化工原理杨祖荣著高等教育出版社课后答案

1目录第一章流体流动与输送设备（2）第二章非均相物系分离（26）第三章传热（31）第四章蒸发（45）第五章吸收（49）第六章蒸馏（69）第七章干燥（83）2第一章流体流动与输送设备1燃烧重油所得的燃烧气，经分析知其中含CO285，O275，N276，H2O8（体积），试求此混合气体在温度500、压力1013KPA时的密度。解混合气体平均摩尔质量MOLKGMYMIIM/10862818080287603207504408503混合密度333/4550500273318108628103101MKGRTPMMM2已知20下水和乙醇的密度分别为9982KG/M3和789KG/M3,试计算50（质量）乙醇水溶液的密度。又知其实测值为935KG/M3，计算相对误差。解乙醇水溶液的混合密度7895029985012211AAM3/36881MKGM相对误差745100935368811100实实MMM3在大气压力为1013KPA的地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85KPA。若在大气压力为90KPA的地区，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时真空表的读数应为多少解真真绝PPPPPAAKPAPPPPAA77385310190真真4如附图所示，密闭容器中存有密度为900KG/M3的液体。容器上方的压力表读数为42KPA，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上055M，其读数为58KPA。试计算液面到下方测压口的距离。解液面下测压口处压力GHPZGPP10MHGPPGPGHPZ36255081990010425830101题4附图35如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700MM和600MM。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800KG/M3和1000KG/M3。（1）计算玻璃管内水柱的高度；（2）判断A与B、C与D点的压力是否相等。解（1）容器底部压力GHPGHGHPPAA水水油21MHHHHH161607010008002121水油水水油（2）BAPPDCPP6水平管道中两点间连接一U形压差计，指示液为汞。已知压差计的读数为30MM，试分别计算管内流体为（1）水；（2）压力为1013KPA、温度为20的空气时压力差。解（1）PARGP237088190301000136000（2）空气密度333/2061202733181029103101MKGRTPMPARGP140028190302061136000空气密度较小，RGP07用一复式U形压差计测量水流过管路中A、B两点的压力差。指示液为汞，两U形管之间充满水，已知H112M，H204M，H414M，H3025M，试计算A、B两点的压力差。解图中1、2为等压面，即21PP11GHPPA1032GRPP1031GRPGHPA1又20365GRGHPPPB24543HHGPPP24203HHGGRGHPB2将2代入1中10242031GRHHGGRGHPGHPBA题5附图CAH2H1DB51342643题7附图4BAABPPP11024203GHGRHHGGRGH2104312RRGHHHHGGRR021819100013600250414121ABPKPAPA024172410318根据附图所示的双液体U管压差计的读数，计算设备中气体的压力，并注明是表压还是绝压。已知压差计中的两种指示液为油和水，其密度分别为920KG/M3和998KG/M3，压差计的读数R300MM。两扩大室的内径D为60MM，U管的内径D为6MM。解12为等压面,21PP111GHPPGRGZRHPPA2112GRGZRHPGHPA21111GZRGPPA112又2244DZDRMRDDZ003030606222819920003092099881930APPPA6256表压9为了排出煤气管中的少量积水，用附图所示的水封装置，水由煤气管道中的垂直支管排出。已知煤气压力为10KPA（表压），试求水封管插入液面下的深度H。解煤气表压GHPMGPH0218191010103310为测定贮罐中油品的贮存量，采用图18所示的远距离液位测量装置。已知贮罐为圆筒形，H121题8附图题9附图5其直径为16M，吹气管底部与贮罐底的距离为03M，油品的密度为850KG/M3。若测得U形压差计读数R为150MMHG，试确定贮罐中油品的贮存量，分别以体积及质量表示。解0RHMRH42150850136000罐中总高度MZHH7230423224265726178504MHDVKGVM4612850426511绝对压力为540KPA、温度为30的空气，在1084MM的钢管内流动，流量为1500M3/H（标准状况）。试求空气在管内的流速、质量流量和质量流速。解标准状况下空气的密度33000/2912733180290103101MKGRTMPSKGHKGV/53750/19352911500M00S质量流量2222/4768/24649710785019357850GMSKGMHKGDMS质量流速操作条件下密度33/22630273318029010540MKGRTPM体积流速SMGU/11226476812硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为764MM和5735MM。