化工原理(第四版)(王志魁)习题详解.doc

《化工原理(第四版)(王志魁)习题详解.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章流体流动流体的压力【1-1】容器A中的气体表压为60kPa，容器B中的气体真空度为Pa。试分别求出A、B二容器中气体的绝对压力为若干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。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】某设备进、出口的表压分别为-12kPa和157kPa，当地大气压力为101.3kPa。试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。解进口绝对压力出口绝对压力进、出口的压力差流体的密度【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4，试求该混合液在20℃下的密度。解正庚烷的摩

2、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流体静力学【1-6】如习题1-6附图所示，有一端封闭的管子，装入若干水后，倒插入常温水槽中，管中水柱较水槽液面高出2m，当地大气压力为101.2kPa。试求：(1)管子上端空间的绝对压力；(2)管子上端空间的表压；(3)管子上端空间的真空度；(4)若将水换成四氯化碳，管中四氯化碳液柱较槽的液面高出多少米？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1-6

3、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【1-8】如习题1-8附图所示，容器内贮有密度为的液体，液面高度为3.2m。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的高度分别为2m及1m，容器上部空间的压力（表压）为29.4kPa。试求：(1)压差计读数（指示液密度为）；(2)A、B两个弹簧压力表的读数。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(2)流量与流速【1-12】有密度为的液体，在内径为60mm的管中输送到某处。若其流速为，试求

4、该液体的体积流量、质量流量与质量流速。解(1)体积流量(2)质量流量(3)质量流速连续性方程与伯努利方程【1-15】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流动。在截面1处的流速为，管内径为200mm，截面2处的管内径为100mm。由于水的压力，截面1处产生1m高的水柱。试计算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h为多少（忽略从1到2处的压头损失）?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。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)

5、。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，水的流量(2)习题1-20附图高位槽应升高【1-23】(1)温度为20℃、流量为的水，在的直管中流动，试判断流动类型；(2)在相同的条件下，水改为运动黏度为的油，试判断流动类型。解(1)流速雷诺数(2)雷诺数【1-28】水的温度为10℃，流量为，在直径、长为100m的直管中流动。此管为光滑管。(1)试计算此管路的摩擦损失；(2)若流量增加到，试计算其摩擦损失。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

6、数摩擦损失(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】试求下列换热器的管间隙空间的当量直径：(1)如习题1-29附图(a)所示，套管式换热器外管为，内管为；(2)如习题1-29附图(b)所示，列管式换热器外壳内径为500mm，列管为的管子174根。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【1-32】如习题1-32附图所示，有黏度为、密度为的液

7、体，从高位槽经直径为的钢管流入表压为的密闭低位槽中。液体在钢管中的流速为，钢管的相对粗糙度，管路上的阀门当量长度。两液槽的液面保持不变，试求两槽液面的垂直距离H。解在高位槽液面至低位槽液面之间列伯努利方程计算H，以低位槽液面为基准面。，液体密度雷诺数管长，阀门，高位槽的管入口，低位槽管出口，90°弯头管路计算【1-35】用的钢管输送流量为的原油，管长为，油管最大承受压力为。已知50℃时油的密度为，黏度为。假设输油管水平铺设，其局部摩擦阻力损失忽略不计，试问为完成输油任务，中途需设置几个加压站？解因为是等直径的水平管路，其流体的压力降为油管最大承受压

8、力为加压站数需设置2级加压，每级管长为50km，每级的，低于油管最大承受压力。流量的测定【1-40】在管径的管路中心处安装