2022年化工基础课后习题答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载流体流淌和输送1、液体高度：, 器底所受的力：压强：指示液为 CCl4,其读数：2、人孔面积：压力：槽壁面积：槽壁所受压力：3、 4、6、（ 1）求空气的体积流量流通截面：体积流量：（2）求质量流量 表压：绝压：空气的平均分子量：当时温度：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 空气密度：优秀学习资料欢迎下载质量流量：7* 、对容器 A 孔口流速：体积流量：流出的总体积：液体降至 0.5m 处所需时间：剩余部分为非稳固流淌,所需时间：对于容B 由于

2、B 下端有短管,管内流体在流淌中有下拉液体的作用,故需时间短；名师归纳总结 8、以水平管中心线为基准面,在11, 2 2,间列柏式,第 2 页,共 37 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载在操作条件下,甲烷的密度：水柱压差计读数：9、10、对孔板流量计：流量与流速度关系：,即,1 当读数为 80mmHg 时,即误差 1.2% 2 读数为 20mmHg 时,即误差 4.9% 3 指示液为四氯化碳时,流量的相对误差与以上相同；11、名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - -

3、- - - 体积流量：优秀学习资料欢迎下载质量流量：导管中苯的流速：12、忽视阻力,将数据代入,得体积流量：13、, , ,空气流量：质量流量：,名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - ,优秀学习资料欢迎下载解得,体积流量：14、当量直径：流速：湍流15、相对粗糙度：,查图得16、,查图得H1=0 , H2=10 ,v1=0 ,v2=2.2 ,P2=0 ,名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 17、优秀学习资料欢迎下载难以直接求解；用试差法求流量

4、, fRe,Re=fv,由 Re 图可见,对 0.001 的无缝钢管而言, Re 在 2 104 1 107 之间, 值在 0.02 0.028 之间,设 0.025 , H1=5 ,H2=0 ,P1=P2=0 （表压）, v1=0 ,查图得 0.0235 ,苯的体积流量： qv=1.47 0.785 0.0282=0.91L/S （如设 0.024 , qv=0.92L/S ）校核：基本相符；18、剧烈湍流时, 可看作常数；, ,名师归纳总结 10=1.276410-6/d5 第 6 页,共 37 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - d5=1.276

5、410-7 , d=42mm 优秀学习资料欢迎下载19、（ 1）、（2）、（3）、20、（ 1）、,增加 3 倍（2）、（3）、,增加 1 倍21、（ 1）、, , , 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 ,（2）、,22、,查图, 0.034, P1=P2=0 , H1=0 ,动压头可忽视有效功率：轴功率：名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载23、, H1=0 , v1=0 , H2=15 ,

6、v2=0.74 , P1=P2=0 （表压）理论功率：轴功率：24、,主管中水的流量：支管中流量：25、支路管道26、 40mm 水柱 0.4kPa 表压 ,肯定压： 101.3+0.4=101.4kPa 50空气密度：空气在导管中流速：名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载, , 查图 0.026 输送功率：效率：27、（ 1）、更换后,输出量为：扬程：（2）、两台并联两台并联后输出水量最多能达到 20m3/h ,但是在 6.3m 的扬程下, 而不是 25m ；实际并联两台的输出水量总小于 20

7、m3/h ； 两台串联的水泵扬程最多为 12.5m ,但是在流量为 10m3/h 时,实际串联两台的扬程总小于 12.5m ；28、 30时水的蒸汽压：当地大气压：答应安装高度：现安装在水源上 3m 处,不能正常运转；29、答应安装高度答应吸上高度当地大气压低于标准大气压折算的压头水蒸气压高于 20水蒸气压折算的压头阻力动压头 50水蒸气压： 12.23kPa ,20 为 2.33kPa 蒸汽压之差 12.23-2.33=9.9kPa=1.01mH2O 大气压之差 101.3 100=1.3kPa=0.13mH2O 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 37 页精选学习资料