已知硫酸的密度为1831KG/M3，体积流量为9M3/H,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。解1大管MM476HKGVMSS/1647918319SMDVUS/690068078503600/978502216SMKGUG211/4126318316902小管MM5357质量流量不变HKGMS/164792SMDVUS/27105078503600/978502222或SMDDUU/2715068690222112SMKGUG222/42325183127113如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1M/S的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/KG（不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。解以高位槽液面为11面,管出口内侧为22面,在1122间列柏努力方程FWUPGZUPGZ222221112121简化GWUHF/2122M0928192012114用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送至敞口高位槽，如附图所示。输送量为01M3/MIN，输送管路为383MM的无缝钢管。酸蛋中的液面离压出管口的位差为10M，且在压送过程中不变。设管路的总压头损失为35M（不包括出口），硫酸的密度为1830KG/M3，问酸蛋中应保持多大的压力解以酸蛋中液面为11面,管出口内侧为22面,且以11面为基准,在1122间列柏努力方程FHZUGPZUGGP222212112121简化FHZUGGP222121题13附图1题14附图7其中SMDVUS/0720320785060/104222代入212221FHZUGGP531007281921819183023246表压AKP15如附图所示，某鼓风机吸入管内径为200MM，在喇叭形进口处测得U形压差计读数R15MM（指示液为水），空气的密度为12KG/M3，忽略能量损失。试求管道内空气的流量。解如图,在1122间列柏努力方程FWUPGZUPGZ222221112121其中0,0,0,1121FWPUZZ表简化222210UP而AOHPRGP151470150819100022SMUU/6615211514721222流量HMSMUDVS/1771/4920661520785043322216甲烷在附图所示的管路中流动。管子的规格分别为2196MM和15945MM，在操作条件下甲烷的平均密度为143KG/M3，流量为1700M3/H。在截面1和截面2之间连接一U形压差计，指示液为水，若忽略两截面间的能量损失，问U形压差计的读数R为多少解在1,2截面间列柏努力方程FWUPGZUPGZ222221112121题15附图221题16附图R8简化2222112121UPUP或21212221UUPP其中SMDVUS/0414207078503600/170078502211SMDDUU/74261502070414222112APPP337004147426214312221又GRGRPP0021MMMGPPR3803808191000337002117如附图所示，用泵将20水从水池送至高位槽，槽内水面高出池内液面30M。输送量为30M3/H，此时管路的全部能量损失为40J/KG。设泵的效率为70，试求泵所需的功率。解在水池1面与高位槽2面间列柏努力方程FEWUPGZWUPGZ222221112121简化FEWGZW2KGJ/33344081930KWWVWMPESESE786233341000360030KWPPE98370786218附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统，丙烯由贮槽回流至塔顶。丙烯贮槽液面恒定，其液面上方的压力为20MPA（表压），精馏塔内操作压力为13MPA（表压）。塔内丙烯管出口处高出贮槽内液面30M，管内径为140MM，丙烯密度为600KG/M3。现要求输送量为40103KG/H，管路的全部能量损失为150J/KG（不包括出口能量损失），试核算该过程是否需要泵。题18附图9解在贮槽液面11与回流管出口外侧22间列柏努力方程FEWUPGZWUPGZ222221112121简化FEWUPGZWP2222121FEWGZUPPW2221221SMDMUS/211407850600360010407850232215081930212160010023126EWKGJ/6721不需要泵,液体在压力差的作用下可自动回流至塔中19某一高位槽供水系统如附图所示，管子规格为4525MM。当阀门全关时，压力表的读数为78KPA。当阀门全开时，压力表的读数为75KPA，且此时水槽液面至压力表处的能量损失可以表示为2UWFJ/KG（U为水在管内的流速）。试求（1）高位槽的液面高度；（2）阀门全开时水在管内的流量（M3/H）。