中南大学冶金传递过程原理习题解答.docx

1、中南大学冶金传递过程原理习题解答1-1-8 50kg密度为1600 kg ?m 的溶液与50kg 25 C的水混合，问混合后溶液的密度为多少？(设混合前后溶液的体积不变)。解：25 C时水的密度为996kg m3。由 得，% 珥1 0.5 0.5 7 宣= 777X + 77 = 0-000815kg = n?Pn 1600 996解得匚陀一帀加拥智强S即混合后溶液的密度为i恣软畑肘衆1-1-9如图所示为一平板在油面上作水平运动， 已知运动速度u为0.8m?s-1，平板与固定板之间 的距离匸二一：，油的粘度为1.253Pa?s，由平板 所带动的油运动速度呈现直线分布，问作用在平 板单位面积上的

2、粘性力为多少?解：单位面积上的粘性力即为 T ,则叫=-1.253 X 空-=1D02.4 Pady 0.001即平板单位面积上的粘性力为1002.4 N 1-1-10 25C水在内径为50mm勺管内流动，流速为2m?s-1，试求其雷诺准数为若干？解：25 C时水的密度为996kg m3，粘度系数卩为89.5 x 105Pa- s。贝Udup0,05 X 996X2Re = = 一 111284.9895 X MT所以其流动型态为层流。(2)若油的流速增加5倍，其流动型态是否发生变化？解：若油的流速增加5倍，贝URe*=5Re=8.5 2300所以其流动型态没有发生变化。1-1-12某输水管路

3、，水温为20r，管内径为200mm试求：(1)管中流量达到多大时，可使水由层流开始向湍流过渡？解：20 C时水的密度为998.2kg m3，粘度系数卩为100.42 x 10-5Pa- s。水由层流开始向湍流过渡时，Re=230Q则dvp 02 X v X 9982_ |1 _ 100.42 X 105解得 v=0.01157m s-1H=tXA=AtllS7X0fxlH=3 x lrV J所以管中流量达到-，-时，可使水由层流开始向湍流过渡。(2)若管内改送运动粘度为0.14cm2?s-1的某种液体，且保持层流流动，管中最大平均流速为多少？解:麟删R旦浏Q V2300 X 0.14 X104

4、 彳v = = 0.161m - s02所以保持层流流动，管中最大平均流速为 彳 UlDimS11-2-3某地区大气压力为750mmH有一设备需在真空度为600mmH条件下工作, 试求该设备的绝对压力，以 mmH和Pa表示。=13600如九用簣9.8 口:他风気0.15=19992Pa1-2-4如附图所示，回收罐中盛有密度分别为1200kg?m3和1600kg?m3的两种液 体，罐上方与大气相通，设大气压力为 100kPa,其它数据如图所示，试求 M N 两点所受压力。习题2-5附图右边取u形管右端汞面为参考面有:P沁+p臧(2)一 = =.：? = 1000 9.81 (1.2-2.5 1.

5、4-3) 13600 9.81 (2.3 2.5-1.2-1.4) 99300 =364366.2Pa答：锅炉上方水蒸气的压力为 364366.2Pa。1-2-11如图所示的测压管分别与三个设备相通，连通管的上部都是水，下部都 是水银，三个设备是水面处于同一水平面上。问：(1)1、2、3处的压力是否相等？(2)4、5、6处的压力是否相等？(3) 若h1=100mm h2=200mm且设备B直接与大气相通(大气压力为 1.013 X 105Pa),求A C两设备水面上的压力。解：(1)习题2-11附图1、2、3处的压力不相等。(2)4、5、6处的压力相等。(3)已知大气压力:也=13600kg m/.o = 1000kg m”R=1.013 X 105Pa, h1=0.1m,h2=0.2m。设A、C两设备水面上的压力分别为 Pa, Pdo根据4、5处的压力相等，可得P ：?H2OghPc ;?Hggh1 根据5、6处的压力相等，可得R H2g(h2 THPc Hgg(h2-h1) 将已知数据代入以上两式可解得：PA =113660.6PaP =88939.4Pa答：A、C两设备上的压力分别为 113660.6Pa和88939.4Pa。