化原第一章习题答案课件.ppt

1、1.某设备上真空表读数为某设备上真空表读数为13.3103Pa, 试计算设备内的绝对试计算设备内的绝对压力和表压。大气压力为压力和表压。大气压力为98.7103Pa。第一章习题第一章习题解：解：p真真= 13.3103Pa p绝绝= p大大- p真真=98.7103-13.3103=85.4103Pa p表表= -p真真= -13.3103Pa2.在附图所示的储油罐中盛有密度为在附图所示的储油罐中盛有密度为960kg/m3的油品，油面的油品，油面高于罐底高于罐底9.6m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部，有一直，油面上方为常压。在罐侧壁的下部，有一直径为径为760mm的圆孔，其中心距罐底的圆孔，

2、其中心距罐底800mm，孔盖用，孔盖用14mm的的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的许用应力为钢制螺钉紧固。若螺钉材料的许用应力为39.23106Pa，试，试求至少需要几个螺钉？求至少需要几个螺钉？解：解：pa= hg=8.89.8960=82790 P= pa D2/4 n=P/ (d2/4) =827900.82/(39.231060.0142)=6.89 n=8(圆整圆整)9.6m0.8ma3.某水泵进口管处真空表读数为某水泵进口管处真空表读数为650mmHg, 出口管处压力表出口管处压力表读数为读数为2.45105Pa，试问水泵前后的压力差为多少，试问水泵前后的压力差为多少Pa?多少多少米水柱

3、？米水柱？第一章习题第一章习题解：解：p真真= 650mmHg=(650/760) 1.01325105Pa=0.87105Pa p压压= 2.45105Pa p= p压压+p真真=(2.45+0.87)105=3.32105Pa h水水= (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。若已测得缓慢地在观察瓶中通过。若已测得R=130mmHg，通气管管，通气管

4、管口距槽底距离口距槽底距离h1=20cm，试问长，试问长2m、宽、宽3m的矩形贮油槽内的矩形贮油槽内存油量为多少吨？存油量为多少吨？(油的密度为油的密度为800kg/m3)解：解：pA= Rg汞汞 =0.139.813600=17326Pa H= pA/g=17326/(9.8800)=2.21m 存油量：存油量： G=(2.21+0.2)23800=11.6 t5.某水管的两端设置一水银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，形管压差计以测量管内的压差，水银柱的读数最大值为水银柱的读数最大值为2cm，因读数值大小影响测量的精确，因读数值大小影响测量的精确度，拟使最大读数放大度，拟

5、使最大读数放大20倍，试问应选择密度为多少的液体倍，试问应选择密度为多少的液体作为指示液？作为指示液？解：解：R汞汞= 2cm；R=220=40cm p=(汞汞- 水水)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列管换热器的管束由121根根25mm2.5mm的钢管组成，的钢管组成，空气以空气以9m/s的速度在管内流过，空气的温度为的速度在管内流过，空气的温度为50，压力为，压力为1.96105Pa(表压表压)，大气压为，大气压为9.87104Pa

6、。试求：。试求：(1)空气的质量流量；空气的质量流量；(2)操作条件下空气的体积流量；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。标准条件下空气的体积流量。解：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.硫酸流经为硫酸流经为57mm3.5mm和和76mm4mm的变径管路。的变径管路。硫酸的密度为硫

7、酸的密度为1830kg/m3，体积流量为，体积流量为150L/min，试分别计，试分别计算硫酸在两种管路中的：算硫酸在两种管路中的：(1)质量流量；质量流量；(2)平均流速；平均流速；(3)质质量流速。量流速。解解:(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 =0.688183

8、0=1259kg/(m2.s)9.某鼓风机吸入管直径为某鼓风机吸入管直径为200，在喇叭形进口处测得，在喇叭形进口处测得U形压差形压差计读数计读数R=15mm(水为指示液水为指示液)，不考虑阻力，空气的密度为，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。，试求管道内空气的体积流量。解：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/