解1阀门全关,水静止GHPMGPH957819101078332阀门全开在水槽11面与压力表22面间列柏努力方程FWUPGZUPGZ222221112121简化FWUPGZ222121222232110001075819957UU题19附图H110解之SMU/41412流量SMUDVS/10776141410407850433222HM/396320附图所示的是冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100KG/M3，循环量为45M3/H。管路的内径相同，盐水从A流经两个换热器至B的压头损失为9M，由B流至A的压头损失为12M，问（1）若泵的效率为70，则泵的轴功率为多少（2）若A处压力表的读数为153KPA，则B处压力表的读数为多少解1对于循环系统MHHFE21129KWGVHPSEE832819110036004521KWPPE04470832轴功率2BA列柏努力方程FABBBBAAAHZUGGPZUGGP222121简化FABBBAHZGPGP978191100103153BP19656表ABPPB处真空度为19656PA。2125水在603MM的管道中流动，流量为20M3/H，试判断流型。解查附录25水物性CPMKG9030,/959963SMDVUS/43205407850360020785022题20附图11400010451109030432959960540RE53DU为湍流22运动粘度为32105M2/S的有机液体在7635MM的管内流动，试确定保持管内层流流动的最大流量。解2000REDUDUSMDU/927006901023200020005MAXSMUDV/104639270069078504332MAX2MAXHM/4612323计算10水以27103M3/S的流量流过5735MM、长20M水平钢管的能量损失、压头损失及压力损失。（设管壁的粗糙度为05MM）解SMDVUS/376105078501072785023210水物性SPMKGA33103051,/7999431027510305137617999050REDU0105050D查得0410KGJUDLWF/531523761050200410222MGWHFF5831/AFFPWP1552524如附图所示，用泵将贮槽中的某油品以40M3/H的流量输送至高位槽。两槽的液位恒定，且相差20M，输送管内径为100MM，管子总长为45M（包括所有局部阻力的当量长度）。已知油品的密度为890KG/M3，粘度为0487PAS，试计算泵所需的有效功率。12解SMDVUS/4151107850360040422200062584870415189010REDU2470625864RE64在贮槽1截面到高位槽2截面间列柏努力方程FEWUPGZWUPGZ222221112121简化FEWGZW2而KGJUDLLWEF/21112415110452470222KGJWE/4307211181920KWWVWEMWEPESS04383039890360040430725一列管式换热器，壳内径为500MM，内装174根2525MM的钢管，试求壳体与管外空间的当量直径。解MNDDNDDDNDDNDDE0290025017450025017450444222222外外外外26求常压下35的空气以12M/S的速度流经120M长的水平通风管的能量损失和压力损失。管道截面为长方形，长为300MM，宽为200MM。（设D00005）解当量直径MBAABBAABDE24020302030222435空气物性SPMKGA63108518,/14651561075211085181214651240REUDE由00050D,查得0190题24附图13KGJUDLWEF/6842122401200190222PAWPFF27841465168427如附图所示，密度为800KG/M3、粘度为15MPAS的液体，由敞口高位槽经1144MM的钢管流入一密闭容器中，其压力为016MPA（表压），两槽的液位恒定。液体在管内的流速为15M/S，管路中闸阀为半开，管壁的相对粗糙度D0002，试计算两槽液面的垂直距离Z。解在高位槽1截面到容器2截面间列柏努力方程FWUPGZUPGZ222221112121简化FWPZG243104881051518001060REDU由0020D,查得0260管路中进口5090弯头7502个半开闸阀54出口12511547502501060160300260222UDLWFKGJ/8760MGWPZF626819/876080010160/6228从设备排出的废气在放空前通过一个洗涤塔，以除去其中的有害物质，流程如附图所示。气体流量为3600M3/H，废气的物理性质与50的空气相近，在鼓风机吸入管路上装有U形压差计，指示液为水，其读数为60MM。输气管与放空管的内径均为250MM，管长与管件、阀门的当量长度之和为55M（不包括进、出塔及管出口阻力），放空口与鼓风机进口管水平面的垂直距离为15M，已估计气体通过洗涤塔填料层的压力降为245KPA。管壁的绝对粗糙度取为015MM，大气压力为1013题27附图14KPA。试求鼓风机的有效功率。