化工原理上册课后习题Word文档格式.docx
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7
1
试求混合气的密度。
当地大气压强为100kPa。
3、在大气压强为100kPa地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为90kPa。
若在大气压强为
87kPa地区,仍要求塔顶绝压维持在相同数值下操作,问此时真空表读数应为多少kPa?
4、计算20°
C下苯和甲苯等体积混合时的密度及平均分子量。
设苯—甲苯混合液为理想溶液。
20°
C
等体积时
5、用普通U形管压差计测量原油通过孔板时的压降,指示液为汞,原油密度为860
,
压差计上测得的读数为18.7
。
计算原油通过孔板时的压强降,
解
-
)
=(13600-860)
6、一敞口烧杯底部有一层深度为51mm的常温水,水面上方有深度为120mm的油层,大
气压强为745
柱,温度为30°
C,已知油的密度为820
试求烧杯底部所受的绝对压强,kPa
7、如图所示,用连续液体分离器分离互相不溶的混合液。
混合液由中心管进入,依靠两液
的密度差在器内分层,密度为860
的有机液体通过上液面溢流口流出,密度1050
的水溶液通过U形管排出。
若要求维持两液层分界面离溢流口的距离为2m,问液封高度
为多少m?
8、用来测量气体导管中某截面上的压强,压差计的一侧与导管测点相连,另一
侧敞口。
已知大气压强为
,指示液为水和轻油,它们的密度分别为1000
和860
,压差计读数为150
试求被测气体导管截面上的绝对压强?
9、一异径串联管路,小管内径为φ50mm,大管内径为φ100mm。
水由小管流向大管,其体积流量为15m3/h,试分别计算水在大管和小管中的
(1)质量流量;
(2)平均流速;
(3)质量流速。
解:
(1)大管:
(2)小管:
质量流量不变
或:
10、水以17
的流量经一水平扩大管段,小官内径
大管内径
如图所示的倒U形管压差计上的读数R为
求水流经1、2截面间扩大管段的阻力损失为多少
J/
11、某一高位槽供水系统如附图所示,高位槽高于地面8m,管子规格为φ108×
4.0mm。
埋于地面以下1m,出口管高出地面2m。
能量损失可以表示为
J/kg(u为水在管内的流速)。
试求:
(1)水在管内的流量(m3/h)。
(2)欲使水量增加10%,应将高位槽的液面增高多少m?
;
(1)
(2)
12、如图所示水槽,页面恒定,底部引出管为
无缝钢管。
当阀门A全闭时,近阀门处的玻璃管中水位高为
为1m,当阀门调至一定开度时,
降为
,此时水在该系统中的阻力损失为
水柱,试求管中谁的流量,
后
13、25℃水在φ76×
3mm的管道中流动,流量为30m3/h,试判断流型;
若保证管内流体作层流流动,则管内最大平均流速应为多少。
查附录25℃水物性:
为湍流
15、某输液管输送20°
C某有机液体,其密度为1022
,粘度为4.3cP。
管子为热轧无缝钢管
57
,要求输液量为
,管子总长为10
流过此管的阻力损失,
若改用无缝钢管
,阻力损失为多少
?
钢管的绝对粗糙度可取为0.2mm
16、水以
的流量流过内径为50mm的铸造管。
操作条件下的粘度为1.09
,密度为992
求水通过75m水平管段的阻力损失,
查得
17、某液体流过普通普通热轧无缝钢管
管壁粗糙度为2.5mm,管长为150mm,允许阻力损失为5.3m液柱。
已知该液体的运动粘度为
,试确定其体积流量,
解:
设
则
查得
进入完全平方区
则
18、原油以28.9
流过一普通热轧无缝钢管,总管长为530m,允许阻力损失为80
,原油在操作条件下的密度为890
,粘度为3.8
管壁粗糙度可取为0.5mm。
试选择适宜的管子规格。
则
19、如图示用泵将贮槽中的某油品以40
的流量输送到高位槽。
两槽的液位差为20m。
输送管内径为100mm,管子总长为450mm。
试计算泵所需的有效功率。
设两槽液面恒定。
油品的密度为890
,粘度为0.187
20、用玻璃虹吸管将槽内某酸溶液自吸出来,溶液密度为
,粘度为6.5
.玻璃虹吸管内径为25
,总长为4
,其上有两个
标准弯头。
若要使输液量不小于
,高位槽液面至少要比出口高出多少m?
设高位槽内液面恒定。
m
24、某流体在光滑圆形直管内作湍流流动,总管长和管径均不变,而流量增加为原来的两倍,问因流动阻力而产生的阻力损失为原来的多少倍?
