制药化工原理课后习题答案.doc

绪论2.解： 以Jmol-1K-1表示R的值R =0.082061.01325102 Jmol-1K-1=8.315 Jmol-1K-1第一章 流体流动1. 表压=真空度=4.8104Pa绝压=5.3104 Pa2.解：设右侧水面到B点高为h3，根据流体静力学基本方程可知PB=PB则油gh2=水gh3h=h1+h3=892mm3.解：正U型管水银压差计由图可知 PA=P1(xR1)水gPB=P2x水gP1P2=2.472kPaPAPB=2.472kPA水gR1又有PA =PC PC= PBHggR1HggR1=2.472kPa水gR1倒U型压差计 设右侧管内水银高度为M指示流体为空气PC=PDP1=PC水g(R2M) P2=PD水gM4.(1)PB=845.9Pa(表)(2)R=0.178m7.解：由公式可得Vs=uA=ud2/4=0.8(57-3.52)210-6=1.5710-3m3/sWs=Vs=1.5710-31840=2.89kg/s8.解：由题可知：11截面：P1=1.013105Pa u=0以22截面为基准水平面z1=3m22截面：设管内流速为u z2=033截面：u, z3=3m44截面：u, z4=30.5=3.5m55截面：u, z5=3m66截面：u, z6=2m, P6=1.013105Pa根据伯努利方程：We=0, hf=0有P1=P6 u2/2=g(z1z6)=9.8有9.831.013105/1000=9.8P2/1000P2=1.209105Pa1.013105/1000=9.8P3/1000P3=0.915105Pa9.831.013105/1000=9.83.59.8P4/1000P4=0.866105PaP5=0.915105Pa9. (1)u=1.55m/s Vh=10.95m3/h(2)z=2.86m解：Ne=WeWs取釜内液面为11截面，高位槽内液面为22截面根据伯努利方程：11截面：z1=0, P1=2.5104(表压), u1=022截面：z2=15m, P2=0(表压), A=d2/4=0.25(7642)10-32=3.6310-3m24000 湍流又/d=0.310-3/6810-3=4.4110-3查图得=0.029查表13得，全开闸阀=0.17 半开截止阀=9.5 90标准弯头=0.75 进=0.5 出=1hf=(0.179.530.751.5)1.462/2=14.2J/kghf=22.714.2=36.9J/kgWe=208.87J/kgNe=208.872104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解：11：高位槽液面 22：出口管内侧列伯努利方程 z2=0, z1=4m, P1=P2=0(表)， u1=0, We=0hfu22/2=4ghf= hfhf查表13得，半开截止阀=9.5 90标准弯头=0.75hf=u22/2=(9.50.750.5) u22/2=10.75u22/2化简得(40011.75)u22/2=39.220时水=1.005=f(Re)=f(u2) 需试差 假设 u0 Re u0 1.5 76630 0.039 1.661.6 79600 0.039 1.661.66 82588 0.0388 1.66截止阀半开时该输水系统的u0=1.66m/sVs=uA=1.660.250.052=0.00326m3/sVs=11.73m3/h第二章 流体输送设备1、解：分别取离心泵的进、出口截面为1-1截面和2-2截面，由伯努力方程得：其中，=0.4 m；Pa(表压)；Pa(表压)；=0；20时水的密度。m3、解：(1)20时：由附录2及附录7知，水的密度，饱和蒸气压Pa。m(2)85时：由附录2及附录7知，水的密度，饱和蒸气压Pa。m4、解：=-2.21m10000 (湍流) 又0.7Pr120，(被加热) (2)当时， (过渡流) 9.试计算：(1) 120的饱和水蒸气冷凝为120的水时所放出的热量。(2) 120的饱和水蒸气冷凝为60的水时所放出的热量。(3) 常压下，空气由20升温至80时所吸收的热量。解：质量流量w均取1kg/s(1)当 oC， (2)120 oC蒸汽60oC水 oC， (3)空气20 oC80o oC， 10.在列管式换热器中用水冷却油。已知换热管的直径为f192mm，管壁的导热系数l=45 Wm-1oC-1；水在管内流动，对流传热系数ai=3500Wm-2oC-1；油在管间流动，对流传热系数ao=250Wm-2oC-1；水侧的污垢热阻Rsi=2.510-4m2 oCW-1，油侧的污垢热阻Rso=1.810-4m2 oCW-1。试计算：(1) 以管外表面为基准的总传热系数。(2) 因污垢热阻而使总传热系数下降的百分数。 解：(1) (2)污垢前 12.苯在逆流换热器内流动，流量为2000kgh-1，温度由70下降至30。已知换热器的传热面积为6m2，热损失可忽略不计；总传热系数为300Wm-2oC-1；冷却介质为20的水，定压比热为4.18kJkg-1。试计算：(1) 冷却水的出口温度；(2) 冷却水的消耗量，以m3h-1表示。解：(1) oC 70t2 10 oC (2) 13.在逆流换热器内，用20的水将流量为4500kgh-1的液体由80冷却至30。已知换热管由直径为f252.5mm的钢管组成；液体走壳程，对流传