本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工原理上冊(cè)習(xí)題答案化工原理上冊(cè)習(xí)題答案

牛頓粘性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為，牛犢粘性定律適用型流體。

2、當(dāng)流體在管內(nèi)滾動(dòng)時(shí)，若要測(cè)取管截面上流體的速度分布，應(yīng)選用流量計(jì)測(cè)量。

4、離心泵的流量調(diào)理常用，而往復(fù)泵的流量調(diào)理采用。

5、離心泵將水池的水抽吸到水塔中，若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作，開(kāi)大出口閥門(mén)將導(dǎo)致。

a.送水量增加，整個(gè)管路阻力損失減少；b.送水量增加，整個(gè)管路阻力損失增大；

c.送水量增加，泵的軸功率不變；d.送水量增加，泵的軸功率下降。6、恒壓下過(guò)濾某懸浮液，若過(guò)濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，則獲得的濾液量和過(guò)濾時(shí)間的次方成正比。

7、恒壓過(guò)濾，且過(guò)濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，濾餅不可壓縮，當(dāng)過(guò)濾壓差增加一倍時(shí)，濾液量為原來(lái)的倍。

8、在空氣與蒸汽間壁換熱過(guò)程中采取方法來(lái)提高傳熱速率是合理的。a.提高蒸汽流速；b.采用過(guò)熱蒸汽以提高蒸汽的溫度；c.提高空氣流速；d.將蒸汽流速和空氣流速都提高。

9、利用水在逆流操作的套管換熱過(guò)程中冷卻某物料，要求熱流體溫度t1、t2及流量qv1不變，今因冷卻水進(jìn)口溫度t1增高，為保證完成生產(chǎn)任務(wù)，提高冷卻水的流量qv2,其結(jié)果。

10、為了減少室外設(shè)備的熱損失，保溫層外所包的一層金屬皮應(yīng)當(dāng)是。

a.表面光滑，顏色較淺；b.表面粗糙，顏色較深；c.表面粗糙，顏色較淺；d.都可以。

二、有兩個(gè)液面高度相差6m的貯槽，其底部彼此用管道連接（如下圖）。a槽地面出口連接一根直徑為600mm、長(zhǎng)為3000m的管道bc，在接點(diǎn)c管路分為兩支分別與下槽相通，支路cd和ce的長(zhǎng)度為2500m、直徑均為250mm，若已知摩擦系數(shù)值均為0.04，試求a槽向下槽的流量為多少？（忽略所有的局部阻力）de

三、離心泵的特性曲線(xiàn)為h=30-0.01qv2，輸水管路的特性曲線(xiàn)為he=10+0.05qv2（h的單位為m，qv的單位為m3/h）。試問(wèn)：1）

此時(shí)管路的輸水量是多少？2）若要求輸水量為16m3/h,應(yīng)采取什么措施？采取措施后，兩特性曲線(xiàn)有什么變化？（定量表示）

1.過(guò)濾至框內(nèi)全部滿(mǎn)濾餅后，用相當(dāng)濾液量1/10的清水進(jìn)行洗滌，求洗滌時(shí)間；

2.若每次卸渣、重裝等輔助時(shí)間為0.25h，求以濾餅體積計(jì)的過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力。

1）水蒸汽用量（kg/h）；2）總傳熱系數(shù)k（以管外表面積為準(zhǔn)）；3）換熱器所需管子根數(shù)n及單根管子長(zhǎng)度l。一、（30分，每題3分）1、???du

dy,牛頓型.2、皮托管(或測(cè)速管)3、b4、調(diào)理出口閥得開(kāi)度,旁路(支路)調(diào)理

5、b6、1/27、28、c9、b10、a二、

解:在a槽液面和f槽液面列柏努利方程,a槽液面為基準(zhǔn)面,有g(shù)z1?p1??u1

22?gz2?u222?p2???hf,hf??lu2d2

式中:z1?6m,u1?u2?0,p1?p2?pa?0(表壓),z2??hf?hfbc?hfcd根據(jù)連續(xù)性方程:

qvbc?qvcd?qvce,即ubcdbc(?ucd?uce,?dcd?dce)2dcd即:

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入柏努利方程:

6?9.81??12?ucddcd2?ucedce2?2ucddcd

2ucd?ubc?(dbc)?2122?(0.60.25)ubc?2.88ubc.22l?leubcd2??2(l?le)ucdd2?0.04?300000.6?ubc2

