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1、课堂练习11、粘度为1.210-3 Pas，密度为1100 kgm-3的某溶液，在一个外管为57 mm3.5 mm，内管为25 mm2.5 mm所套装而成的环形通道中流动，其质量流量为9.9103 kgh-1，试判断溶液在环形导管中的流动型态。解：已知: D=0.057-20.0035=0.05 m , =1.210-3 Pas , =1100 kgm-3, qm=9.9103 kgh-1,d=0.025 m,则当量直径 de=D-d=0.025 m 体积流量qV=9.0 m3h-1 u=1.70 ms-1 Re=3.91044000 呈湍流。2、温度为20 的水（密度为1000 kgm-3，
2、粘度为1.010-3 Pas）流过长10.0 m，内径10.0 mm的导管。已知管中心水的流速为umax=0.09 ms-1，试求：水通过上述导管引起的压降。解：按umax计算雷诺数：(Re)max=9002000因此流型肯定为层流，且已知平均流速u=0.5 umax =0.50.09=0.045 ms-1=hf= =0.144 Jkg-1水流过的压降为p=0.1441000=144 Pa。3、用离心泵从井中抽水送至水塔中（如图），水塔通大气，井和塔的液面均维持不变。已知抽水量为60 m3h-1，输水管道内径为125 mm，管路总长加上弯管、阀门、进出口等局部阻力的当量长度总共为200 m，水
3、的密度为1000 kgm-3，粘度为1.00510-3 Pas。(1)求泵所需的扬程；(2)如泵的效率为70%，则泵的轴功率为多少？（注：取=0.184 Re-0.2）解：(1)分别取井中水面与水塔液面为11和22截面，在其间列伯努利方程： +Z1+He=+Z2+Hfu1= u2=0 p1= p2=0 Z2- Z1=40 m 体积流量为qV时，水在管中的流速和雷诺数分别为u=1.36 ms-1 Re=1.69105故摩擦系数为=0.184 Re -0.2=0.184(1.69105)-0.2=1.6610-2所以 Hf =1.6610-2=2.5 m则泵所需的扬程He = Hf +40=2.5
4、+40=42.5 m (2)泵的轴功率 N=9.93103 W。4、某油槽供油系统的油温维持在50 ，油的密度为890 kgm-3，粘度为0.187 Pas，油槽液面和出油口通大气，油槽液面至出油口垂直距离为6.83 m，管路总长200 m。油在管路内作定态流动，流速为1.2 ms-1。若忽略局部阻力，求所用输油管的管径。选取油槽液面为11截面，出油口为22截面，并以22截面为基准面。在11与22截面间列伯努利方程： gZ1+= gZ2+式中：p1=0(表压)，p2=0(表压)，Z1=0，Z2=6.83 m，u1=0，u2=1.2 ms-1，则 Z1=(1+)设流型为层流，则由上式可得： 6.
5、83=1+解得：d=0.156 m验算：Re=891 891kY ,KY kY(3) 用水吸收氨的过程是气膜控制过程。因而液膜阻力可以略去。NA=kY (Y -Yi )= kX (Xi X) Yi =mXi =0.822Xi = 又Xi =Yi =5.1410-2Xi =6.2610-24、 在一填料塔中,在定态逆流操作下用水吸收空气中的丙酮。已知进入塔内的混合气中含丙酮的摩尔分数为0.060,其余为空气,进塔水中不含丙酮,出塔尾气中丙酮的摩尔分数为0.019,平衡关系式为Y*=1.68 X。若操作液气比qC/qB =2.0,填料层填充高度为1.2 m,试求:该填料层的气相传质单元高度。解：
6、Y1 =0.0638 Y2 =0.0194 X1=(Y1-Y2)=0.0222 Y1 *=1.68X1=1.680.0222=0.0373 X2=0 Y2 *=0 Ym =0.0231 H0G =0.624 m课堂练习41、用一连续精馏装置，在常压下分离含苯的质量分数为0.31的苯-甲苯溶液。若要求塔顶产品中含苯的质量分数不低于0.98,塔底产品中含甲苯的质量分数不低于0.988,每小时处理量为8716 kg，操作回流比为2.5，试计算：(1) 塔顶及塔底产品的摩尔流量；(2) 精馏段上升蒸气的摩尔流量及回流液的摩尔流量。解：（1）求Fd 和 Fw xf=0.346 xd=0.983 xw=0.0141 Mf=0.34678+(1-0.346)92=87.16 Ff=100
