化学工艺学潘鸿章版课后习题答案

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1、--..--第一章流体流动过程与输送机械习题1.A地某化工厂的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为610,设备移至异地B操作时,若要求塔内维持相同的操作压强,真空表读数有何变化?(A地平均大气压强为640,B地平均大气压强为760)解:A地:B地:2.在稳态流动系统中,水连续的由粗到细流经一个变径管路,粗管内径是细管的两倍,求细管内水的流速是粗管内的几倍。解:稳态流动4.如图所示,一高位水池内径D为1.5(有效),池底连φ144mm×4mm的排水管,管路长330m、,总损失压头为6求管路出水口的体积流量。解:取出口管中心线为基准面,取高位水

2、池1-1截面,管路出口处2-2截面。word可编辑.--..--5.如图所示,有一连续稳态流动管路系统,粗管截面积为细管截面积的5倍,在管路系统中去1、2、3、4、5五个截面(如图所示),1点截面处的平均流速为1,表压强为120KPa,泵的压头为8,输送的液体密度为1000,试计算:(1)若不考虑管路阻力损失,求各点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。(2)若整个管路阻力所产生的压强降为2液柱,求5点截面的位压头、静压头、动压头和总压头。解:以地面为基准面(或以泵中心线为基准面都可以)(1)由1-1截面可知word可编辑.--..--2

3、-2截面3-3截面4-4截面5-5截面(2)7.常压下,用泵将敞口容器中的油品以36的流量输送到敞口高位槽中,管出口在高位槽液面下,两槽的液面差为25,输送管为φ76mm×3mmword可编辑.--..--,直管长度为100,各种管件的当量长度为150,摩擦粗力系数为0.023,泵的效率为60%,求泵的实际功率。(油品的密度为960)解:基准面取低位槽页面10.某离心泵以20℃的水进行性能测试,测得体积流量为720,泵出口压力表读数为0.4MPa(表压),泵入口处真空表读数为210mmHg,压力表和真空表之间的垂直距离为410mm,吸入管

4、和压出管内径分别为350mm和300mm。试求此泵产生的压头。解:word可编辑.--..--第二章传热习题1用100℃的水蒸气加热φ38mm×2.5mm钢管内的盐溶液,盐溶液的流量为500kg.h-1,比定压热容为2093.5J.kg-1.K-1,由20℃加热到50℃,α盐=930W.m-2.K-1,α蒸汽=5815w.m-2.K-1,钢管的λ=46.52w.m-1.K-1.求加热钢管多少米(以管外表面计算)。设忽略热损失,可按平面壁考虑。解:盐溶液在热交换中无相态变化word可编辑.--..--2.采用传热面积为4.48m2的换热器进

5、行溶剂苯和某水溶液间的逆流换热,苯的流量为3600kg.h-1,比定压热容为1.88kJ.Kg-1.K-1,由80℃冷却到50℃,水溶液由20℃加热到30℃,忽略热损失,求总传热系数K。解:忽略热损失:3.有一厚度为480mm的普通砖墙,高温侧为200℃,在此温度下的导热系数为0.614W.m-1.K-1;低温侧为30℃,在此温度时的导热系数为0.52W.m-1.K-1。试求单位时间通过单位传热面积(lm2)的热量为多少。解:4.为减少热损失,设备外壁包一层厚度为200mm均匀保温材料,导热系数为0.163W.m-1.K-1,保温材料外缘

6、温度为30℃,为测量设备壁面温度,将温度计从外面插入保温层50mm,测得其温度为75℃word可编辑.--..--,试计算设备外壁温度和单位时间每平方米保温层向外散失的热量。解:5.有φ=60mm×3mm的常压蒸气管(钢管),其导热系数为50W.m-1.K-1,外包40mm厚的石绵泥,其导热系数为0.12W.m-1.K-1。蒸气管内壁为110℃,石棉泥外壁为20℃。试求每秒钟每米管路散失的热量。解:6.在φ100mm×5mm的钢管中有134℃的饱和水蒸气流动,若管外包有30mm厚玻璃棉,其导热系数为0.05W.m-1.K-1,,当外界气温

7、为15℃时,若空气对保温层的给热系数为8W.m-1.K-1,忽略钢管内饱和水蒸气对钢管的给热系数和钢管壁很小的热阻,试求保温层外壁温度。解:稳态传热,保温层内的导热速率=保温层与空气的对流给热速率word可编辑.--..--7.反应釜的釜壁为钢板,厚5mm(λ=50W.m-1.K-1),黏附在内壁的污垢厚0.5mm(λ=50W.m-1.K-1)。反应釜附有夹套,用饱和水蒸气加热。釜体钢板外表面(与蒸汽接触)为150℃,内壁面130℃。试求单位时间每平方米面积所传导的热量。并与没有污垢层和釜体为不锈钢(有污垢)、铜(有污垢)的情况进行比较(

8、设壁面温度不变)。(其中不锈钢=14W.m-1.K-1;铜=400W.m-1.K-1)解:无污垢:不锈钢有污垢:铜有污垢:word可编辑.--..--8.用134.2℃的饱和水蒸气加热φ48m

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