2?0.04?25000.25?12(2.88ubc)32?ubc?0.183m/s,

三.解:(15分)qvb??4dbcubc?3600?187m/h

1.泵得特性曲線(xiàn)h?30?0.01qv,管路he?10?0.05qv兩曲線(xiàn)聯(lián)立:qv?18.26m/h(8分)

32.若要求水量為16m/h,應(yīng)關(guān)小閥門(mén),此時(shí)管路阻力增加,特性曲線(xiàn)為h?10?kqv,3222

解得k?0.068,(7分)qv此時(shí)h?10?0.068

(若流量長(zhǎng)期改變也可以,但常用閥門(mén)調(diào)理)。四(15分)2,

解:過(guò)濾面積a?2?0.81?25?32.8m22?ve?qea?0.01?32.8?0.328m3

濾餅充滿(mǎn)濾框時(shí)濾餅體積:v餅?0.812?0.025?25?0.41m3?v餅41

v?0.06,?v液?v餅

液0.06?0.0.06?6.83m3又v22vv6.832

e?2?6.83?0.328過(guò)濾時(shí)間???

ka2?4.5?10?5?32.82?1057s13

板框機(jī)洗滌洗液vw?10v?6.83?0.1?0.683mvw(v?ve)0.683??6.83?0.328?

??w?8ka2?8?4.5?10?5?32.82?808s過(guò)率機(jī)生產(chǎn)能力：q?v餅0.41

??=1057?808?900?3600=0.53m3/hq?6.83

(可表示成：1057?808?900?3600?0.53m3/h不扣分)五：（20分）解：1）qm1q?

熱負(fù)荷qm2?cp2(t?t1)2q.24?105qm1?r?9

2178?424.2kgh(7)

2)k(8分)7分）（苯側(cè)的?：

cpu1.76?103?0.52?10?3

pr???6.18?0.148流體被加熱，n?0.4

?0.1480.80.40.80.4???0.023repr?0.023?16500?6.18d0.022=834.3w/m℃

11k???663112511d1???1000083420?0?2d2基于外表面積：w/m2℃（7分）3）l及n由傳熱基

本方程：q?ka?tm、

?tm?(130?20)?(130?55)ln

5re?du???0.02?0.5?8.580.52?10?3?16500?10000a?qk?tm130?20230?55?91.4

?a?℃m?15?10?858329.24?10?1000663?91.4?3600n?

dnu24.24?

4qvqv??4du2?4?31?0.02?0.5?3600?1.82m2(根)a??d0lnl?4.24??0.025?31（6分）

>答

（夏清、陳常貴主編.化工原理.天津大學(xué)出版社,2023.）第一章流體滾動(dòng)

解：由絕對(duì)壓強(qiáng)=大氣壓強(qiáng)–真空度得到：?jiǎn)栔辽傩枰獛讉€(gè)螺釘？

分析：罐底產(chǎn)生的壓力不能超過(guò)螺釘?shù)墓ぷ鲬?yīng)力即取nmin=7

至少需要7個(gè)螺釘

3．某流化床反應(yīng)器上裝有兩個(gè)u型管壓差計(jì)，如此題附圖所示。測(cè)得r1=400mm，r2=50mm，指示液為水銀。為防止水銀蒸汽向空氣中擴(kuò)散，于右側(cè)的u型管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度r3=50mm。試求a﹑b兩處的表壓強(qiáng)。

分析：根據(jù)靜力學(xué)基本原則，對(duì)于右邊的Ｕ管壓差計(jì)，a–a′為等壓面，對(duì)于左邊的壓差計(jì)，b–b′為另一等壓面，分別列出兩個(gè)等壓面處

的靜力學(xué)基本方程求解。

由于空氣的密度相對(duì)于水和水銀來(lái)說(shuō)很小可以忽略不記4.此題附圖為遠(yuǎn)距離測(cè)量控制裝置，用以

測(cè)定分相槽內(nèi)煤油和水的兩相界面位置。已知兩吹氣管出口的距離h=1m，u管壓差計(jì)的指示液為水銀，煤油的密度為820kg／?。試求

當(dāng)壓差計(jì)讀數(shù)r=68mm時(shí)，相界面與油層的吹氣管出口距離ｈ。

分析：解此題應(yīng)選取的適合的截面如下圖：忽略空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)，此題中1－1′和4－4′為等壓面，2－2′和3－3′為等壓面，且1－1′和2－2′的壓強(qiáng)相等。根據(jù)靜力學(xué)基本方程列出一個(gè)方程組求解33h

