化工原理(上册)课后习题

《化工原理(上册)课后习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理(上册)课后习题（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1、 某湿物料原含水量为 10%，在干燥器内干燥至含水量为 1.1%（以上均为质量%） 。试求每吨湿物料除去的水量。解：方法一：设 G1 =1t=1000Kg 。已知 w1=10%、w 2=1.1%物料衡算： .)(1WG解：W=90Kg方法二： )()(211解：W=90Kg2、采用两个连续操作的串联蒸发器以浓缩 NaOH 水溶液，每小时有 10 吨 12%的 NaOH 水溶液送入第一个蒸发器，经浓缩后的 NaOH 水溶液再送入第二个蒸发器进一步浓缩至50%的碱液（以上均为质量%）排出。若每个蒸发器蒸发水量相等，试求送入第二个蒸发器的溶液量及其组成（用 NaOH 的质量% 表示） 。F1=F

2、0-W 2=50% 1 0=12%WF0=104kg/h 第一蒸发器 第二蒸发器WF2=F0-2W解：不变组份衡算式 hkg/3805.0)1(2.4420WF638101以第一蒸发器为衡算范围： %4.19620110F3、一间壁式换热器用冷却水将间壁另一侧 1500kg/h、80 0C 的某有机液体冷却到 400C，冷却水的初温为 300C，出口温度为 350C，已知该有机液体的平均定压比热容为1.38kJ/（kg 0C） 。试求冷却水用量。解： )(86.140kgJ水)1(5tWtpo水液 hKg/3956第一章1、试求氨在 2.55MPa（表压）和 160C 下的密度。已知当地大气压

3、强为 100kPa。解： kPaP215.23绝 375.182934.8650mkgRTMP绝2、 某气柜内压强为 0.075 Mpa(表压) ，温度为 400C，混合气体中各组分的体积百分数为：viH2 N2 CO CO2 CH4% 40 20 32 7 1试求混合气的密度。当地大气压强为 100kPa。解： kPa17500.753P绝 kmolgM8.1642824 3.31.86mkgRT3、 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?解： kPa

4、1010P绝绝大真 a7绝大真4、 计算 20C 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。解：20C 等体积时kg/m389苯867kg/3甲 苯31276/mv 87964./2mMkgmoln5、 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 860，3/kg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，cmkPa解 - ） =(13600-860) (P汞 油 gR9.810723.6、 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 30C，已知油

5、的密度为 820 。试求烧杯底部H3/kgm所受的绝对压强，kPa解：hgR21水油油油 o13609.8745209.895.7810.5.81kPa7、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3/kgm1050 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3/kgm2m，问液封高度 为多少 m?0z解： 0P油 1R水 2g28609.12.6385Rm8、 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

6、轻油，它们的密度分别为 1000750mH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？3/kgm3/kg解： - ）10(P水 油 R汞 .751086)0.15.268ggkPa9、一异径串联管路，小管内径为 50mm，大管内径为 100mm。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：解: (1) 大管: hkgVWs /150smdus /3.78.6/5.0221kgG21 /503(2) 小管: 质量流量不变 hWs/12smdVus /123.05.78.365.022

7、 或: /.)(1.)(2212skguG 2/303.10、水以 17 的流量经一水平扩大管段，小官内径 大管内径 。3/mh140,dm280,dm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7阻力损失为多少 。/Jkg解： 2 221 112ffpupupugzzh127/360.7/.85.4ms27/360.94/.85.ms21gRJ/2.9.1049fhkg11、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 1084.0mm。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)

8、2(45hf求：（1）水在管内的流量（m 3/h） 。（2）欲使水量增加 10%，应将高位槽的液面增高多少 m？；解: (1) hmVsuuhpgZupgZf/2.45381.96.0785.3621.9145208621322221 (2) h/.41.su76.0785./92mzz6.126.3.112、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1084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hh40m在该系统中的阻力损失为 水柱，试求管中谁的流量，303/ 解： 后 0uz1pmg0z.4pmg/0.3hfgm2.3982.

9、4/s3604750167sVh13、25水在 763mm 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。解: 查附录 25水物性:cPmkg90.,/95.63smdVus /165.27.8.7.02407.093.Re 5为湍流smudu/25.1093.5672015、某输液管输送 20C 某有机液体，其密度为 1022 ，粘度为 4.3cP。管子为热轧3/kg无缝钢管 57 ，要求输液量为 ，管子总长为 10 。试求： 流过此管.53/h的阻力损失， ；若改用无缝钢管 ，阻力损失为多少 ？钢管的/Jkg25./Jkg绝对粗糙度可

10、取为 0.2mm解： 3102/m34.10uPas31/SVmh10Llem5.d22/6./.78.5.SVu 31100.785.026814.edR64.3812210.4. .0765/5fLeuh Jkgd 221/360.85/0.785.SVumsd3102.85Re4204/2210.85.59.7/fLeuh Jkgd16、水以 的流量流过内径为 50mm 的铸造管。操作条件下的粘度为 1.0932.710/ms，密度为 992 。求水通过 75m 水平管段的阻力损失，Pas 3kg /Jkg解： 3./SVs0.5dm31.09uPas 3921/m75Lm322.7.8

11、/0.85Su4319Re6.10.d查得0.75/.22751.38.04665.7/fluh Jkgd17、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 150 .0,mm，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62.310/ms其体积流量， 3/mh解：225.0.174fluuHdg设 则 0.9/s查得562132.0eR2.01d0.38进入完全平方区 则 .8.4umshh 321.51.736V18、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/m，原油在操作条件下的密度为 890 ，粘度为 3

12、.8 。管壁粗糙度可/Jkg 3/kgmPas取为 0.5mm。试选择适宜的管子规格。解： 228.90.1336075ud 245530.1886.4dd设 则.m.us43918210.0eR查得57d.5设 则.4m9us43091802.1.eR查得54d510m19、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3/mh20m。输送管内径为 100mm，管子总长为 450 mm。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 。3/kgPas解： 2401.436.785us0.1489673.5eR9eR253.9fhJk

13、g221e fuuPPgghWZz21.4098961e Jkg60.3eswv20、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3120/kgmcP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m9o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。30.51/s解： 2.01.785us 30.251.047.66eR 0.2531648eR2()3.96luhfgJkgdm.960.4381h24、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

14、擦系数可用柏拉修斯公式计算。解： 2fluhd0.15364eRSVuA2121SVU21210.5eeR20.153.6fh第二章1、某离心泵在转速为 1450 下用 20C 清水做性能试验，测得流量为 240 ，/minr 3/mh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0.1MPaMPa0.4 。试求此时对应的扬程值。m解： 398.2kg6(0.41)0145.3982.eO mHh2、某离心泵输水时得到下列数据：转速 ，流量 Q=60 ，扬程/innr3/hH=52m，轴功率 N=16.1 。试求：此泵的效率；若要求流量增加至 80 ，转速kW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）解： 0.528eQHhN281193min6Qnr216()9n2.4m3242()8.71NkWNn3、用内径为 106mmd 镀锌钢管输送 20C 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） 。3/h解： 16PAzm