丁玉兴主编化工原理习题解答Word文件下载.docx
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P真600101.380.0kPa
真760
PP大P真101.380.021.3kPa
（5）300mmH2O（真空度）
300103
P真101.32.9kPa
真10.33
PP大P真101.32.998.4kPa
3.
400mmHg设当
某果汁浓缩锅的加热蒸汽绝对压力为1.4kgf/cm2,锅内的绝对压力为
地大气压为1at，试分别以SI制表示蒸汽的表压力和锅内的真空度。
p大1atm10133kPa
p表蒸汽p绝蒸汽
p真锅内p大p绝锅内
1.4
1.033
35
101.33101.013310
4
3.610Pa
1.0133105型101.331034.8104Pa
4、当地大气压为750mmHg寸，问位于水面下20m深处的绝对压是多少Pa和atm?
由题意可得:
750mmHg1.0105Pa
PP0hg1.0105201.01039.82.96105Pa
5
又1atm1.01310Pa
P2.96105/1.0131052.92atm
5.用U形管压差计测定管路两点的压差。
管路中气体的密度是2kg/m3。
指示液是水，读数为
500mm计算压力差，用Pa表示。
pR水气g0.51.010329.814895.2Pa
6、管子的内经是100mm当277K的流速是2m/s时，求体积流量V时和质量流量G时。
u2m/s7200m/h
d100mm
0.1m
ud27200
56.51.0
3.14
7.
比重为
1.2的糖液,
103
5.65
在293K时以
0.0156.5m3/h
104Kg/h
1m/s的流速和18.5t/h的质量流量流过一不锈钢管。
试确定该钢管的直径。
1.2103kg/m3
u1m/s，G时18.5th18.5103kg/h
G时V时一d2ut—136001.210318.5103
44
得：
d0.074m
8、相对密度为0.91的椰子油沿内径是156mm的钢管输送，如果质量流量是50t/h，求体积流
量和流速。
由题意可得：
50t/h50103/360013.89Kg/s
dT水0.911.0103910（Kg/m3）
VG/13.89/9100.015m3/s
uV/s0.015仃（0.156）20.79m/s
9.选择一水管，已知质量流量是320t/h，要求管内流速小于3m/s。
若仓库中库存有内
径为150、175、200、250mm四种规格的铸铁管，试问选用何种管子较为适宜？
又问选定管径
后管内流速是多大？
如出口改用一节内径为175mm的水管，此时管内流速是多大？
G时320t/h320103kg/h
由G时匸几3600得:
u
4G时d23600
4320103
1033.14d23600
3m/s
d0.194m
则选用直径为200mm管子为宜。
4G时
d23600
2.83m/s
如出口改用一节内径为
175mm的水管，由于连续流动，所以流体质量流量相等,
u/
d3600
3.70m/s
10、相对密度为0.9的料液从高位槽自动流入精馏塔中，塔内表压为4X10Pa,为了保持管内
流速为2m/s。
试求高位槽内液面距塔进口的垂直距离。
（已知损失能量为24.5J/匕当地大
气压是10x10Pa）
取高位槽液面为截面1-1，精馏塔液面为截面2-2，取截面2-2为基准面，在两截面之间列出
能量衡算方程
Ui
已知z1?
z20,u2
0.9103kg/m3,h损
2m/s,u1
i24.5J/kg
0,P1
P大
1.0105Pa,P2P表
将上述数据代入，得
02
105
22
9.81Z[
9.810
24.5
0.910
0.9
10
解之得：
z1
7.23m
gZi
gZ2
U2
R2
h损
R大41041051.410
11.一水平放置的锥形管，水入口处的内径为150mm流速为8m/s，绝对压强为1.47X
105Pa。
水出口处的内径为
250mm试求水出口处的流速和绝对压强。
12、浓度为60%的糖液（黏度60cp、密度为1280Kg/m3）,从加压容器经内径6mm的短管
出。
问当液面高于流出口1.8m时，糖液流出的体积流量为多少？
假定无摩擦损失，液面上的
压力为0.715kgf/cm（表压），出口为1atm（一个大气压）。
取加压容器口为截面1-1，高位槽液面为截面2-2.取截面1-1为基准面，在两截面之间
列出能量衡算方程
22
u1P1比F2
9乙2gz22E损
5559.810.7155
已知Z10,Z21.8m,U20,U1?