在1－1′與2－2′截面之間∵p1=p4，p2=p3聯(lián)立這幾個(gè)方程得到ｈ=0.418ｍ

5．用此題附圖中串聯(lián)Ｕ管壓差計(jì)測(cè)量蒸汽鍋爐水面上方的蒸氣壓，Ｕ管壓差計(jì)的指示液為水銀，兩Ｕ管間的連接納內(nèi)充滿(mǎn)水。以知水銀面與基準(zhǔn)面的垂直距離分別為：ｈ﹦1試求鍋爐上方水蒸氣的壓強(qiáng)Ｐ。

分析：首先選取適合的截面用以連接兩個(gè)Ｕ管，此題應(yīng)3

選取如下圖的1－1截面，再選取等壓面，最終根據(jù)靜力學(xué)基本原理列出方程，求解解：設(shè)1－1截面處的壓強(qiáng)為Ｐ1對(duì)左邊的Ｕ管?。?ａ等壓面，由靜力學(xué)基本方程g(h1-h2)+ｐａ代入數(shù)據(jù)解著兩個(gè)方程得

6.根據(jù)此題附圖所示的微差壓差計(jì)的讀數(shù)，計(jì)算管路中氣體的表壓強(qiáng)ｐ。壓差計(jì)中以油

和水為指示液，其密度分別為920㎏／ｍ,998㎏／ｍ,Ｕ管中油﹑水交接面高度差r=300ｍｍ，兩擴(kuò)大室的內(nèi)徑d均為60ｍｍ，Ｕ管內(nèi)徑ｄ為6ｍｍ。當(dāng)管路內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓時(shí)，兩擴(kuò)大室液面平齊。

>（夏清、陳常貴主編

.化工原理.天津大學(xué)出版社.）田志高

第一章流體滾動(dòng)

解：由絕對(duì)壓強(qiáng)=大氣壓強(qiáng)–真空度得到：?jiǎn)栔辽傩枰獛讉€(gè)螺釘？至少需要7個(gè)螺釘

3．某流化床反應(yīng)器上裝有兩個(gè)u型管壓差計(jì)，如此題附圖所示。測(cè)得r1=400mm，r2=50mm，指示液為水銀。為防止水銀蒸汽向空氣中擴(kuò)散，于右側(cè)的u型管與大氣連通的玻璃管內(nèi)灌入一段水，其高度r3=50mm。試求a﹑b兩處的表壓強(qiáng)。

分析：根據(jù)靜力學(xué)基本原則，對(duì)于右邊的Ｕ管壓差計(jì)，a–a為等壓面，對(duì)于左邊的壓差計(jì)，b–b為另一等壓面，分′′32326333333′水水銀3′

水銀333gr13

4.此題附圖為遠(yuǎn)距離測(cè)量控制裝置，用以測(cè)定分相槽內(nèi)煤油和水的兩相界面位置。已知兩吹氣管出口的距離h=1m，u管壓差計(jì)的指示液為水銀，煤油的密度為820kg／?。試求當(dāng)壓差計(jì)讀數(shù)r=68mm時(shí)，相界面與油層的吹氣管出口距離ｈ。

分析：解此題應(yīng)選取的適合的截面如下圖：忽略空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)，此題中1－1′和4－4′為等壓面，2－2′和3－3′為等壓面，且1－1′和2－2′的壓強(qiáng)相等。根據(jù)靜力學(xué)基本方程列出一個(gè)方程組求解水銀3gr

∵p1=p4，p2=p3煤油水煤油水銀水水煤油煤油煤油水銀水

試求鍋爐上方水蒸氣的壓強(qiáng)Ｐ。

分析：首先選取適合的截面用以連接兩個(gè)Ｕ管，此題應(yīng)選取如下圖的1－1截面，再選取等壓面，最終根據(jù)靜力學(xué)基本原理列出方程，求解解：設(shè)1－1截面處的壓強(qiáng)為Ｐ1ａ水33水3

水銀

g(h3-h4)代入數(shù)據(jù)水銀

g(h1-h2)+ｐ代入數(shù)據(jù)5333

6.根據(jù)此題附圖所示的微差壓差計(jì)的讀數(shù)，計(jì)算管路中氣體的表壓強(qiáng)ｐ。壓差計(jì)中以油和水為指示液，其密度分別為920㎏／ｍ,998㎏／ｍ,Ｕ管中油﹑水交接面高度差r=300ｍ水油‘33油水gh2油油

g(h1+r)水油油

g（h2-h1）

換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況v1p1/v2p2=t1