化工原理(长理)习题课

1、2020/6/29，1，1 .为了确定容器中石油制品的液面，采用了图像形成装置。 只要用调节阀1调节压缩空气的流量，将该流量控制得较小，气泡缓慢地释放到起泡观测器2内即可。 因此，气体通过吹管4的流动阻力可以忽略。 用u管差压计3测定吹塑管内压力。 差压计的读取值r的大小反映了罐5内的液面高度。 指示液是水银。 2020/6/29、1 .分别从a管或b管输送空气的情况下，差压表的读取值分别为R1或R2，试着推测了R1、R2与Z1、Z2的关系。 2.(z1-z2)=1.5m、R1=0.15m、R2=0.06m时，求出石油制品的密度和Zio、2020/6/29，(1)在本例所示的流程中，由于空气与

2、石油制品相通，因此起泡速度慢，可以作为静止流体处理. 因此，能够根据差压计读取值R1求出液面高度Z1，即，通过从(2)式(a )中减去式(b )进行整理，从而能够得到(a )、(b )、2020/6/29， 2、2.20的甘油(=1261kg.m-3、=1499厘米泊)在内径100mm的管内流动时，流速为2.0m.s-1时，其雷诺数Re变为水箱水面一定，水面高于管道出口中心高度H=4m，忽略水箱管道入口阻力损失。 水在管内流动的损失沿管长均匀地产生，hf A-B=3u2/(2g )。 (1)求出管内的水的流速u以及流量Q (2)配管中点处的m的静压PM。 如果将AB台阶设为3m、2020/6/

3、29，则(1)列0-0和2-2截面伯努利方程式： z0 p0/g u00/2g=z2 p2/g u22/2g hf以2-2截面为基准面，Z2=0、u0=0P0=p2-4=u22/2g 2g分解u2=4. 43 m.s-1v=ua=0. 7850.124.43=0. 0348 m3. s-1=125 m3. h-1 (2)列m点和出口截面的伯努利方程式zm pm /g um2/2g=z2p2/g u 22/2 ghfm 2gpm/g=3/3u22/2g-1、2020/6/29，在倾斜管中流动的水，如图所示，差压计的读取值为200mm，测定级的电阻是多少，2020/6/29， 4、4 .用内管18

4、010mm的套管热交换器，将具有流量3500kg.h-1的液态烃从100冷却到60，其平均比热为2.38kJ.kg-1.K-1，背隙冷却水，其进出口温度分别为40和50，平均比热为(1)求冷却水的使用量(2)分别计算两流体逆流和并流时的平均温度差和所需管长。 2020/6/29冷却水使用量WHC ph (t1- t2)=wccpc (t2- t1) 35002.38 (100-60 )=WC4. 17 (50-40 ) WC=7990 kg.h-1t逆=(50-20 )/ln (50/20 )=32.75=27.91q=katmq=79904.17 (50-40 )=3.332106 kj.h

5、-1a=3.332105/ (1800/1000 ) 32.753600 =1.57 (m2 )d0l=1. 573.140.18 l=1000 ) 27.913600 =1. 84 (m2)3. 140.18 l并列=1.84 l并列=3.26 (m )，2020/6/29，20的空气在直径80mm的水平管中流动。 现在管道上连接着文丘里管。 在文丘里上游连接着水银u管差压计，在直径20mm的喉咙上连接着细管，将其下部插入水槽。 在文丘里管中流动的空气的能量损失可以无视。 u管差压计为R=25mm、h=0.5m时，将此时的空气流量设为几个m3/h。 当地的大气压力为101.33103Pa。

6、2020/6/29，解：文丘里上游装载口处的压力为p1=HggR=136009.810.025=3335Pa (表压)喉部处的压力为p2=-gh=-10009.810.5=-4905P (表压)的空、2020/6/29、截面1-1和2-2之间排列伯努利方程式，以配管中心线为基准水平。 两断面之间没有外部功，即We=0； 能量损失可以忽略=0。据此，伯努利方程式根据连续性方程式u1A1=u2A2，2020/6/29，用泵将贮槽内的密度为1200kg/m3的溶液输送至蒸发器内，贮槽内的液面维持一定，其上方压力为101.33103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压力为26677 蒸发器供给口高于贮槽内

7、液面15m，供给量为20m3/h，溶液在所有管路中流动的能量损失为120J/kg，求出泵的有效功率。 管路径是60mm。 解：贮槽液面为1-1截面，管道出口内侧为2-2截面，并以1-1截面为基准水平面，在两截面之间排列伯努利方程式。 式中，Z1=0 Z2=15m p1=0(表压) p2=-26670Pa (表压) u1=0，=120J/kg，泵的有效功率Ne为： Ne=Wems， 2020/6/29，某板式过滤器共有10个框，框的长度、宽度分别为500 mm，在一定压力下恒压过滤后，得到滤液5m3，假定滤布电阻可以忽略，求出： (1)的过滤常数k (2)再过滤30min 2020/6/29、(

