《化工原理》作业参考答案教材：《化工原理》(上下册)：天津大学化工原理教研室，天津科学技术出版社第一章流体流动作业一【流体静力学基本方程式】：p.821，2，3，5【1－1】某设备上真空表的读数为13.3×103Pa，试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103Pa。解：真空度＝大气压－绝对压强绝对压强＝大气压－真空度＝98.7×103－13.3×103＝85.4×103Pa表压强＝－真空度＝－13.3×103Pa【1－2】在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960kg/m3的油品，油面高于罐底9.6m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760mm的圆孔，其中心距罐底800mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×106Pa，问至少需要几个螺钉？解：罐侧壁圆孔中心压强为ppgh1.01331059609.81(9.60.8)a1.8420105P(绝压)a孔盖受到的压力：P(pp)A1.8420105－1.01331050.76021a4螺钉受到的压力：PnSn39.231060.014224由力平衡，得PP，求得：n=6.2,取n=7，12即至少需要7个螺钉。【1－3】某流化床反应器上装有两个U管压差计，如本题附图所示。测得R＝400mm，R＝1250mm，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R＝50mm。试求A、B两处的表压3强。解：A处表压强为：pgRgRAHO3Hg2210009.810.05136009.810.057161.3Pa53.7mmHg（表压）B处表压强为：ppgRBAHg17161.3136009.810.46.05104Pa453.7mmHg（表压）【1－5】用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U管压差计的指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为：h=2.3m，h=1.2m，h=2.5m123及h=1.4m。锅中水面与基准面的垂直距4离h=3m。大气压强p=99.3×103Pa。试求5a锅炉上方的蒸汽压强p。(分别以P和oakgf/cm2来计量)。解：按静力学原理，同一种静止流体的连通器内、同一水平面上的压强相等，故有：pp，pp，pp22'33'44'对于水平面2-2'而言，pp，即：ppghh；22'2aHg12对于水平面3-3'而言，pp，即：ppghh；33'32HO322对于水平面4-4'而言，pp，即：ppghh；44'43Hg34锅炉蒸汽压：ppghho4HO542pghhghhghhghhaHg12HO32Hg34HO5422pghhhhghhhhaHg1234HO3254299.3103136009.812.31.22.51.410009.812.51.231.4364400P3.72kgf/cm（绝压）2a作业二【流体流动及柏努利方程式】：p.847，8，9，10【1－7】列管换热器的管束由121根Φ25×2.5mm的钢管组成。空气以9m/s速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50˚C、压强为196×103Pa（表压），当地大气压为98.7×103Pa。试求：（1）空气的质量流量；（2）操作条件下空气的体积流量；（3）将（2）的计算结果换算为标准状况下空气的体积流量。解：（1）空气的质量流量：从本教材附录三（P350）查得标准状况下的空气的密度为1.293kg/m3，操作压强p＝98.7×103＋196×103＝294.7×103Pa操作压强下空气的密度为Tp273294.7103＝1.2933.18kgm3Tp(27350)101.33103MTp29273294.7103或＝03.18kgm322.4Tp22.4(27350)101.331030空气的质量流量为：＝uA91210.0223.181.09kgss4（2）操作压强下空气的体积流量为：1.09V＝uA91210.0220.34