9、h =0.493 m3/s 10. 水以水以60 m3/s的流量在倾斜管中流过，管的内径由的流量在倾斜管中流过，管的内径由200mm缩小到缩小到100mm，A，B两点垂直距离为两点垂直距离为0.5m，在此两点间连，在此两点间连接一接一U形管压差计，指示液为四氯化碳，密度为形管压差计，指示液为四氯化碳，密度为1630，试求，试求(1) U形管两侧指示液液面哪侧高，相差多少？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？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。 2222AABBABpupuz gz g22221()()21(2.1

10、23 - 0.531 ) + 0.5=0.715 m2 9.8ABBAABppuuzzgg110000.715 1000 9.870071()0.50.50.570070.5 1000 9.80.341()(1630 1000) 9.8ABABppPaRpphgghgR ggRR gpggpgRmg ；解：(1) (2) 2211221222pupuz gz gR222212222235.8225.53.4; 5.5 /3.43.98/0.0413.98 360018.9/4vuuz gz gguugm sqms31.2 18.922.69/4.78/7.9 1.59.42.42vqmh um

11、 szmzm 7m1.5m1212.用高位水箱向常压容器供水，管路直径用高位水箱向常压容器供水，管路直径48mm3.5mm，输送系统阻力为输送系统阻力为R=5.8u2/2，求水的流量。若流量需要增加，求水的流量。若流量需要增加20%，可采取什么措施？，可采取什么措施？解： 2211221222pupuz gz gR13.用压缩空气将封闭贮槽的硫酸送到高位槽，两液面高差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，管中流速1m/s，阻力损失，阻力损失15J/kg，硫酸密度，硫酸密度1800kg.m3,求槽内应保持多大的压力求槽内应保持多大的压力(Pa)，用表压表示。，用表压表示

12、。4m2111pz gR41(4 9.8 15) 18009.76 10pPa20.已知：已知：t=20，=1200kg/m3，进料量，进料量3104kg/h，反应，反应器内压力为器内压力为1104Pa，管径为，管径为89mm4mm，管长，管长45m，有孔板流量计有孔板流量计1个个(=8.25)，全开闸阀，全开闸阀2个，个，90弯头弯头4个，液个，液面高差面高差15m，泵效率，泵效率0.65，试求泵的轴功率。，试求泵的轴功率。12解： 4223 10 /(3600 3.14 0.0811200/ 4)1.35/um s 22eupwzgR 242215 9.8 1.35 / 2 1 10 /1

13、200(/8.250.17 20.75 40.5)/ 2ewl du 30.081 1.35 12000.2Re625000.002=0.0272.1 1081dud，4181 /,181 3 10 /36001.5/1.5/0.652.32mWeJ kgPeWeqkWPPekW 25.管路系统如图所示，管路系统如图所示，=0.3mm，试求：，试求：(1)20 清水，流量为清水，流量为15 m3/h，球阀全开，球阀全开(=6)， 一个一个90弯头弯头=0.75，pA、pB是多少？是多少？(2)H不变，阀门关小不变，阀门关小(=20)， pA、pB是多少？是多少？(3)由此可得到什么结论？由此可

14、得到什么结论？12HPAPBl2 =10ml1 =30m57mm3.5mm解: (1) (2) (3) 阀门关小，u，pA，pB2221122212(0.7560.5)222pupuulz gz gd225(15/3600)/(3.14 0.05 / 4)2.123/ ,/0.3/500.00 6Re0.05 2.123 1000/0.0011 10 ,0.033um sd 2402.123(0.0330.7560.5)7.95180.052Hmg2122/ 21000 9.8 8 1000 2.123 / 2 1000 9.8(0.033 30/0.050.750.5)2.123 / 228

