化工原理 课后习题答案.doc

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1、第一章流体流动与输送2、将以下压力单位换算为KPa，且各用表压和绝对压表示。（1）0.4kgf/cm解：∵1kgf=9.81N∴4、当地大气压为750mmHg时，问位于水面下20m深处的绝对压是多少Pa和atm?解：由题意可得：6、管子的内经是100mm，当277K的流速是2m/s时，求体积流量V时和质量流量。解：由题意可得：8、相对密度为0.91的椰子油沿内径是156mm的钢管输送，如果质量流量是50t/h，求体积流量和流速。解：由题意可得：10、相对密度为0.9的料液从高位槽自动流入精馏塔中，塔内表压为4×10Pa,

2、为了保持管内流速为2m/s。试求高位槽内液面距塔进口的垂直距离。（已知损失能量为24.5J/㎏，当地大气压是10×10Pa）解：由题意可得：取高位槽液面为截面1-1，精馏塔液面为截面2-2，取截面2-2为基准面，在两截面之间列出能量衡算方程12、浓度为的糖液（黏度、密度为）,从加压容器经内径6mm的短管出。问当液面高于流出口1.8m时，糖液流出的体积流量为多少？假定无摩擦损失，液面上的压力为（表压），出口为(一个大气压)。解：取加压容器口为截面1-1，高位槽液面为截面2-2.取截面1-1为基准面，在两截面之间列出能量衡算

3、方程14、已知水的流量是每秒15L，温度为277K，在钢管内流动，试确定水的流动形态。解：从本书附录中查得水在277K时16、从水塔引水至车间，采用10.16cm水管，其管路的计算总长度（包括直管和管件阀门的当量长度）为150m，设水塔内水面维持恒定，且高于排水管口12m，水温为12℃，试求此管路中水的流量。解：设水塔截面H，排水管口截面2-2，并以截面2-2为基准面，列出两截面间伯努利方程查得水在12℃时，18、某车间排出的冷却水温度为65℃，以德流量注入一贮水池中，同时用一有水泵连续地将此冷却水送到一凉水池上方的喷头

4、中。冷却水从喷头喷出，然后落到凉水池中，以达到冷却的目的。已知水在进入喷头前要保持50kPa（表压）的压力，喷头入口比贮水池水面高2m，吸入管路和压出管路的损失压头分别为0.5m和1m，试计算下列各项：（1）选择一台合适的离心泵，并计算泵的轴功率。（2）确定泵的安装高度（以本地区大气压计，管内动压头可忽略不计）解：已知℃水的对该系统列伯努利方程，得在泵附录中查得符合要求，其主要性能如下：流量………………60轴功率………………2.61kW扬程………………11.8m转速………………1450效率…………………74%汽蚀余量……

5、…………2.5m轴功率：第二章流体与粒子间的相对运动过程1、计算直径d为80，密度的固体颗粒，分别在20℃空气和水中的自由沉降速度。解：（1）在20℃水中：设沉降在层流区进行，由斯托克斯定律得：核算：（2）在20℃空气中的黏度为设沉降在层流区进行，由斯托克斯定律算出：核算：所以假设不成立，再假设在过渡区，由斯托克斯定律得：1、一种测定黏度的仪器由一钢球及玻璃筒组成，测试时筒内充满被测液体，记录钢球下落一定距离的时间。今测得刚球的直径为6mm，在糖浆下落距离为200mm所用时间是6.36s。已知钢球密度为7800，糖浆密度

6、为1400，试计算糖浆的黏度。解：假设在层流区进行，由斯托克斯定律得：2、粒径为90，密度为3500的球形颗粒在20℃的水中作自由沉降，水在容器中的深度为0.6m，试求颗粒沉降至容器底部需要多长时间？解：假设在层流区进行，由题意查表得：在20℃水中，黏度为由斯托克斯定律得：1、某颗粒直径为3.5mm，密度为1500，试求其在常温水中的沉降速度，如果将该物粒放在同样的水中，测得其沉降速度为，试求其粒径为多少？解：①常温水假设在层流区进行，由斯托克斯定律得：②由第一问可知0.2m/s接近0.279m/s，由艾仑公式得：2、密

7、度为1800的固体颗粒在323K和293K水中按斯托克斯定律沉降时，沉降速度相差多少？如果微粒的直径增加一倍，在323K和293K水中沉降时，沉降速度又相差多少？解：在293K时在323K时由斯托克斯公式可得6、对密度为1120,含有20%固相的悬浮液进行过滤，在过滤悬浮液15后，能获得湿滤渣的量是多少？已知滤渣内含水分25%解：由题意得7、在实验室中用板框式压滤机对啤酒与硅藻土的混合液进行过滤。滤框空处长与宽均为810mm，厚度为45mm，共有26个框，过滤面积为33，框内总容量为0.760。过滤压力为2.5（表压），

8、测得过滤常数为：，，滤渣体积与滤液体积之比。试计算：（1）过滤进行到框内全部充满滤渣所需过滤时间；（2）过滤后用相当于滤液量1/10的清水进行横穿洗涤，求洗涤时间。解：（1）框内全部充满滤渣，则过滤面积（2）7、在的恒压下过滤某种悬浮于水中的颗粒。已知悬浮液中固相的质量分率为0.14，固相的密度为2200，滤饼的空隙