化工原理(1)-作业题文.doc

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1、绪论1.从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。(1)水的粘度m=0.00856g/(cm×s)(2)密度r=1386kgf×s2/m4(3)某物质的比热容cp=0.24BTU/(lb×°F)(4)传质系数KG=34.2kmol/(m2×h×atm)(5)表面张力s=74dyn/cm(6)导热系数l=1kcal/(m×h×K)2.湿物料原来含水16%(wt%)，在干燥器中干燥至含水0.8%，试求每吨物料干燥出的水量。第一章流体流动1.已知甲地区的平均大气压力为85.30kPa，乙地区的平均大气

2、压力为101.33kPa，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20kPa。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的绝对压力与甲地区操作时相同？第2题图2.用一复式U管压差计测定水流管道A、B两点的压差，压差计的指示液为汞，两段汞柱之间放的是水，今若测得h1=1.2m，h2=1.3m，R1=0.9m，R2=0.95m，问管道中A、B两点间的差压DpAB为多少？(先推导关系式，再进行数字运算)。3.在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。粗管内径d1=10cm，细管内径d2=5cm，当流量

3、为4×10－3m3/s时，求粗管内和细管内水的流速？4.高位槽内的水面高于地面8m，水从φ108×4mm的管路中流出，管路出口高于地面2m。在本题中，水流经系统的能量损失可按hf=6.5u2计算，其中u为水在管内的流速，试计算：（1）A－A截面处水的流速；第4题图（2）出口水的流量，以m3/h计。5.将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？6.用泵将贮槽中密

4、度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa（真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m，进料量为20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。管路直径为60mm。第6题图第5题图7.90℃的水流入内径为20mm的管内，欲使流动呈层流状态，水的流速不可超过哪一数值？若管内流动的是90℃的空气，则这一数值又为多少？第8题图8．每小时将2×104kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽（见图

5、）。反应器液面上方保持26.7×103Pa的真空度，高位槽液面上方为大气压。管路为φ76×4mm钢管，总长50m，管线上有两个全开的闸阀，一个孔板流量计（ζ=4）、五个标准弯头。反应器内液面与管出口的距离为15m。若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。溶液ρ=1073kg/m3，μ=6.3×10－4Pa·s，ε=0.3mm。9．用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送到敞口高位槽。输送流量为0.1m3/min，输送管路为φ38×3mm无缝钢管。酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m，在压送过程中设位差不变。管路总

6、长20m，设有一个闸阀（全开），8个标准90°弯头。求压缩空气所需的压强为多少（表压）？硫酸ρ为1830kg/m3，μ为0.012Pa·s，钢管的ε为0.3mm。10．粘度为0.03Pa·s、密度为900kg/m3的液体自容器A流过内径40mm的管路进入容器B。两容器均为敞口，液面视作不变。管路中有一阀门，阀前管长50m，阀后管长20m（均包括局部阻力的当量长度）。当阀全关时，阀前、后的压力表读数分别为8.82×104Pa和4.41×104Pa。现将阀门打开至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m。试求：（

7、1）管路的流量；（2）阀前、阀后压力表的读数有何变化？第9题图第10题图11.用内径为300mm的钢管输送20℃的水，为了测量管内水的流量，采用了如图所示的安排。在2m长的一段主管路上并联了一根直径为φ60×3.5mm的支管，其总长与所有局部阻力的当量长度之和为10m。支管上装有转子流量计，由流量计上的读数知支管内水的流量为2.72m3/h。试求水在主管路中的流量及总流量。设主管路的摩擦系数λ为0.018，支管路的摩擦系数λ为0.03。第11题图第12题图12.如图，20℃软水由高位槽分别流入反应器B和吸收

8、塔C中，器B内压力为0.5atm(表压)，塔C中真空度为0.1atm，总管为f57´3.5mm，管长(20+ZA)m，通向器B的管路为f25´2.5mm，长15m。通向塔C的管路为f25´2.5mm，长20m(以上管长包括各种局部阻力的当量长度在内)。管道皆为无缝钢管，粗糙度可取为0.15mm。如果要求向反应器供应0.314kg/s的水，向吸收塔供应0.471kg/s的水，问高位槽液面至少高于地面多少？13.用皮