解以吸入管测压处为11面,洗涤塔管出口内侧为22面,列柏努力方程FEWUPGZWUPGZ222221112121简化FEWGZWUP221121其中AOHPGRP6588060819100021SMDVUS/382025078503600360078502250空气物性SPMKGA6310619,/093156108421061938200931250REDU又00060250150D查得0180塔出进FEFWUDLLW2222PUDLLE出进093110452238205125055018032KGJ/3375/12PWGZWEFKGJ/740600931/6588337581915KWWEVWEMPESS2247406009313600360029如附图所示，用离心泵将某油品输送至一密闭容器中。A、B处压力表的读数分别为147MPA、143MPA，管路尺寸为894MM，A、B两点间的直管长度为40M，中间有6个90标准弯头。已知油品的密度为820KG/M3，粘度为121MPAS，试求油在管路中的流量。题28附图15解在AB间列柏努力方程FBBBAAAWUPGZUPGZ222121简化FBAWPZGPKGJZGPPWBAF/97388191820104314716又22UDLLWEF油品粘度大,设流动为层流2232264DULLUDLLDUWEEF900标准弯头MDLE835208103535820081083526401012132973823U解得SMU/95020005521101218209500810RE3DU假设正确HMSMUDVS/6117/10894950081078504333223020苯由高位槽流入贮槽中，两槽均为敞口，两槽液面恒定且相差5M。输送管为383MM的钢管（005MM）总长为100M（包括所有局部阻力的当量长度），求苯的流量。解在两槽间列柏努力方程,并简化FWZG即22UDLLZGE代入数据2032010081952UBA15M题29附图05M16化简得0313902U00156032050D查完全湍流区0220设0210,由1式得SMU/221由附录查得20苯物性3876MKGSMPA737043106641073702218790320UDRE查图，0260再设0260，由（1）得SMU/10143102041073701018790320ER查得260假设正确SMU/101流量HMSMUDVS334221833108481103207850431如附图所示，密度为的流体以一定的流量在一等径倾斜管道中流过。在A、B两截面间连接一U形压差计，指示液的密度为0，读数为R。已知A、B两截面间的位差为H，试求（1）AB间的压力差及能量损失；（2）若将管路水平放置而流量保持不变，则压差计读数及AB间的压力差为多少解（1）在AA与BB间柏努利方程FABBBBAAAWGZUPGZUP222121其中AUBUHZZABHGPPWBAFAB对于U形差压计GRGRZZPGZPBBBAAGRGZZPPOBABAGRGHPOAB题31附图AHRB17GRHGGRGHWOOFAB（2）水平放置时流量不变管路总能量损失FABW不变。而U形差压计读数R实际反映了阻力的大小，所以R不变。此时，GRWPOFAB32如附图所示，高位槽中水分别从BC与BD两支路排出，其中水面维持恒定。高位槽液面与两支管出口间的距离为10M。AB管段的内径为38MM、长为28M；BC与BD支管的内径相同，均为32MM，长度分别为12M、15M（以上各长度均包括管件及阀门全开时的当量长度）。各段摩擦系数均可取为003。试求（1）BC支路阀门全关而BD支路阀门全开时的流量；（2）BC支路与BD支路阀门均全开时各支路的流量及总流量。解（1）在高位槽液面与BD管出口外侧列柏努利方程FWUGZPUGZP222221112121简化FABDWZG而2222211UDLUDLWWWBDABFBDFABFABD有20320150302038028030819102221UU化简19803705112221UU又由连续性方程11212124113238UUUDDU代入上式198411037051121221UU10题32附图18解得SMU/9811流量HMSMUDVS33321210881024429810382078504（2）当BD，BC支路阀均全开时C，D出口状态完全相同，分支管路形如并联管路，FBDFBCWW22222223UDLUDLBDBC22231512UU231181UU1又321SSSVVV323222221444UDUDUD322212323238UUU22118232U215021UU2在高位槽液面与BD出口列柏努利方程FBDFABFWWWGZ20320150302038028030819102221UU19803705112221UU3将（2）代入（3）式中1980375021051122222UU解得SMUSMUSMU9616327521312流量HMSMUDVS33321211731010982632038078504HMSMUDVS333222220751040817521032078504HMSMUDVS3323233675310576196103207850433在内径为80MM的管道上安装一标准孔板流量计，孔径为40MM，U形压差计的读数为19350MMHG。管内液体的密度为1050KG/M3，粘度为05CP，试计算液体的体积流量。解2508040210AA设ECERR，查得2500CSMGACVS3321001011710509811050136003502040785062502SMDVUS41510807850101177850232153110382105010504151080UDRE而4107ECRECERR假设正确，以上计算有效。