丁玉兴主编《化工原理》习题解答

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1、丁玉兴编《化工原理》习题解答第一章流体流动与输送1.40%糖液的比重为1.18，试求其密度。解：由2、将以下压力单位换算为，且各用表压和绝对压表示。（1）0.4kgf/cm解：∵1kgf=9.81N∴3.某果汁浓缩锅的加热蒸汽绝对压力为1.4kgf/cm2，锅内的绝对压力为400mmHg，设当地大气压为1at，试分别以SI制表示蒸汽的表压力和锅内的真空度。59解：4、当地大气压为750mmHg时，问位于水面下20m深处的绝对压是多少Pa和atm?解：由题意可得：5.用U形管压差计测定管路两点的压差。管路中气体的密度是2kg/m

2、3。指示液是水，读数为500mm。计算压力差，用Pa表示。解：6、管子的内经是100mm，当277K的流速是2m/s时，求体积流量V时和质量流量。解：由题意可得：7.比重为1.2的糖液，在293K时以1m/s的流速和18.5t/h的质量流量流过一不锈钢管。试确定该钢管的直径。解：由得，59得：8、相对密度为0.91的椰子油沿内径是156mm的钢管输送，如果质量流量是50t/h，求体积流量和流速。解：由题意可得：9.选择一水管，已知质量流量是320t/h，要求管内流速小于3m/s。若仓库中库存有内径为150、175、200、25

3、0mm四种规格的铸铁管，试问选用何种管子较为适宜？又问选定管径后管内流速是多大？如出口改用一节内径为175mm的水管，此时管内流速是多大？解：由得：得：则选用直径为200mm管子为宜。则如出口改用一节内径为175mm的水管，由于连续流动，所以流体质量流量相等，10、相对密度为0.9的料液从高位槽自动流入精馏塔中，塔内表压为4×10Pa,为了保持管内流速为2m/s。试求高位槽内液面距塔进口的垂直距离。（已知损失能量为24.5J/㎏，当地大气压是10×10Pa）解：由题意可得：59取高位槽液面为截面1-1，精馏塔液面为截面2-2，

4、取截面2-2为基准面，在两截面之间列出能量衡算方程11.一水平放置的锥形管，水入口处的内径为150mm，流速为8m/s，绝对压强为1.47×105Pa。水出口处的内径为250mm。试求水出口处的流速和绝对压强。12、浓度为的糖液（黏度、密度为）,从加压容器经内径6mm的短管出。问当液面高于流出口1.8m时，糖液流出的体积流量为多少？假定无摩擦损失，液面上的压力为（表压），出口为(一个大气压)。解：取加压容器口为截面1-1，高位槽液面为截面2-2.取截面1-1为基准面，在两截面之间列出能量衡算方程13.用泵从河中抽水作为喷洒冷却

5、器用水。泵的吸入管内径为120mm，压出管内径为80mm。水的流量是45m3/h。水出口处比河面高6m。大气压为105Pa。损失能量为98.1J/kg。求泵有效功率。5914、已知水的流量是每秒15L，温度为277K，在钢管内流动，试确定水的流动形态。解：从本书附录中查得水在277K时15.牛奶以2.25L/s的流量流过内径为27mm的不锈钢管。牛奶的黏度为2.12cP，相对密度为1.03，试问该流动为层流或是湍流？16、从水塔引水至车间，采用10.16cm水管，其管路的计算总长度（包括直管和管件阀门的当量长度）为150m，设

6、水塔内水面维持恒定，且高于排水管口12m，水温为12℃，试求此管路中水的流量。解：设水塔截面H，排水管口截面2-2，并以截面2-2为基准面，列出两截面间伯努利方程查得水在12℃时，5917.某离心清水泵的性能表上标明允许吸上真空高度为5.5。如泵运转地区的大气压力为80kPa，输送40℃的水。求该泵的安装高度。18、某车间排出的冷却水温度为65℃，以德流量注入一贮水池中，同时用一有水泵连续地将此冷却水送到一凉水池上方的喷头中。冷却水从喷头喷出，然后落到凉水池中，以达到冷却的目的。已知水在进入喷头前要保持50kPa（表压）的压力

7、，喷头入口比贮水池水面高2m，吸入管路和压出管路的损失压头分别为0.5m和1m，试计算下列各项：（1）选择一台合适的离心泵，并计算泵的轴功率。（2）确定泵的安装高度（以本地区大气压计，管内动压头可忽略不计）解：已知59℃水的对该系统列伯努利方程，得在泵附录中查得符合要求，其主要性能如下：流量………………60轴功率………………2.61kW扬程………………11.8m转速………………1450效率…………………74%汽蚀余量………………2.5m轴功率：第二章流体与粒子间的相对运动过程1、计算直径d为80，密度的固体颗粒，分别在20℃空

8、气和水中的自由沉降速度。解：（1）在20℃水中：设沉降在层流区进行，由斯托克斯定律得：核算：（2）在20℃空气中的黏度为设沉降在层流区进行，由斯托克斯定律算出：核算：59所以假设不成立，再假设在过渡区，由斯托克斯定律得：1、一种测定黏度的仪器由一钢球及玻璃筒组成，测试时筒内充