化工原理杨祖荣第三版答案

1、化工原理杨祖荣第三版答案【篇一：化工原理杨祖荣1-7 章习题答案 (完美排版 )】第三章传热1、某加热器外面包了一层厚为 300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为 0.16w/ （m? ），已测得该绝缘层外缘温度为 30 ，距加热器外壁 250mm 处为 75 ，试求加热器外壁面温度为多少？ 解：qt1?t2t2?t3? bba12?10.16?22、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；已知耐火砖内侧温度为1000 ，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940 ，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138 ，试求：（ 1） 绝热层需几块绝热砖；（ 2） 普通砖外侧温度为多少？解：（ 1）b2=?

2、qt1?t2t2?t3?b1b2a?1?2?b2?0.442m则：绝热层需两块绝热砖。校核 t2=?t2?105.6oc?138oc（ 2） t4=?105.6?t4qt3?t4?273.9?b30.24a 0.93?3?t4?34.9oc钢管的外半径 r2?50?2?5?20mm 250?25mm 2 保温层的外半径 r3?25?30?55mm根据式（ 3-12a ），每米管长的热损失q?2?l(t1?t3)rr11ln2?ln3?1r1?2r2习题 3-3 附图?2?1?(623?373)1570?397w1251550.014?3.94ln?ln16200.225由于是定态热传导，故各层

3、传导的热量应该相等，可得到钢管外表面的温度 t2 。t2?t1?rq1397125?ln2?623?ln?622k 2?l?1r12?11620（ 1）已知管内壁温度为 -110 ，软木外侧温度为 10，求每米管长上损失的冷量；（ 2）计算出钢、石棉及软木层各层热阻在总热阻中所占的百分数；（3）若将两层保温材料互换（各层厚度仍为 30mm ），钢管内壁面温度仍为 -110 ，作为近似计算，假设最外层的石棉层表面温度仍为 10 。求此时每米管长损失的冷量。提示：保温层互换后，保温层外壁面与空气间的对流传热膜系数与互换前相同。解： (1) t1?110 r1?0.027m t4?10 r2?0.0

4、30m r3?0.060m r4?0.090m .w/(m?k) ?3?0.04w/(m?k) ?1?45w/(m?k) ?2?016 每米管长损失的冷量：q?2?t1?t4?2?110?10?52.1w/m 1301601901r21r31r4ln?ln?lnln?ln?ln?1r1?2r2?3r345270.16300.0460(2) ?r?rr1?r2?1?r2?r3 130ln?0.00234(m2?k)/w 4527160ln?4.332(m2?k)/w016.30r3?190ln?10137.(m2?k)/w 0.04602.?14.471(m?r?0.00234?4.332?10

5、137?k)/w各层热阻在总热阻中所占的分数：r1?r 钢 ?0.00234?0.016% 14.4714.332?29.94% 14.47110137.?70.05% 14.471r2?r石棉 ?r3?r软木 ?由以上计算可知钢管热阻很小，且r 软木 ?r 石棉。(3) 若将 ?1 和?2 互换，厚度不变，且认为t1 和 t4不变。q?2?110?10?37.94w/m以上计算可以看出，将保温性能好的材料放在里层，保温或保冷效果好。但此计算不严格，因为保冷好，则 t4 应增大，即 t4?10 。5、欲测某绝缘材料的导热系数，将此材料装入附图所示的同心套管间隙内。已知管长 l=1.0m. r1

6、=10mm, r2=13mm, r3=23mm, r4=27mm 。在管内用热电偶加热，当电热功率为 1.0kw 时，测得内管的内壁温度为 900 ，外管的外壁温度为 100 ，金属管壁的导热系数为50w/误差？习题 5附图解：按题意求得：【篇二：化工原理重点内容串讲(高教版杨祖荣主编)】第一章流体流动第一节流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。1-1-1密度单位体积流体的质量，称为流体的密度。?f(p,t)液体密度 一般液体可视为不可压缩性流体，其密度基本上不随压力变化，但随温度变化，变化关系可从手册中查得。液体混合物的密度由下式计算：1?m?a1?1?a2?2?a

7、n?n式中， ai 为液体混合物中i 组分的质量分率；气体密度 气体为可压缩性流体，当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算?pmrt一般在手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下的数值，若条件不同，则此值需进行换算。气体混合物的密度由下式计算：?m?1?1?1?2?n?n式中， ?i 为气体混合物中i 组分的体积分率。或 ?m?pmm rt其中 mm?m1y1?m2y2?mnyn1-1-2压力流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，又称为压力。在静止流体中，作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。压力的单位（1） 按压力的定义，其单位为n/m2 ，或 pa ；（2）