34用离心泵将20水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示，两槽液面差为12M。输送管为5735MM的钢管，总长为220M（包括所有局部阻力的当量长度）。用孔板流量计测量水流量，孔径为20MM，流量系数为061，U形压差计的读数为400MMHG。摩擦系数可取为002。试求（1）水流量，M3/H；（2）每KG水经过泵所获得的机械能。解（1）2000GACVS299829981360081940202078506102HMSM33388610911（2）以水池液面为11面，高位槽液面为22面，在2211面间列柏努利方程FEWGZUWGZU22221211212112题34附图20简化FEWZGW而22UDLLWEF其中SMDVUS97300507850109117850232KGJWF65641297300502200202KGJWE4159656418191235以水标定的转子流量计用来测量酒精的流量。已知转子的密度为7700KG/M3，酒精的密度为790KG/M3，当转子的刻度相同时，酒精的流量比水的流量大还是小试计算刻度校正系数。解14311000770079079077001000122112FFSSVV酒精流量比水大36在一定转速下测定某离心泵的性能，吸入管与压出管的内径分别为70MM和50MM。当流量为30M3/H时，泵入口处真空表与出口处压力表的读数分别为40KPA和215KPA，两测压口间的垂直距离为04M，轴功率为345KW。试计算泵的压头与效率。解SMDVUS1662070785036003042211SMU2464050785036003022在泵进出口处列柏努力方程，忽略能量损失；222212112121ZUGGPHZUGGPEZUUGGPPHE2121221240116224648192181910104021522332707M21KWGQHPE213207278191036003031641004532132100PPE37在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水从贮水池经换热器送到一敞口高位槽中。已知高位槽中液面比贮水池中液面高出10M，管路总长为400M（包括所有局部阻力的当量长度）。管内径为75MM，换热器的压头损失为GU2322，摩擦系数可取为003。此离心泵在转速为2900RPM时的性能如下表所示Q/M3/S000010002000300040005000600070008H/M2625524523211851551285试求（1）管路特性方程；（2）泵工作点的流量与压头。解（1）管路特性曲线方程FFEHZHUGZGPH221FEHGUDLLZ22GUDLLZE232222075078508192132075040003010QHE2510019510Q（2）在坐标纸中绘出泵的特性曲线及管路特性曲线的工作点MHSMQ172000450338用离心泵将水从贮槽输送至高位槽中，两槽均为敞口，且液面恒定。现改为输送密度为1200KG/M3的某水溶液，其它物性与水相近。若管路状况不变，试说明（1）输送量有无变化（2）压头有无变化0000000200040006000881012141618202224262830323436泵特性曲线管路特性曲线HMQM3/S22（3）泵的轴功率有无变化（4）泵出口处压力有无变化解变化时，泵特性曲线不变。管路特性曲线22BQZBQGPZHE不变（1）输送量不变；（2）压头不变；（3）轴功率GQHPPE增加（4）在贮槽液面11和泵出口22间列柏努力方程FEHZUGGPHZUGGP222212112121简化FEHZUGHGP222221工作点Q，EH不变，FHU不变即2P随的增加而增加。39用离心泵向设备送水。已知泵特性方程为201040QH，管路特性方程为203025QHE，两式中Q的单位均为M3/H，H的单位为M。试求（1）泵的输送量；（2）若有两台相同的泵串联操作，则泵的输送量又为多少201040QH解（1）203025QHE联立220302501040QQ解得HMQ33619（2）两泵串联后泵的特性0104022QH与管路特性联立0104020302522QQ23解得HMQ3173340用型号为IS6550125的离心泵将敞口贮槽中80的水送出，吸入管路的压头损失为4M，当地大气压为98KPA。试确定此泵的安装高度。解查附录C080水，358971,1047360MKGPAPVIS6550125泵气蚀余量NPSH20M泵允许安装高度吸入允允FVGHNPSHGPPH040281989711047360109853M690为安全起见，再降低M50，即MHG2150690即泵需要安装在水槽液面以下M21或更低。41用油泵从贮槽向反应器输送44的异丁烷，贮槽中异丁烷液面恒定，其上方绝对压力为652KPA。泵位于贮槽液面以下15M处，吸入管路全部压头损失为16M。44时异丁烷的密度为530KG/M3，饱和蒸汽压为638KPA。所选用泵的允许汽蚀余量为35M，问此泵能否正常操作解泵允许的安装高度吸入允允FVHNPSHGPPHG06153819530106386523）（M42允定YHGHG此泵安装不当，会发生气蚀现象。42用内径为100MM的钢管将河水送至一蓄水池中，要求输送量为70M3/H。水由池底部进入，池中水面高出河面26M。管路的总长度为60M，其中吸入管路为24M（均包括所有局部阻力的当量长度），设摩擦系数为0028。