1-10.898kg.m.31-2633mmHg1-3Δz=1.78m1-4H=8.53m1-5ΔpAB=1720mmHg1-6318.2Pa;误差11.2℅1-7在大管中：m=4.575kg.s.1u=0.689..1G=1261kg.m.2..1mss1,1,1在小管中：1224.575,.=.mkgsu121.274,.=.msG2331=kg21....ms1-86.68m解取高位槽液面为1-1，喷头入口处截面为2-2面。根据机械能横算方程，有gz1+u

2、12/2+p1/ρ=gz2+u22/2+p2/ρ+wf式中，u1=0，p2=0，u2=2.2m.s-1，p2=40*103Pa，wf=25J.kg-1，代入上式得Δz=u22/2g+p2–p1/ρg+wf/g=2.22/2*9.81+40*103-0/1050*9.81+25/9.81=6.68m1-943.2kW解对容器A液面1-1至塔内管出口截面2-2处列机械能衡算式22upup1122gz+++w=gz+++w1e2f2ρ2ρ已知z1=2.1m，z2=36m,u1=0,u2的速度头已计入损

3、失中，p1=0,p2=2.16*106Pa,wf=122J.kg-1,将这些数据代入上式得we=(z2-z1)g+p2/ρ+wf=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122=333+2417+122=2882J.kg-1泵的有效功率Ne=wm=2882*15/1000=43.2kwes1-10(1)4.36Kw；(2)0.227MPa1-11B处测压管水位高，水位相差172mm1-12H=5.4m，pa=36.2kPa解在截面1-1和2-2间列伯努利方程，得u2pu2p1122

4、gz1++=gz+2+2ρ2ρ22即p1.ρp2+g(z1.z2)=u2.2u1(a)z1、z2可从任一个基准面算起（下面将抵消），取等压面a-a，由静力学方程得p1+ρg(z1-z2)+ρgR=p2+ρHggRρρρ即P1.ρP2+g(z1.z2)=Hgρ×gR(b)由式(a)和式(b)可得u1ρHgρ..3.122.u2=.×gR=136001000×9.818010××=9.89.Jkg（c）2ρ1000又由连续性方程知u2=u1(d1/d2)2=u1×(125/100)2=1.252u1

5、代入式（c）得（1.252u1）2-u1×2=29.89u1=3.70m.s-1于是u2=1.252×3.70=5.78ms..1喷嘴处u3=（d1/d3）2=3.70125/75）2=10.28ms..1u1×在截面0-0与3-3间列机械能衡算式H=u32/2g=10.282/29.81=5.39m×在截面0-0与a-a间列伯努利方程H=u22/2g+pA/ρg故有pA=ρgH-u22×ρ=1000*9.81*5.39-5.782/2*10002=36.2×103Pa1-13d≤39mm1-1

6、4水0.0326m·s-1，空气2.21m·s-11-15(1)38.3kPa；(2)42.3%1-16不矛盾1-17答案略1-18(1)第一种方案的设备费用是第二种的1.24倍；(2)层流时，第一种方案所需功率是第二种的2倍；湍流时，第一种方案所需功率是第二种的1.54倍1-190.37kW1-202.08kW1-210.197m；不能使用解（1）求铸铁管直径.取湖面为1-1面，池面为2-2面，在面1-1与面2-2间列机械能衡算方程取10℃氺的密度ρ=1000kgm.1,查附录五知μ=1.30

7、5×10.3Pa.su22.u12p1.p2g.z++=wf2ρ因u1、u2、p1、p2皆为零，故gΔz=wf（a）lu8λ×10003002λ式中，Δz=45m,wf=λd22=π2d2(3600)=5.629d5代入式（a）得λλ1×45=5.6295dd5=0.01275λ(b)λ的范围约为0.02-0.03，现知VS很大，Re也大，故λ的初值可取小些。设λ=0.02，代入式（b）解得d=(0.012750.02)0.2=0.191m×检验λ值：新铸铁管的绝对粗慥度ε=0.03mm，则ε/

8、d=0.3/191=0.00157ρudVs1000300/3600×ρ×Re====4.26105μ(/4)πdμ(/4)0.1911.30510×××.3π680.23.ε..68λ′=0.100+=0.1000.00157+=0.02316...0.235..dRe.×...4.2610可见初设的λ偏小，故需进行迭代计算。再设λ=0.02316，代入（b）得d=0.1968m于是ε=0.3=0.00152d196.81000300/3600Re=×.5=×54.1310(/4)0.1968