8、 - - - - - - - - - 1 、当流量为20m3/h 时优秀学习资料欢迎下载,答应安装高度： Hg=7.2-0.13-1.01-2-0.32=3.74m 2 、流量为 30m3/h ,答应安装高度： Hg=5.7-0.13-1.01-2-0.73=1.83m 30、流淌型态由Re 打算,要使流淌型态相像,就两种情形下Re 应相等；设1 为设备条件, 2 为模型条件,31、（ 1）、（2）、,（3）、名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载传 热名师归纳总结 At070060960W96

9、0732第 12 页,共 37 页. 240. 24m21、a、散热速率：0 .90.6t2t1/A70096044410 .9交界面温度：10.24At0. 24700.1600.24360W0m2b、0.90 .0906.2、依据,A1tt炉气温度：tt/A700130外界温度：t3t3/A60960122202 156 .66723、各层砖的热阻：R 110.240. 24R 220.11 .02R 330. 240.26730 .9t 1t3t3t412370015015060123,0. 246 .66720. 2670. 246.66725500 .2671.632,20. 21

10、m904、设交界面温度为t - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1t3028030优秀学习资料50欢迎下载5030230t130200 5025、求散热速率2t23.1412030ln0. 12849Wl1lndn11ln0 .0481ln0 .08801mdn450 .0420 .150 .048.050. 088n求界面温度,设管外壁温度仍30不变；t2t12l1lnd2120492. 97103120d 1234. 0488.5t3t12（l1lnd21lnd3120492. 9710d1d2212求散热速Wm率, 只包石棉 40mm ,管外壁温度

11、仍30不变； l2t 1t41123 . 141203086 . 41lndnln.0 0481ln0 . 1280 . 048dn45.00420 . 15求散热速率 , 只包软木40mm ,n管外壁温度仍 30不变 ；名师归纳总结 l2. 971035655.ln0.128288.W1024257W第 13 页,共 37 页1m0. 050.0486、设饱和蒸汽的10000WK, 304kPa 饱和蒸汽温度134 m2.r2242,rm2422122.5 mm不保温时：r 1212t1t22.3 1413420l1110 .003m1r 1r m2r 210000.0021450 . 02

12、2515.0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2t1t2优秀学习资料欢迎下载保温时：l11121201510241077.W1r11rm2rm 22r223 .141341. 0210 .0030 .03m100000450 .0225.0150. 0370 .lnr2ln902ltr130 601 .57lnr2ln1lnr27、1 、1,r130,0. 63r2lt0921. 3420.746 0.02m=20mm（2）、1lnr212r 12r1lnr2121ln901011r12r0 . 15130 600 .1lnr1ln2r120 .153

13、0100 .06,2r8、1 、设绝热层外表面温度为t 2l300t2lt201ln0.045121,解得 t=110 0 .150.0250 . 04512lt20用摸索法求得2l300t（2）、01ln0. 04501ln0. 0451.150. 025. 100 .0450 .045tm30025200175 104ln300 200251759、（ 1）、并流名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）、逆流tm200优秀学习资料欢迎下载25300175 149ln20025300175Re 0 . 022

14、1 . 2 850 1122010、用狄丢斯公式运算 0 . 0022 5. 1000 0 . 002Pr 41 . 70 . 12,符合应用范畴（Re10000 ,0.7Pr120 ） 流体被加热0 8. .0 4 0 . 12 0 8. .0 4 W0 . 023 Re Pr 0 . 023 11220 41 . 7 969 . 2 2d 0 . 022 m . K3 2 3 2 3Gr gl2 t 9 . 81 1 2. 800 13 102 150 120 14 5. 10 1011、1 . 5 10 3 3C 2 . 2 10 1 . 5 10Pr 220 . 1510 10 7Pr

15、 Gr 22 14 . 5 10 319 10 2 10,为湍流10 . 135 Gr Pr 3 372 6. W.2d m K釜壁温度认为蒸汽温度,主要是由于新器壁的导热系数很大,即钢的导热系数大；名师归纳总结 t,2028050kgPr3. 544000,为湍流第 15 页,共 37 页12、定性温度：,定性尺寸 0.02m 988.1kg,0 .549103该温度下的物性参数：m3m . S,Cp4.175kJ0. 648W. Re0.0204.988.114400kg. Km .K0 .549103- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 0 .023