8、1)过滤面积、m2、(2)、m2/s、m2/s、过滤得到的滤液量、m3、m3、2020/6/29、603.5mm的钢管的外层复盖两层隔热材料，内层为40mm的氧化镁粉、平均热传导率=0. 07 用现用热电偶测定的管内壁温度为500，最外层表面温度为80，管壁的热传导率=45W/m。 求出了每米管长的热损失和双层保温层界面的温度。 解(a )每米管长的热损失，r1=0. 053/2=0. 0265 Mr2=0. 02650.0035=0. 03 Mr3=0. 030.04=0. 07 Mr4=0. 07 m，2020/6/29，(b )保温层界面温度t3，t3=1 平均比热为4.187 kJ/k

9、g.的溶液在管内以湍流流动，其流量为15000kg/h，从15加热到100。 温度110的饱和水蒸气在壳侧凝结。 单管行程时从管壁到溶液的对流传热系数为520w/m2. ，从蒸汽到管壁的对流传热系数为1.16104w/m2. ，不锈钢管的热传导系数=17 w/m. ，无视水垢层热阻和热损失，求出4管行程时的排管长(有效长度)。 2020/6/29，1，某些液体在一等直管中总是以层流装状态流动，如果体积流量不变，管内径减少到原来的一半，如果管内的相对粗糙度不变，层流时，流动阻力为原来的几倍，解： (1)到2020/6/29， 已知玻璃球密度为2500kg/m3，水的密度为998.2kg/m3，水

10、的粘度为1.00510-3Pas，空气的密度为1.205kg/m3，空气的粘度为1.8110-5Pas。 (1)在层流域重力沉降的话，水中的粒径和空气中的粒径之比是多少？ (2)在层流区离心沉降，如果知道旋风分离系数和回旋液分离系数之比是2，那么水中的粒径和空气中的粒径之比是多少，2020/6/29，解： (1)到2020/6/29，(2)到2020/29，因此2020/20 已知该粒子的密度为5000kg/m3，空气的密度为1.205kg/m3，空气的粘度为1.81105pas。 层流区沉降的最大粒径是多少？ 解： (1)然后，对有2020/6/29，4，4 .的悬浊液进行定电压过滤。 可知

11、如果过滤时间为300s，则得到的滤液体积为0.75m3，过滤面积为1m2，恒定电压过滤常数K=510-3m2/s。 为了使滤液的体积进一步达到0.75m3，滤液需要多长时间？解：是的，所以已知2020/6/29，5，5 .某流体在水平串联连接的两直管1、2中稳定地流动。 现在，测定该流体流路管路1的压力下降为0.64m液柱，流路管路2的压力下降为0.064m液柱，估算了管路2的长度。、因为安装不好，试料和冷热表面之间有厚度0.1mm的气隙。 设定为热表面温度、冷表面温度。 测试时测量的热传递率。 气隙下的热传导率，下的热传导率。 估算气隙的存在对热传导率测量的误差。 (提示：不考虑气隙计算出的

12、热传导率为外表值，考虑气隙计算出的热传导率为真值，、2020/6/29，解：由、得、得，所以，2020/6/29，某个离心泵用20的水压力计数为3.82kgf/cm2吸入口真空计的读取值为210mmHg，压力计和真空计之间的垂直距离为410mm，吸入管和挤出管的内径分别为350mm和300mm。 试泵的压子。 调查2020/6/29、水在20下的密度=998kg/m3时，如果代入hm=3. 8210.01=38.2 MH2OHV=0. 21013.6=2. 86 MH2o已知的数据，则为=41.470.187、2020/6 那时的送水量是多少？(2)要求送水量为16m3/h时，应该采取什么样的

13、措施？ (两条特性曲线如何变化)、解：必要的送水量为16m3/h，流量变小时，调节阀的开度的方法，即使改变管路的特性曲线，泵的特性曲线也不变。 列举2020/6/29、5种间壁式热交换器提高间壁式热交换器传热系数的主要方法有套式、蛇管式、套式、列管式、板式、螺旋板式、板式等5种。 提高传热系数的主要方法是提高流体的流速，增强人工干扰，防止结垢，马上去除水垢。 2020/6/29、列管热交换器、壳上设置挡板的目的是什么，挡板有什么形状，提高壳体流体的流速，提高壳体对流传热系数，简单地诉说园缺形(弓形)、园盘和环、2020/6/29、雷诺数的物理意义反映了流体中的惯性力和粘性力的比较关系。 2点，

14、分子反映惯性力，分母反映的剪切力是粘性力。 2020/6/29，1，1 .使用水作为吸收剂，吸收某种低浓度的气体生成稀溶液(根据亨利定律)，操作压力为850mmHg，相平衡常数m=0.25，其气膜吸收成分系数kg=1.25 kmol.m-2.h-1 . e=mp=0.25850/760=0.28 (大气压) 8756； h=/ms.e=1000/(0.2818 )=198.4 (kmol.m-3.ATM )是1/KG=1/kG 1/(HkL )即1/kg=1/1. 某种液体稳定地流向一等直管，体积流量不变，管内径减少到原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，1 .层流时，流动阻力变为原来的c。 A.4倍B.8倍C.16倍D.32倍2 .完全湍流(阻力平方区)的情况下，流动阻力为原来的d。 A.4倍B.8倍C.16倍D.32倍、2020/6/29、解： (1)由、得、(2)由、得、2020/6/29、直径不同的两个玻璃球分别在水中和空气中以相同