化工原理第四版课后答案

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1、第一章流体流动流体的压力【1-1解标准大气压力为101.325kPa容器A的绝对压力容器B的绝对压力【1-2】解进口绝对压力出口绝对压力进、出口的压力差【1-3解正庚烷的摩尔质量为，正辛烷的摩尔质量为。将摩尔分数换算为质量分数正庚烷的质量分数正辛烷的质量分数从附录四查得20℃下正庚烷的密度，正辛烷的密度为混合液的密度【1-4】混合液密度【1-5】解混合气体的摩尔质量(1)混合气体在操作条件下的密度为(2)混合气体，摩尔体积为混合气体的量为18流体静力学【1-6】解管中水柱高出槽液面2m，h=2m水柱。(1)管子上端空间的绝对压力在水平面处的压力平衡，有习题1-

2、6附图(2)管子上端空间的表压(3)管子上端空间的真空度(4)槽内为四氯化碳，管中液柱高度常温下四氯化碳的密度，从附录四查得为【1-7】解水的密度【1-8】解容器上部空间的压力液体密度，指示液密度(1)压差计读数R=?习题1-8附图在等压面18(2)习题1-9附图【1-9】。解等压面由以上三式，得已知，习题1-10附图【1-10】解设测压前两U形压差计的水银液面，距输水管中心线的距离为H。在等压面处因，由上两式求得习题1-11附图因故【1-11】解流量与流速【1-12】解(1)体积流量(2)质量流量18(3)质量流速【1-13】解液体内管内径液体质量流量，体积

3、流量流速气体质量流量密度体积流量流速习题1-13附图习题1-14附图【1-14】解主管的流量体积流量，流速管径选择无缝钢管，内径为，主管内水的流速连续性方程与伯努利方程18【1-15】解习题1-15附图习题1-16附图另一计算法计算液柱高度时，用后一方法简便。【1-16】解水的体积流量，截面1处的流速截面2处的流速在截面1与2之间列伯努利方程，忽略能量损失。截面2处的静压头水柱18习题1-17附图负值表示该处表压为负值，处于真空状态。【1-17】解出水阀全关闭时，压力表读数30.4kPa（表压）能反映出水槽的水面距出水管的高度h阀门开启后，压力表读数（表压）从

4、水槽表面至压力表处的管截面列出伯努利方程，以求出水管的流速水的流量【1-18】解从伯努利方程得知，等直径水平管的压头损失与压力降的关系为。习题1-19附图【1-19】如习题1-19附图所示，有一高位槽输水系统，管径为。已知水在管路中流动的机械能损失为(u为管内流速)。试求水的流量为多少。欲使水的流量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？解管径，机械能损失(1)以流出口截面处水平线为基准面，18水的流量(2)习题1-20附图高位槽应升高【1-20】解管内径，水密度截面处的表压，水槽表面（表压）(1)从为基准面，压头损失水的流量(2)从流体的黏度【1-21】解20

5、℃60℃水空气水温度升高，黏度减小；空气温度升高，黏度增大。18雷诺数与流体流动类型【1-22】。解25℃，水的黏度，密度，管内径，流速【1-23】解(1)流速雷诺数(2)雷诺数【1-24】解(1)水，20℃，体量流量(2)管内流体流动的摩擦阻力损失习题1-25附图【1-25】解从截面A到截面B列伯努利方程，截面A为基准面，则得液柱压差计1-1为等压面由式得此式即为用U形管压差计测量流体在两截面之间流动的摩擦损失的计算式。【1-26】解已知管内径，水的温度t=20℃密度，黏度，流速18雷诺数湍流管壁相对粗糙度查得摩擦系数这两个直管的摩擦阻力损失相同，为(1)弹

6、簧压力表读数之差值①水平管在A、B两截面列伯努利方程因，故得②垂直管在A、B两截面间列伯努利方程，以截面A为基准面，上述计算结果表明，垂直管的大于水平管的。这是因为流体在垂直管中从下向上流动时，位能增大而静压能减小。(2)U形管液柱压差计的读数R①水平管与前面相同，由伯努利方程得另从U形管压差计等压面处力的平衡，求得由式与式，求得18②垂直管与前面相同，由伯努利方程得另从U形管压差计等压面处力的平衡，求得由式，求得从上述推导可知，垂直管与水平管的液柱压差计的读数R相同。有了读数R值，就可以分别用式求得水平管及垂直管的。【1-27】解从习题2-25与习题2-28

7、可知，U形管液柱压差计的读数R与两截面间流体流动的摩擦损失成正比，即。又知道，在粗糙管完全湍流区为阻力平方区，即摩擦损失与流体流速的平方成正比，。由上述分析可知因此【1-28】解水在10℃时的密度，黏度，光滑管。(1)体积流量流速雷诺数摩擦系数摩擦损失18(2)体积流量因流量是原来的3倍，故流速雷诺数湍流对于光滑管，摩擦系数用Blasius方程式计算也可以从摩擦系数与雷诺数Re的关联图上光滑管曲线上查得，。摩擦损失【1-29】习题1-29附图解(1)套管式换热器，内管外径，外管内径当量直径(2)列管式换热器，外壳内径，换热管外径，根数根当量直径【1-30】解空

8、气，，流速。管路截面的高。当量直径雷诺