化工原理(天大版1)课后习题答案

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1、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)=228.4kPa7.已知n=121d=0.02mu=9m/sT=313Kp=248.7×103PaM=29g/mol答案：(1)ρ=pM/RT=2.77kg/m3qm=qvρ=n0.785d2uρ=0.942kg/s(2)qv=n0.785d2u=0.343m3/s(2)V0/V=(T0p)/(Tp0)=2.14qv0=2.14qv=0.734m3/s常见错误：（1）n没有计入

2、（2）p0按照98.7×103pa计算8.已知d1=0.05md2=0.068mqv=3.33×10-3m3/s（1）qm1=qm2=qvρ=6.09kg/s(2)u1=qv1/(0.785d12)=1.70m/su2=qv2/(0.785d22)=0.92m/s(3)G1=qm1/(0.785d12)=3105kg/m2·sG2=qm2/(0.785d22)=1679kg/m2·s常见错误：直径d算错9.图略qv=0.0167m3/sd1=0.2md2=0.1mu1=0.532m/su2=2.127m/s(1)在A、B面之间立柏努利方程，得到

3、pA-pB=7.02×103PapA-pB=0.5gρH2O+(ρCCl4-ρH2O)gRR=0.343m(2)在A、B面之间立柏努利方程，得到pA-pB=2.13×103PapA-pB=(ρCCl4-ρH2O)gRR=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=0.00139m3/su1=0m/su2=1.626m/sp1=0(表压)p2=9.807×103Pa(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

4、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Re>4000所以d<0.039m14.答案：16倍17.答案：第一种：(1)选ε=0.2mm，ε/d=0.002Re=99.5×103查Moody图，得λ=0.025Δpf=49.64kPaHf=4.60m(2)ε增大10倍ε′==2m

5、m，ε′=/d=0.02Re不变，查Moody图，得λ′==0.048Δpf′=95.31kPa（Δpf′-Δpf）/Δpf=92%压力损失增加了92%第二种：(1)选ε=0.046mm，ε/d=0.00046Re=99.5×103查Moody图，得λ=0.021Δpf=41.6kPaHf=3.86m(2)ε增大10倍ε=0.46mm，ε/d=0.0046Re不变，查Moody图，得λ=0.031Δpf=62.8kPa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，

6、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=（λl/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=79.62W备注;如取ε=0.046mmP=79.5W20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

7、面uAB/u2=dBC2/dAB2=0.372(1)ΣHf=ΣHf，AB+ΣHBC(2)其中ΣHf，AB=[λAB(lAB+Σle,AB)/dAB+0.5]uAB2/2g---ζ=0.5：从水槽进入管入口（突然缩小）的局部阻力系数ΣHf，BC=[λBC(lBC+Σle,BC)/dBC+1.0]u22/2g---ζ=1.0：管出口（突然放大）的局部阻力系数由方程（1）（2）联立，得ΣHf=0.953u22在1-1面和2-2面之间立柏努利方程10=u22/(2g)+ΣHf=u22/(2g)+0.953u22得出：u2=3.16m/suAB=1.17

8、m/s流量qV=1.55×10-3m3/s（2）C,D阀门全开在H面和B面之间立柏努利方程10=6+uB2/2g+pB/ρg+ΣHf,HB=6+uB2