今库房有以下三台离心泵，性能如下表，试从中选用一台合适的泵，并计算安装高度。设水温为20，大气压力为1013KPA。（略）24序号型号Q，M3/HH，MN，RPM，（NPSH）允1IS100801256010024202900677840452IS100801606010036322900707835403IS10080200601005450290065763036解在河水与蓄水池面间列柏努力方程，并简化GUDLLZHZHEFE22其中SMDQU482107850360070785022819248210600280262EHM331由MHHMQE331,703选泵IS10080160气蚀余量以041003允下NPSHHMQ计C020水，KPAPMKGV338229983吸入允允FVHNPSHGPPHG0GUDLLHEF22吸入吸入M128192482102402802MHG41204819299810338231013允减去安全余量M50，实为M53。即泵可安装在河水面上不超过M53的地方。43常压贮槽内装有某石油产品，在贮存条件下其密度为760KG/M3。现将该油品送入反应釜中，输送管路为572MM，由液面到设备入口的升扬高度为5M，流量为15M3/H。釜内压力为148KPA25（表压），管路的压头损失为5M（不包括出口阻力）。试选择一台合适的油泵。解SMDVUS89105307850360015422在水槽液面11与输送管内侧22面间列柏努力方程，简化有FEHUGGPZH2221MHE033059818192181976010148523由QMHHME0330153查油泵性能，选泵60Y60B其性能为；流量HM3819KWM75338轴功率压头M6255允许的气蚀余量效率44现从一气柜向某设备输送密度为136KG/M3的气体，气柜内的压力为650PA（表压），设备内的压力为1021KPA（绝压）。通风机输出管路的流速为125M/S，管路中的压力损失为500PA。试计算管路中所需的全风压。（设大气压力为1013KPA）解FTPUPPP221225005122361106503101110223PA2575626第二章非均相物系分离1、试计算直径为30M的球形石英颗粒（其密度为2650KG/M3），在20水中和20常压空气中的自由沉降速度。解已知D30M、S2650KG/M3（1）20水101103PAS998KG/M3设沉降在滞流区，根据式（215）M/S100281001118819998265010301843262GDUST校核流型210103821001199810028103042346TTDURE假设成立，UT802104M/S为所求（2）20常压空气181105PAS121KG/M3设沉降在滞流区M/S101871081118819211265010301825262GDUST校核流型2101440108112111018710304526TTDURE假设成立，UT718102M/S为所求。2、密度为2150KG/M3的烟灰球形颗粒在20空气中在滞流沉降的最大颗粒直径是多少解已知S2150KG/M3查20空气181105PAS121KG/M3当2TTDURE时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式（215）并整理21823TSDUGD所以M377M107372118192112150108113636532532GDS3、直径为10M的石英颗粒随20的水作旋转运动，在旋转半径R005M处的切向速度为12M/S，求该处的离心沉降速度和离心分离因数。解已知D10M、R005M、UI12M/S27设沉降在滞流区，根据式（215）G改为UI/R即CM/S622M/S0262005012100111899826501018231022RUDUISR校核流型2102590100119980262010435RTDUREUR00262M/S为所求。所以2948190501222RGUKIC4、用一降尘室处理含尘气体，假设尘粒作滞流沉降。下列情况下，降尘室的最大生产能力如何变化（1）要完全分离的最小粒径由60M降至30M；（2）空气温度由10升至200；（3）增加水平隔板数目，使沉降面积由10M2增至30M2。解根据182GDUSCTC及VSBLUTC（1）41603022CCTCTCSSDDUUVV（2）查10空气176105PAS200空气260105PAS6770106021076155TCTCSSUUVV（3）031030BLBLVVSS5、已知含尘气体中尘粒的密度为2300KG/M3。气体流量为1000M3/H、黏度为36105PAS、密度为0674KG/M3，若用如图26所示的标准旋风分离器进行除尘，分离器圆筒直径为400MM，试估算其临界粒径及气体压强降。解已知S2300KG/M3、VH1000M3/H、36105PAS、0674KG/M3、D400MM04M，根据标准旋风分离器HD/2、BD/428故该分离器进口截面积AHBD2/8所以M/S8913403600810002AVUSI根据式（226）取标准旋风分离器N5则M8M10808913230051434/4010639955ISCUNBD根据式（230）取80PA5202891367400822IFUP6、有一过滤面积为0093M2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，共得到227103M3的滤液；过滤时间为100秒时。