16、0.6481440008.3.544.0优秀学习资料K欢迎下载2622W0. 02m2.13、Pr Gr1092107,属于自然对流中的湍流传热；/10710 .135dGrPr1,其中Grgl32t,小管下标为1,大管为 2,就32Gr2gl232t/2l23,Gr21l2d210,Pr2C3Gr1gl3 12t/2l1Gr 1l1d 1Pr 1C/由于温度和物系相同,、 d、 C、 、 、 t均不变,因小管传热时Pr Gr2,就大管1PrGrA22Gr2Pr 2310,Gr 1Pr 1107,1t,对单位面积而言,221011名师归纳总结 2101,即单位面积的热缺失不同,比值为10；15

17、00010 .05335第 16 页,共 37 页2Lt14、111lnr2121rr12rln0. 0125初始时,令分母P1 p 1200010.0111500 .0110 .0125积垢后,令分母P2 p 211lnr 111lnr22122r22r111.01250. 15321r 112r1200010.0101ln0 .0111ln0. 012510 .010500. 011150000- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载12p20.0533534.8%60110.1532p1传热量为原先的34.8% 15、KAtm,A

18、dln3. 140.022543810.74m2tm5024045,q mvA 138q mCtvA 138Ct05.0.7850.022381200300090644328J SKAtm6443281333JK10. 7445m2冷流体的质量流量：q mCt64432820107.kg300040S16、KAtmKAtm 6002 （ 121 t）=10 5（ t-20 ）解得 t=117 17、并流：tm 1350100220180114.6ln350 220100180逆流：tm 2350180220100143 .6ln350 220180100KA 1tm 1KA2tm2A 1tm2

19、1436.1.25A 2tm11146.18、（ 1）、稳固传热12,冷热流体qm、C 相等；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1qmC120T22q优秀学习资料欢迎下载KAtmmCt220t2=140-T2 ,名师归纳总结 K1122500 2250W2第 18 页,共 37 页1000m2K25020T 2202120t2qmCt0. 00110004000120T120T25000T2202120t21 .25T2100 140T 2400022402 T21 .25 2 T2402 .5 T250热流体出

20、口温度：T2=64.4 冷流体出口温度：t2=140-T2=140-64.4=75.6（2）、冷、热流体的流量都增大1 倍v0.8,2v08.208.1.74v.08K1 . 7450022756900435W.17450017402 mKq mCT 1T20. 00210004000 120T243520t12t28000120T28700T 2202120t2由第一问知,t2140T 2,解得T267.9t2140T 2721.19、2v.082.081. 74K1. 74500500435000317.5Wv.081. 745005001370m2K- - - - - - -精选学习资料

21、 - - - - - - - - - qmCT 1T2qmCt220优秀学习资料欢迎下载,qm2qm120T22t250,t2160T22202q mCt2200. 00210004000t2208000t8000t220KAtm317 5.20120t2T 220ln120 T 2t220将t2160T2代入,设T 249.2,整理2354.0. 7937535.4354.ln64 .6292.方程两边相等,说明假设正确,热流体出口温度49.2 ；20、21、下标 1 表示热, 2 表示冷；名师归纳总结 qm 1C 1420370qm2C2qm 1 C105.第 19 页,共 37 页310

22、285,qm2C2增长后：qm 1C 1420370qm2C2t228597.5Kqm 1 C1420350285t2,t2320Kqm2C2420310370285原先的传热温差：t m 12- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 管长增长后：t m24203202优秀学习资料欢迎下载350285 82.5 K下标 1 为原先, 2 为增长后2qm Ct2232028514.,2KA2tm 214.,A 21.497.51 .6551qm Ct13102851KA 1tm 1A 182.5A2rl,l1 .655,故增长 65.5% l12 、并流时名师归

