化原第一章习题答案.ppt
1.某设备上真空表读数为13.3103Pa,试计算设备内的绝对压力和表压。大气压力为98.7103Pa。第一章习题解：p真=13.3103Pa p绝=p大-p真=98.7103-13.3103=85.4103Pa p表=-p真=-13.3103Pa2.在附图所示的储油罐中盛有密度为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。若螺钉材料的许用应力为39.23106Pa，试求至少需要几个螺钉？解：pa=hg=8.89.8960=82790 P=pa D2/4 n=P/(d2/4)=827900.82/(39.231060.0142)=6.89 n=8(圆整)9.6m0.8ma3.某水泵进口管处真空表读数为650mmHg,出口管处压力表读数为2.45105Pa，试问水泵前后的压力差为多少Pa?多少米水柱？第一章习题解：p真=650mmHg=(650/760)1.01325105Pa=0.87105Pa p压=2.45105Pa p=p压+p真=(2.45+0.87)105=3.32105Pa h水=(3.32/1.013)10.33=33.8mH2O4.欲知地下油品贮槽的存油量，采用附图所示装置在地面上进行测量。测量时通入氮气，用调节阀控制氮气流量，使之缓慢地在观察瓶中通过。若已测得R=130mmHg，通气管管口距槽底距离h1=20cm，试问长2m、宽3m 的矩形贮油槽内存油量为多少吨？(油的密度为800kg/m3)解：pA=Rg汞=0.139.813600=17326Pa H=pA/g=17326/(9.8800)=2.21m 存油量：G=(2.21+0.2)23800=11.6 t5.某水管的两端设置一水银U 形管压差计以测量管内的压差，水银柱的读数最大值为2cm，因读数值大小影响测量的精确度，拟使最大读数放大20倍，试问应选择密度为多少的液体作为指示液？解：R汞=2cm；R=220=40cm p=(汞-水)gR=(13600-1000)9.80.02=2470Pa p=(-1000)9.80.4=2470Pa=(2470/(9.80.4)+1000=1630kg/m37.列管换热器的管束由121根25mm2.5mm 的钢管组成，空气以9m/s的速度在管内流过，空气的温度为50，压力为1.96105Pa(表压)，大气压为9.87104Pa。试求：(1)空气的质量流量；(2)操作条件下空气的体积流量；(3)标准条件下空气的体积流量。解：=pM/RT=(2.9471052910-3)/(8.314323)=3.182 qm=qv=93.140.0221213.182/4=1.088kg/s qv=qm/=1.088/3.182=0.342m3/s qvN=qvpT0/p0T=0.342294.7273/(101.3323)=0.841m3/s8.硫酸流经为57mm3.5mm 和76mm4mm 的变径管路。硫酸的密度为1830kg/m3，体积流量为150L/min，试分别计算硫酸在两种管路中的：(1)质量流量；(2)平均流速；(3)质量流速。解:(1)qm=qv=(15010-3/60)1830=4.58kg/s(2)u1=qv/S1=(15010-3/60)/(0.0523.14/4)=1.27m/s u2=qv/S2=(15010-3/60)/(0.06823.14/4)=0.688m/s(3)Gm1=u1=1.271830=2324kg/(m2.s)Gm2=u2=0.6881830=1259kg/(m2.s)9.某鼓风机吸入管直径为200，在喇叭形进口处测得U 形压差计读数R=15mm(水为指示液)，不考虑阻力，空气的密度为1.2kg/m3，试求管道内空气的体积流量。解：p1=0，z1=z2，u1=0 pa-p2=.u22/2；pa-p2=R.g 水 u2=(2R.g 水/)1/2=(20.0159.81000/1.2)0.5=15.7 m/s qv=u2d2/4=15.73.140.223600/4=1775 m3/h=0.493 m3/s 10.水以60 m3/s 的流量在倾斜管中流过，管的内径由200mm缩小到100mm，A，B 两点垂直距离为0.5m，在此两点间连接一U 形管压差计，指示液为四氯化碳，密度为1630，试求(1)U 形管两侧指示液液面哪侧高，相差多少？(2)若水平放置，压差计读数有何变化？解：(1)(2)水平放置，压差计读数不变。解：(1)(2)7m1.5m1212.用高位水箱向常压容器供水，管路直径48mm3.5mm，输送系统阻力为R=5.8u2/2，求水的流量。若流量需要增加20%，可采取什么措施？解：13.用压缩空气将封闭贮槽的硫酸送到高位槽，两液面高差4m，管中流速1m/s，阻力损失15J/kg，硫酸密度1800kg.m3,求槽内应保持多大的压力(Pa)，用表压表示。4m2120.已知：t=20，=1200kg/m3，进料量3104kg/h，反应器内压力为1104Pa，管径为89mm4mm，管长45m，有孔板流量计1个(=8.25)，全开闸阀2个，90 弯头4个，液面高差15m，泵效率0.65，试求泵的轴功率。12解：25.管路系统如图所示，=0.3mm，试求：(1)20 清水，流量为15 m3/h，球阀全开(=6)，一个90 弯头=0.75，pA、pB是多少？(2)H 不变，阀门关小(=20)，pA、pB是多少？(3)由此可得到什么结论？12HPAPBl2=10m l1=30m57mm3.5mm解:(1)(2)(3)阀门关小，u，pA，pB12A28.储水槽水位恒定，水管内径100mm，指示液为水银的U 形压差计。试求：(1)当闸阀关闭时，R=600mm，h=1500；当闸阀开启时，R=400mm，h=1400,摩擦系数取0.025，入口=0.5，问每小时出水流量（m3/h）?(2)当闸阀全开时，U 形压差计测压点的压力为多少Pa?解:(1)测压点A:(2)19.有两个液面高度相差6m 的贮槽，A 槽底面出口接管直径为600mm、长3000m 的管道BC，在接点C 处分为两支管分别与下槽相遇。支管CD 和CE的长度均为250mm，摩擦系数为0.04，试求A 槽向下槽的流量为多少？解:16mBCDEd1d2d3222.20 水由高位槽流入反应器B 和吸收塔C。器B 内压力为4.9104Pa，塔C 的真空度为9.8103Pa。=0.15mm，如果向反应器供应0.314kg/s 的水，向吸收器供应0.417kg/s的水，问高位槽液面至少高于地面多少？解：AzAl=20+zA5734m8mBCl=15m252.5l=20m25227.用泵将20 的水经总管分别打入A、B 两个容器内，总流量为176m3/s，总管直径168mm5mm，测得C 点处压力为1.97kgf/cm2，求泵供给的压头He及hfCA和 hfCB各为多少米?解：pc=1.97104(101325/10330)=1.93105；0C