R1.01310Pa,P2P表P大1.013101.4104—1.71310Pa
1280kg/m3,
9.81乙且
1.013105
9.811.8—
1.713105
1280
u1
12.03m/s
V时u1—
d12.03
（0.006）
36001.22m/h
13.用泵从河中抽水作为喷洒冷却器用水。
泵的吸入管内径为120mm压出管内径为
80mm水的流量是45m/h。
水出口处比河面高6m。
大气压为10Pa。
损失能量为98.1J/kg。
求泵有效功率。
14、已知水的流量是每秒动形态。
从本书附录中查得水在
1.0103kg/m3,
15L,温度为277K,在104mm2mm钢管内流动，试确定水的流
277K时
uV/s15
103/4
（0.1）21.91m/s
则Re
du
0.11.911.0103
1.567410
Re4000,水在管中的流动态为湍
121858
流。
1.5674cp,d10422100mm0.1m
27mm的不锈钢管。
牛奶的黏度为2.12cP,相对密度为
15.牛奶以2.25L/S的流量流过内径为
1.03，试问该流动为层流或是湍流？
16、从水塔引水至车间，采用10.16cm水管，其管路的计算总长度（包括直管和管件阀门的
当量长度）为150m,设水塔内水面维持恒定，且高于排水管口12m,水温为12C，试求此管
路中水的流量。
解:
设水塔截面
H,排水管口截面
2-2，并以截面2-2为基准面，列出两截面间伯努利方程
P
U1
Hz2
F2
Z1
g
2g
已知z2
0,Z1
12m,R
0（表压），
P20（表压）,U10,U20,H0（无泵）
查得水在12C时，999.7kg/m3
u11.236310（Pas）,代入伯努利方程得
h损12
设管内流速为u
h损（丄）比12d2g
u20.16
（1）假设0.02得
0.02u20.16
u2.8m/s
校核假设是否正确，当u2.8m/sW，管内的Re为:
0.10162・8999.72.3105
根据此Re值,此与假设
1.232610
查Re曲线，得
0.02不符，需重新假设
0.0158
（2）再假设
0.015得
0.015u2
0.16,u3.3m/s
算得Re
0.10163.3999.7占
查得
1.2363105
0.015与假设值相等
因此u3.3m/s
则该系统每小时水的流量为
314（0.1016）2
3.3360096.3m/h
17.某离心清水泵的性能表上标明允许吸上真空高度为5.5。
如泵运转地区的大气压力
为80kPa，输送40C的水。
求该泵的安装高度。
18、某车间排出的冷却水温度为65C，以40m3/h德流量注入一贮水池中，同时用一有水泵
连续地将此冷却水送到一凉水池上方的喷头中。
冷却水从喷头喷出，然后落到凉水池中，以
达到冷却的目的。
已知水在进入喷头前要保持50kPa（表压）的压力，喷头入口比贮水池水面
高2m,吸入管路和压出管路的损失压头分别为0.5m和1m,试计算下列各项：
（1）选择一台合适的离心泵，并计算泵的轴功率。
（2）确定泵的安装高度（以本地区大气压计，管内动压头可忽略不计）
已知z2z12m，P2P50103Pa，u2u10，h损10.51.5m
对该系统列伯努利方程，得
P2P1U2U1,
（Z2zi）h损
g2g
5010
983.29.81
1.5
8.7m
在泵附录中查得ls10065200符合要求，其主要性能如下:
流量60m3/h
轴功率2.61kW
74%
汽蚀余量
2.5m
轴功率：
N
2.61
983.22.57kW
1000
P3
Pv
..101
25.0110
z允许
h允许h损
2.51.53.9m
983.2
9.81
扬程11.8m
转速
1450r/min
效率
第二章流体与粒子间的相对运动过程
1、计算直径d为80m，密度
s2800kg/m3的固体颗粒，分别在20C空气和水中的自
由沉降速度。
（1）在20C水中:
水0.001Pas,水1000kg/m
设沉降在层流区进行，由斯托克斯定律得:
U0
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