15、785AfApgHughPa 228785 1000 9.8 (6 2.123 / 2 )15267BAfA BppghgPa2240(0.0330.75200.5)8,1.8/0.0522uuHum s221000 9.8 8 1000 1.8 /2 1000 9.8(0.033 30/0.05200.5)1.8 /242760ApPa 228785 1000 9.8 (6 1.8 /2 )10360BpgPa12A28.储水槽水位恒定，水管内径储水槽水位恒定，水管内径100mm，指示液为水银的，指示液为水银的U形压差计。试求：形压差计。试求：(1)当闸阀关闭时，当闸阀关闭时，R=600mm

16、，h=1500；当闸阀开启时，；当闸阀开启时，R=400mm，h=1400, 摩摩擦系数取擦系数取0.025，入口，入口=0.5，问每小时出水流量（，问每小时出水流量（m3/h）?(2)当闸阀全开时，当闸阀全开时，U形压差计测压点的压力为多少形压差计测压点的压力为多少Pa?解解:(1) 测压点测压点A:(2)0,/AAoApRgh gph gRgHgp11()(13600 0.6 9.8 1500 1000 9.8)6.661000 9.8AopHRgh gmgg6.66 1000 9.865268ApPa22AAupHgR2265268156.66(0.0250.5),3.13/210000

17、.12AAAuugum s233.14 0.13.13 360088.45/vqmh2211221222upupz gz gR222235(15)0.025(150.5)20.12uulRd22222226.664.56255.3125,3.51/2uguuum s222222153.513.51(0.0250.5)1000(6.66 9.84.25)3292820.1222AuupHgPa19.有两个液面高度相差有两个液面高度相差6m的贮槽，的贮槽，A槽底面出口接管直径为槽底面出口接管直径为600mm、长、长3000m的管道的管道BC，在接点，在接点C处分为两支管分别与下槽相遇。支管处分为两

18、支管分别与下槽相遇。支管CD和和CE的长度均为的长度均为250mm，摩擦系数为，摩擦系数为0.04，试求，试求A槽向下槽的流量为多少？槽向下槽的流量为多少？解解:16mBCDEd1d2d322211221222upupz gz gR22221122212221121250,2()2(),2.8822600l ul udRuuuuuddd2222230001250250060.04()0.04,0.527/0.626000.252uguum s2211130002500160.040.04(2.88),0.183/0.620.252uguum s230.60.183 3600186/4vqmh2

19、2. 20水由高位槽流入反应器水由高位槽流入反应器B和吸收塔和吸收塔C。器。器B内压力为内压力为4.9104Pa，塔，塔C的真空度的真空度为为9.8103Pa。=0.15mm，如果向反应器供应，如果向反应器供应0.314kg/s的水，向吸收器供应的水，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？的水，问高位槽液面至少高于地面多少？解：解：AzAl =20+zA5734m8mBCl =15m252.5l =20m252222211221212()2222AABBABupupl uluz gz gdd21230.785/(3.14 0.051 / 4)0.4/1/ ,1.36

20、/um sum s um s11Re0.051 0.4 1000/ 0.00120000,0.0322Re20000,0.03833Re23000,0.00752201490000.415 1(0.030.03)10.93210000.05120.02 2AABAzz gz gzm222233111313()2222CCAAACupl uupl uz gz gdd222201.3698000.420 1.36(0.030.035)10.69210000.05120.022AACAzz gz gzm27.用泵将用泵将20 的水经总管分别打入的水经总管分别打入A、B两个容器内，总流量为两个容器内，

21、总流量为176m3/s，总管直径总管直径168mm5mm，测得，测得C点处压力为点处压力为1.97kgf/cm2，求泵供给的压，求泵供给的压头头He及及hfCA和和 hfCB各为多少米各为多少米?解：解：pc=1.97104(101325/10330)=1.93105；220020122CCCf Cupupz gHgz ggh102.49f Cchu0C22502.491.93 1021822 9.81000 9.8CCCzzupHmggg 2222CCAACAfCAupupz gz ggh2()160.316 19.69342CCfCACAuphzzmgg 2222CCBBCBfCBupupz gz ggh298000()80.316 19.693221000 9.8CCBfCBCBupphzzmgg