石油大学化学工程原理课后习题答案

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1、0-1某设备内的压力为，试用SI单位表示此压力。解：在SI单位制中，压力的单位为Pa由附录1可知，则0-2将的传热速率换算成以kW（千瓦）表示的传热速率。解：由0-3流体的体积流量为，试分别用、及表示。0-4空气在100℃时的比热为，试以SI单位表示。解：由附录1查得：0-5等于多少、和kW？0-6通用气体常数，将其单位换算成工程单位和SI单位。第一章流体流动1-1已知油品的相对密度（即比重）为0.9，试求其密度和比容。解：1-2若将90kg密度为的油品与60kg密度为的油品混合，试求混合油的密度。解：混合后各油品的重量百分比：由得：1-3氢和氮混合气体中

2、，氢的体积分率为0.75。求此混合气体在400K和的密度。解：混合气体平均分子量：1-4如题图所示，用U形管压差计测定气体反应器进。出口处的压力，测得，，试求此反应器底部A和顶部B处的表压和绝压为多少。当地大气压力。解：A处的表压：A处的绝压：A、B处的压差：则B处的表压：B处的绝压：1-5用U形管压差计测定气体管路中某两点的压力差，压差计中的指示液为水，其密度为，压差计读数为500mm。试计算两点的压力差为多少。解：1-6为了放大所测气体压差的读数采用如图1-10所示的斜管压差计，。若压差计内装密度为的95%乙醇溶液，压差计读数R’为29mm。试计算压力

3、差，分别用SI单位和工程单位表示。1-7密度为的原油经过直径为的钢管流动，流速为，试求原油的体积流量、质量流量和质量流速。解：已知1-8比重为1.83的硫酸经由直径为和的管子串联管路，体积流量为。试分别求硫酸在两种直径管中的质量流量、流速和质量流速。解：1-9如题图所示，从容器A用泵B将密度为油品输送到塔C顶部。容器内与塔顶的表压力如题图所示。管子规格为。油品的输送量为，输送管路的全部能量损失为，试求泵的有效功率。解：管内流体的流速：以容器A的液面为截面1，以塔C为截面2在1-2截面间列柏努利方程：得：1-10如题图所示，从敞口高位槽向精馏塔加料，高位槽液

4、面维持不变，塔进料口处的压力为（表压）。原料液的密度为，管子直径，从高位槽至塔的进料口处的阻力损失为。试问要维持的加料量，高位槽中的液面须高出塔的进料口多少米？解：管内流体的流速：以高位槽的液面为截面1，以进料管入口为截面2在1-2截面间列柏努利方程：得：1-11如题图所示为一由敞口高位槽的稳定供水系统，管径为。已知从高位槽液面至管出口处的能量损失为（u为管内流速）。试求水的流量为多少？欲使水量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？解：以高位槽的液面为截面1，管出口为截面2在1-2截面间列柏努利方程：得：若使水量增大20%，则在1-2截面间列柏努利方程：得

5、：即需要将高位槽水面升高至10.64m。1-12如图所示，一油水分离器中的油水分界面借助于Π形管来维持和调节，有关尺寸如附图所示。油的密度为，水的密度为。试计算：⑴如阀1和阀2均全关闭时，油水分界面高度H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失）⑵如打开阀2时，H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失）⑶如水在Π形管中的流动阻力损失时，重新计算⑴和⑵的内容。解：⑴当阀1和阀2均全关闭时，以油水界面为截面1，以Π形管管顶为截面2。在1-2截面间列柏努利方程：式中：，（表压），，（表压），，代入式中：整理得：得：⑵打开阀2而不考虑阻力损失，以油水界面为截面1，以阀2为截

6、面位。在1-3截面间列柏努利方程：式中：，（表压），，（表压），，代入式中：整理得：得：⑶若考虑阻力损失：在⑴中阀1、2关闭时：得：在⑵中阀2打开时：得：1-1325℃的水以的流量在直径为的钢管中流动，试判断其流动型态。如换成密度为、粘度为387cP的油品以同样的流量流动，试判断其流动型态。解：25℃的水的，油品：1-14述所述的输送管路，管中的流量达到多少时，水由层流开始向湍流流动？如油品保持层流流动，其管中的最大流速为多少？解：对于水：由层流时得：对于油品：由层流时得：1-15水在的水平钢管中流动，温度为20℃，管长100m，水的质量流量为。求直管阻力

7、损失为多少？分别以、和表示。（管壁绝对粗糙度取）解：20℃水的物性：，由查图1-28得：则1-16有一热交换器，外壳内径为300mm，内装有60根直径为的光滑管组成的管束。空气以的流量在管外平行流过，空气的平均温度为30℃，换热器长度为4m。试估算空气通过换热器时的压力降，以和表示。解：30℃空气的物性：，以光滑管形式来确定λ：则1-17用泵将密度为、粘度为80cP的燃料油通过直径为的钢管输送到油罐。管路的直径长度为520m,管路上有两个全开闸阀,6个90°标准弯头，油从油罐的侧面进入。当燃料油的流量为时，整个管路的能量损失和压力降为多少？解：管件的阻力系

8、数：入口，出口全开闸阀，90°标准弯头1-18如题图所示由高位槽通