化工原理(郝晓刚、樊彩梅)课后答案
67页1、第一章 流体流动1在大气压强为9870Pa的地区,某真空精馏塔塔顶真空表的读数为1.13 Pa,试计算精馏塔塔顶内的绝对压强与表压强。绝对压强:8.3a;表压强:-1330Pa【解】由 绝对压强 =大气压强真空度 得到:精馏塔塔顶的绝对压强P绝 98.7103Pa-13.303Pa= 8.5103Pa精馏塔塔顶的表压强 P表= -真空度= - 1.3103a1-2某流化床反映器上装有两个U型管压差计,批示液为水银,为避免水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,如本题附图所示。测得R140 m, 5 m,R3=50 mm。试求、B两处的表压强。:7.16103Pa;B:6.05103Pa【解】设空气的密度为,其她数据如图所示aa处:A+ ggh1= 水3+ 水银g2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽视不记即:P=1.0 39.8105 13.6109.8100 =7.603Pa-b处:P+ ggh3= PA + g2 水银gR1即:PB=131039.81.4 + 7.613=50-用一复式U形管压差计测定水流过管道上、B两点的压差,压差计的批示液为水
2、银,两段水银之间是水,今若测得h1=1m,h2= m, R10.9 m,R=.5 ,试求管道中A、B两点间的压差PB为多少mg?(先推导关系式,再进行数字运算)116 mmHg 【解】 如附图所示,取水平面11、-2和-,则其均为等压面,即,, 根据静力学方程,有由于,故由上两式可得即 (a)设2与之间的高度差为h,再根据静力学方程,有由于,故由上两式可得 (b)其中 (c)将式(c)代入式(b)整顿得 (d)由于,故由式()和式()得即 =(1360100)9.1(09.9) =228.7kPa或1mHg 1-4 测量气罐中的压强可用附图所示的微差压差计。微差压差计上部杯中充填有密度为的批示液,下部管中装有密度为的批示液,管与杯的直径之比为。试证气罐中的压强可用下式计算: 分析:此题的核心是找准等压面,根据扩大室一端与大气相通,另一端与管路相通,可以列出两个方程,联立求解【解】由静力学基本原则,选用1-1为等压面, 对于U管左边 p表 + Cg(h1+R) = 对于管右边 P2 = Ag + Cgh2 表 = Cgh2 C(1+) =Ag CgR +g(h2-h)当表= 0时,扩大室
3、液面平齐 即 (D/)2(h2-h1) (/2)2R 则可得 1-5硫酸流经由大小管构成的串联管路,硫酸密度为1830 k/m3,体积流量为2.510-3m3/s,大小管尺寸分别为7mm4和7mm.5 mm,试分别计算硫酸在大、小管中的质量流量、平均流速及质量流速。质量流量:4.575 gs;平均流速:u小=1.27/s;大=0.6 m/s;质量流速:G小 =24kg/m2s;大 =1263 kg/m2s【解】质量流量在大小管中是相等的,即 ms小大=s=.1-3 1830 =4.575 kg/s u小= 大G小 小=830 1.7=2324gm2sG大 = u大830 06=63 kg/m2s16 0水以2.m/的流速流经82.m的水平管,此管以锥形管和另一3mm3m的水平管相连。如本题附图所示,在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观测两截面的压强。若水流经B两截面的能量损失为1.5J/,求两玻璃管的水面差(以m计)。【解】1-7 用压缩空气将密度为110kg3 的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽,两槽的液位恒定。管路直径均为6035m,其她尺寸见本题附图。各管段的能量损失为hf,2
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