8、 以流体柱高度表示，如用米水柱或毫米汞柱等。标准大气压的换算关系：压力的表示方法表压 = 绝对压力 大气压力1-1-3流体静力学基本方程静力学基本方程：压力形式 p2?p1?g(z1?z2) 能量形式 p1 ?z1g?p2?z2g适用条件：在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。（ 1）在重力场中，静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关，而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。（ 2）在静止的、连续的同种液体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。（ 3）物理意义：静力学基本方程反映了静止流体内部能量守恒与转换的

9、关系，在同一静止流体中，处在不同位置的位能和静压能各不相同二者可以相互转换，但两项能量总和恒为常量。应用：1. 压力及压差的测量（ 1） u 形压差计p1?p2?(?0?)gr若被测流体是气体，可简化为p1?p2?rg?0u 形压差计也可测量流体的压力，测量时将 u 形管一端与被测点连接，另一端与大气相通，此时测得的是流体的表压或真空度。（2）倒 u 形压差计p1?p2?rg(?0)?rg?（3）双液体 u 管压差计p1?p2?rg(?a?c)2. 液位测量3. 液封高度的计算第二节流体动力学1-2-1流体的流量与流速一、流量体积流量m3/h 。vs单位时间内流经管道任意截面的流体体积，m3/

10、s或质量流量kg/h 。ms单位时间内流经管道任意截面的流体质量，kg/s或二、流速平均流速 u 单位时间内流体在流动方向上所流经的距离，m/ s 。相互关系：1-2-2 定态流动与非定态流动流体流动系统中，若各截面上的温度、压力、流速等物理量仅随位置变化，而不随时间变化，这种流动称之为定态流动；若流体在各截面上的有关物理量既随位置变化，也随时间变化，则称为非定态流动。1-2-3 定态流动系统的质量守恒 连续性方程【篇三：化工原理重点内容串讲(高教版杨祖荣主编)】第一章流体流动第一节流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。1-1-1密度单位体积流体的质量，称为流体的密度

11、。?f(p,t)液体密度 一般液体可视为不可压缩性流体，其密度基本上不随压力变化，但随温度变化，变化关系可从手册中查得。液体混合物的密度由下式计算：1?m?a1?1?a2?2?an?n式中， ai 为液体混合物中i 组分的质量分率；气体密度 气体为可压缩性流体，当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算?pmrt一般在手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下的数值，若条件不同，则此值需进行换算。气体混合物的密度由下式计算：?m?1?1?1?2?n?n1-1-2压力式中， ?i 为气体混合物中i 组分的体积分率。或 ?m?pmm rt其中 mm?m1y1?m2y2?mnyn流体垂直作

12、用于单位面积上的力，称为流体的静压强，又称为压力。在静止流体中，作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。压力的单位（1） 按压力的定义，其单位为n/m2 ，或 pa ；（ 2） 以流体柱高度表示，如用米水柱或毫米汞柱等。标准大气压的换算关系：压力的表示方法表压 = 绝对压力 大气压力真空度 = 大气压力 绝对压力 1-1-3 流体静力学基本方程静力学基本方程：压力形式 p2?p1?g(z1?z2)适用条件：在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。（ 1）在重力场中，静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关，而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。（ 2）在静止的、连续

13、的同种液体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。（ 3）物理意义：静力学基本方程反映了静止流体内部能量守恒与转换的关系，在同一静止流体中，处在不同位置的位能和静压能各不相同二者可以相互转换，但两项能量总和恒为常量。应用：1. 压力及压差的测量（ 1） u 形压差计p1?p2?(?0?)gr若被测流体是气体，可简化为p1?p2?rg?0u 形压差计也可测量流体的压力，测量时将 u 形管一端与被测点连接，另一端与大气相通，此时测得的是流体的表压或真空度。（ 2）倒 u 形压差计 p1?p2?rg(?0)?rg?（ 3）双液体 u 管压差计 p1?p2?rg(?a?c)2. 液位测量3. 液封高度的计算第二节流体动力学1-2-1流体的流量与流速一、流量体积流量m3/h 。vs单位时间内流经管道任意截面的流体体积，m3