23、纳总结 qm 1C 1420370qm2C2310285,qm 1 C10.5J第 20 页,共 37 页qm2C2增长后：qm 1C 1420350qm2C2t2285, t2=320K 原先：t m420285370310925.Kln420 370285310增长后：t m42028535032069.8Kln420 350285320A 214.925.1 .855A 1698.并流时换热器管长应增加85.5 22、KAtmQqmCt100025006020100000000- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - K112280010000优秀学习资

24、料欢迎下载740.7W,80010000m2K80 40t m 57 . 7 Kln 80一侧恒温,40KA t m K dl t mQ 100000000l 1800 8 6. mK d t m 741 3 . 14 0 . 048 57 . 7Q 100000000DH 2258 . 3 44 3. kg,H 100饱和蒸汽的汽化热把 10 吨 20的盐水加热到 60,需饱和蒸汽 44.3kg 223、求换热面积：A n dl 13 3 . 14 0 . 022 2 1 8. m热量衡算：油释出热量水吸取热量qmCTqm 1C 1t1400 36004200t22151600220090T

25、 23600T21151. 67t2T 215105T 2tt m90t2ln90 T 2t2ln90 T 2t21515（未完）名师归纳总结 24、KAtmq mCt第 21 页,共 37 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4005100202 100t2优秀学习资料t2欢迎下载1000 t22000180 2180000q mCtvACt2t1t20 .50. 128002000t2209600t21920001800001000t29600192000解得 t2=35.1 名师归纳总结 25、冷凝放热量：QDH500880000440000kJ

26、kJ第 22 页,共 37 页冷却放热量：Qqm Cpt5002800785.3067900qQQ507900141100J/S36003600冷却水用量：q mCptq mCp35151411001.68kg420020S冷却段传热面积A2 ：267900189.kJ,3600S15的水吸取q2 的热量温度变为t2 tqmC p18900682. 6842001 .t2=t1+2.68=15+2.68=17.68 t1=T2-t2=78.5-17.68=60.82 t2=T3-t1=30-15=15- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - tm60.8215

27、45.8232优秀学习资料欢迎下载7.ln60. 821.415K112270010004118.W51.77001000m2KA 2K2m18900.71 .4 m2t4118.32冷凝段传热面积A1: t3=35 1440000122.2kJ /S360017.68 的水吸取q1 的热量温度变为tm78.517.6878.53517.32ln78.517. 680 .335785.35777.8WK11223500100035001000m2KA 1K1m122200.73 .04m2t777 .851d m24220220 .022mA=A1+A2=4.44m2 nA04. 4432.1

28、2根dl. 0222吸 收名师归纳总结 1 、 30水的饱和蒸气压4.24kPa, p268, 表五（一） 第 23 页,共 37 页求湿空气中水蒸气的体积分数；x4.240. 042101.3求水蒸气的质量分数：xm0. 0420. 042018290. 026518.958- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 求湿空气的密度：0. 042优秀学习资料欢迎下载1. 15kg180. 95829273224.27330m32、亨利定律为p*Ex%（ mol%）分数：x286000. 0515%,Ep*5101.34197MPa100018x. 1510相平

29、稳常数；mE1970001945p101.33、依据,p*Ex,pPyxp*101.30 .430. 0232E188000质量分数：x0. 02320. 0232%44180 .057%4499.9768质量4、xp*0.03202.62.28%m ol% E2672 . 28 17x2 . 28 17 97 . 725、进入水的最高含氧量182.2%水的最高含氧量是空气中氧（21）相平稳的含氧量；xp*0 .211013005.24106106kgO 29 . 32gE4 .0610965 . 24106.5 2410329 . 3218kgH2Om3脱氧后的最低含氧量：脱氧后水的最低含氧量是与吹扫地氮气中含氧相平稳的含氧量；名师归纳总结 xp*0 .021013000. 4991060 .499106320 .887g第 24 页,共 37 页E4 .061091843m36、Y 11yy10 .120.136,Y 210. 010 .01010. 120.013被吸取到氨量：10001-0.120.136-0.0101=110.8m110.82731777. 03kg322.4298V=100