共得到335103M3的滤液。试求当过滤时间为200秒时，可得到多少滤液解已知A0093M2、T150S、V1227103M3、T2100S、V2335103M3、T3200S由于3311104124093010272AVQ3322100236093010353AVQ根据式（238A）2222112122KTQQQKTQQQEEKQKQEE1001002362100236501041242104124323323联立解之QE414103K1596105因此53323105961200101442QQQ300525所以V3Q3A005250093488103M37、某生产过程每年须生产滤液3800M3，年工作时间5000H，采用间歇式过滤机，在恒压下每一操作周期为25H，其中过滤时间为15H，将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为K4106M2/S；QE25102M3/M2。滤饼不洗涤，试求（1）所需过滤面积，（2）今有过滤面积8M2的过滤机，需要几台解已知生产能力为3800M3滤液/年，年工作日5000H，T25H，T15H，29K4106M2/S，QE25102M3/M2，（1）因为Q3800/5000076M3滤液/H由式（242）523600760VTV所以V2507619M3由式（238A）AAAAKTAVQAVE22262221059613101623600511049110522912解之A147M215M22因为过滤机为8M2/台，所以需2台过滤机。8、BMS50/81025型板框压滤机，滤框尺寸为81081025MM，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为K272105M2/S；QE345103M3/M2。每滤出1M3滤液的同时，生成0148M3的滤渣。求滤框充满滤渣所需时间。若洗涤时间为过滤时间的2倍，辅助时间15MIN，其生产能力为多少解滤框总容积V008120025360590M3过滤面积A0812236472M2S2831072208450104532084502/MM08450247148059005322230KQQQTVAVAVQE生产总周期为T283228315601749S由VAVAV0得一个周期滤液量为30M99314805900VVV所以生产能力为H/M2181749993360036003滤液TVQ9、有一直径为175M，长09M的转筒真空过滤机。操作条件下浸没度为126O，转速为1R/MIN，滤布阻力可以忽略，过滤常数K为515106M2/S，求其生产能力。解因为过滤面积ADL31417509495M2浸没度126/360035由式（245A）30H/M0931015535016095460606036滤液KNAQ10、某转筒真空过滤机每分钟转2转，每小时可得滤液4M3。若过滤介质阻力可以忽略，每小时获得6M3滤液时转鼓转速应为多少此时转鼓表面滤饼的厚度为原来的多少倍操作中所用的真空度维持不变。解已知Q14M3/H，N12R/MIN，Q26M3/H，VE0由式（245A）两边平方，得12216060KNAQ22226060KNAQ/212212QQNN所以R/MIN5424622N由式（235）得111VALV222VALV而V1V2又A不变，以1小时为计算基准，则Q1V1Q2V2故2211VLVL1111225146LLLVVL31第三章传热1燃烧炉的内层为460MM厚的耐火砖，外层为230MM厚的绝缘砖。若炉的内表面温度T1为1400，外表面温度T3为100。试求导热的热通量及两砖间的界面温度。设两层砖接触良好，已知耐火砖的导热系数为10900007T，绝缘砖的导热系数为20300003T。两式中T可分别取为各层材料的平均温度，单位为，单位为WM。1、解热通量Q及界面温度T2由21111TTBMQQ32222TTBMQ又T00070901T00030302已知14001T1002T460B1MM2302BMM代入联立解之得9492T代入Q式得1689Q（）答Q1689W，T29492蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍。若将二层材料互换位置，假定其它条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为适合解相同2123RRRR平均直径232DD232RR1212232332RRRRXRRRRRLNLN1223RRRR有12232RRRRLNLN每米管长的热损失Q231231LN21LN12RRRRTTLQQ232331LN21LN22RRRRTT32更换材料以前，每米管长热损失Q232331LN1LN212RRRRTTLQQ251QQ即Q125Q故原保温好。3设计一燃烧炉，拟用三层砖，即耐火砖、绝热砖和普通砖。耐火砖和普通砖的厚度为05M和025M。三种砖的系数分别为102W/M、014W/M和092W/M，已知耐火砖内侧为1000，外壁温度为35。试问绝热砖厚度至少为多少才能保证绝热砖温度不超过940，普通砖不超过138。MBCTTB9970940021/50/1000920/250140/021/50/34100020222