摩擦系数可用柏拉修斯公式计算。
第二章
1、某离心泵在转速为1450
下用20°
C清水做性能试验,测得流量为240
,入口真空泵的读数为
,出口压强表读数为0.43
,两表间垂直距离为0.4
试求此时对应的扬程值。
2、某离心泵输水时得到下列数据:
转速
,流量Q=60
,扬程H=52m,轴功率N=16.1
此泵的效率;
若要求流量增加至80
,转速应增加多少?
并估算此时相应的扬程和功率。
(假设泵的功率不变)
3、用内径为106mmd镀锌钢管输送20°
C的水溶液(其物性与水基本相同)。
管路中直管长度为180mm,全部管件、阀门等的局部阻力的当量长度为60mm,摩擦系数可取为0.03。
要求液体由低位槽送入高位槽,两槽均敞口且液面维持恒定,两液面见垂直距离为16m,试列出该管路的特性方程(流量Q以
计)。
5.已知某离心清水泵在一定转速下的特性方程为:
式中Q为
此泵安装在一管路系统中,要求输送贮罐中密度为
的液体至高位槽中,罐与槽中的液位差为10m,且两槽均与大气想通。
已知当流量为
时,所需扬程为20m。
试求该泵在管路中的工作点。
设管路
①
②联立①②解
6.将密度为1500
的硝酸由地面贮槽送入反应釜。
流量为7
,反应器内液面与贮槽液面间垂直距离为8m,釜内液面上方压强为200
(表压),贮槽液面上方为常压,管路阻力损失为30
试选择一台耐腐蚀泵,并估算泵的轴功率。
解:
依据
选
型
7.某厂将50
重油由地下贮油罐送往车间高位槽,流量为40
,升扬高度为20m,
油管总长为300m(包括局部阻力的当量长度在内)。
输送管采用无缝钢管
已知50
下重油密度为890
,粘度为187
试选择一台适宜的油泵。
所以应选
第三章
1.试计算直径为50
的球形石英颗粒(其密度为2650
),在20
水中和20
常压空气中的自由沉降速度。
在水中
成立
在空气中
2.求密度为2150
的烟灰球粒在20
空气中作层流沉降的最大直径?
4.温度为200
的常压烟道气,以1.6
(操作状态)的流量,送入长
宽
高为10m
2m
2m的降尘室。
已知烟尘密度为4880
,求可以完全分离下来的最小烟尘的直径。
解;
成立
9.过滤面积为0.093
的小型板框压滤机,恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。
过滤时间为50秒时,共获得2.27
滤液。
问过滤时间为200秒时,共获得多少滤液?
200秒时
10.BMS50/810-25型板框压滤机,滤框尺寸为
mm,共36个框,现用来恒压过滤某悬浮液。
操作条件下的过滤常数K为2.72
为3.45
m,每滤出1
滤液同时,生成0.148
滤渣。
求滤框充满滤渣所需的时间.
A
=
V
第四章
3.某蒸汽管外径为159mm,管外保温材料的导热系数
,蒸汽管外壁温度为150
要求保温层外壁温度不超过50
,每米管长的热损失不超过200
,问保温层厚度应为多少?
4.
的钢管外包一层厚30mm的软木后,又包一层厚30mm的石棉。
软木和石棉的导热系数分别为0.04
和0.16
已知管内壁温度为-110
,最外侧温度为10
求每米管道所损失的冷量。
6.常压空气在内径为20mm的管内由20
加热至100
,空气的平均流速为12
,试求水与空气侧的对流给热系数。
7.水以1.0
的流速在长3m的
的管内由20
加热至40
,试求水与管壁之间的对流给热系数?
若水流量增大50%,对流给热系数为多少?
8.在常压下用套管换热器将空气由20
,空气以
的流量流过套管环隙,已知内管
,外管
,求空气的对流给热系数?
查
、
9.某种粘稠液体以0.3
的流速在内径为50
,长4
的管内流过,若管外用蒸汽加热,试求管壁对流体的给热系数。
已知液体的物性数据为:
11.温度为52
的饱和蒸汽在长3m,外径为32mm,的单根黄铜管表面上冷凝,铜管垂直放置,管外壁温度为20
,试求每小时苯蒸气的冷凝量?
若将管水平放置,苯蒸气的冷凝量为多少?
已知
52
时,
(1)水平放置:
(2)垂直放置:
假设
(假设成立)
13.流体的质量流量为1000
,试计算以下各过程中流体放出或得到的热量。
①煤油自130
降至40
,取煤油比热容为
②比热容为3.77
的
溶液,从30
;
③常压下将30
的空气加热至140
④常压下100
的水汽化为同温度的饱和水蒸气;
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- 化工 原理 上册 课后 习题