[工学]化工原理第二版贾绍义 夏清版课后习题答案天津大学.pdf
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[工学]化工原理第二版贾绍义夏清版课后习题答案天津大学化工原理课后习题答案,夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版社,2005.,第一章流体流动2(在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960?/?的油品,油面高于罐底6.9m,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610Pa,14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×问至少需要几个螺钉,分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P?ζ油螺2解:P=ρgh×A=960×9.81×(9.6-0.8)×3.14×0.76螺3150.307×10N32ζ=39.03×10×3.14×0.014×n螺P?ζ得n?6.23油螺取n=7min至少需要7个螺钉3(某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附4.本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H=1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg,?。试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离,。分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1,1?和4,4?为等压面,2,2?和3,3?为等压面,且1,1?和2,2?的压强相等。根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Γh,1?与2,2?截面之间在1P=P+ρgR12水银?P=P,P=P1423且P=ρgΓh,P=ρg(H-h)+ρg(Γh+h)3煤油4水煤油联立这几个方程得到ρgR=ρg(H-h)+ρg(Γh+h)-ρgΓh即水银水煤油煤油ρgR=ρgH+ρgh-ρgh带入数据水银水煤油水1.0?×10?×1-13.6×10?×0.068=h(1.0×10?-0.82×10?),=0.418,5(用本题附图中串联,管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,,管压差计的指示液为水银,两,管间的连接管内充满水。以知水银面与基准面的垂直距离分别为:,,2.3m,1,=1.2m,,=2.5m,,=1.4m。锅中水面与基准面之间的垂直距离,=3m。大气压强,=2345a399.3×10,。,试求锅炉上方水蒸气的压强,。分析:首先选取合适的截面用以连接两个,管,本题应选取如图所示的1,1截面,再选取等压面,最后根据静力学基本原理列出方程,求解解:设1,1截面处的压强为,1对左边的,管取,-,等压面,由静力学基本方程,+ρg(h-h)=,+ρg(h-h)代入数据0水541水银343,+1.0×10×9.81×(3-1.4)03=,+13.6×10×9.81×(2.5-1.4)1对右边的,管取,-,等压面,由静力学基本方程,+ρg(h-h)=ρg(h-h)+,1水32水银12代入数据,333,+1.0×10×9.81×,2.5-1.2,=13.6×10×9.81×,2.3-1.2,+99.3×101解着两个方程得5,=3.64×10Pa06.根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强,。压差计中以油和33水为指示液,其密度分别为920?,,,998?,,,,管中油)水交接面高度差R=300,,,两扩大室的内径D均为60,,,,管内径,为6,,。当管路内气体压强等于大气压时,两扩大室液面平齐。分析:此题的关键是找准等压面,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,选取1,1为等压面,对于,管左边,+ρg(h+R)=,表油11对于,管右边,=ρgR+ρgh2水油2,=ρgR+ρgh-ρg(h+R)表水油2油1=ρgR-ρgR+ρg(h-h)水油油2122当,=0时,扩大室液面平齐即π(D/2)(h-h)=π(d/2)R表21h-h=3mm212,=2.57×10Pa表7.列管换热气的管束由121根φ×2.5mm的钢管组成。空气以9m/s速度在列管3内流动。空气在管内的平均温度为50?)压强为196×10Pa(表压),当地大气3压为98.7×10Pa试求:?空气的质量流量;?操作条件下,空气的体积流量;?将?的计算结果换算成标准状况下空气的体积流量。23解:空气的体积流量,=uA=9×π/4×0.02×121=0.342m/sS质量流量w=,ρ=,×(MP)/(RT)sSS=0.342×[29×(98
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