内容发布更新时间 : 2024/5/10 5:07:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、 某湿物料原含水量为10%，在干燥器内干燥至含水量为1.1%（以上均为质量%）。试求

每吨湿物料除去的水量。 解：

方法一：设G1 =1t=1000Kg 。已知w1=10%、w2=1.1%

物料衡算：?1G1?W?(G1?W)?1.1% 解：W=90Kg

方法二：G1(1??)?(G1?W)(1??2)

1 解：W=90Kg

2、采用两个连续操作的串联蒸发器以浓缩NaOH水溶液，每小时有10吨12%的NaOH水溶液送入第一个蒸发器，经浓缩后的NaOH水溶液再送入第二个蒸发器进一步浓缩至50%的碱液（以上均为质量%）排出。若每个蒸发器蒸发水量相等，试求送入第二个蒸发器的溶液量及其组成（用NaOH的质量%表示）。

W F0=104kg/h ω0=12% F1=F0-W ω1 W F2=F0-2W ω2=50%

解：不变组份衡算式

第一蒸发器 第二蒸发器 F0?0?F2?2?104?0.12?(104?2W)?0.5?W?3800kg/h

?F1?F0?W?10000?3800?6200kg/h

以第一蒸发器为衡算范围：

F0?0?F1?1?104?0.12?6200?1??1?19.4%

3、一间壁式换热器用冷却水将间壁另一侧1500kg/h、800C的某有机液体冷却到400C，冷却

0

水的初温为300C，出口温度为350C，已知该有机液体的平均定压比热容为1.38kJ/（kg·C）。试求冷却水用量。

解：C??4.186kJ(kg?C)

水0?C 1500p液(t?o?to)?W?C?水(t?1?t1)

?W?3956Kg/h

第一章

1、试求氨在2.55MPa（表压）和160C下的密度。已知当地大气压强为100kPa。 解：

3?2.55?10?100?2650kPa P绝

P ??绝MRTH2 40 ?2650?17?18.75kgm3

8.314?289N2 20 CO 32 CO2 7 CH4 1 2、 某气柜内压强为0.075 Mpa(表压)，温度为400C，混合气体中各组分的体积百分数为： v i% 试求混合气的密度。当地大气压强为100kPa。 解：

P3?0.075?10?100?175kPa 绝M?40?2?20?28?32?28?7?44?1?16?16.8kgkmol

100PM175?18.6????1.25kgm3

RT8.314?31387kPa地区，仍要求塔顶绝压维持在相同数值下操作，问此时真空表读数应为多少kPa?

3、 在大气压强为100kPa地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为90kPa。若在大气压强为

解：

P真?P大?P绝?100?P绝?10kPa ?P大?P绝?77kPa

P?真4、 计算20°C下苯和甲苯等体积混合时的密度及平均分子量。设苯—甲苯混合液为理想溶液。

解：20°C

等体积时 ?苯?879kg/m3 ?甲苯?867kg/ m??m1?m2879?867m879?867??873kg/m3 M? l??84.4kg/mo867v2n879?78925、 用普通U形管压差计测量原油通过孔板时的压降，指示液为汞，原油密度为860kg/m3，

压差计上测得的读数为18.7cm。计算原油通过孔板时的压强降，kPa 解?P?(?汞-?油）

gR=(13600-860) ?9.81?0.187?23.37kPa

6、 一敞口烧杯底部有一层深度为51mm的常温水，水面上方有深度为120mm的油层，大

气压强为745mmHg柱，温度为30°C，已知油的密度为820kg/m。试求烧杯底部所受的绝对压强，kPa

解：

3P?P??P油?P??油gR??油gh1??水gh2

?13600?9.81?0.745?820?9.81?0.12?995.7?9.81?0.051?100.81kPa

7、如图所示，用连续液体分离器分离互相不溶的混合液。混合液由中心管进入，依靠两液 的密度差在器内分层，密度为860kg/m的有机液体通过上液面溢流口流出，密度

3

1050kg/m3的水溶液通过U形管排出。若要求维持两液层分界面离溢流口的距离为2m，问液封高度z0为多少m? 解：P0?P油gR1?P0??水gR2 ?R2?860?9.?812?1.638m

1050?9.818、 用来测量气体导管中某截面上的压强，压差计的一侧与导管测点相连，另一

侧敞口。已知大气压强为750mmHg，指示液为水和轻油，它们的密度分别为

1000kg/m3和860kg/m3，压差计读数为150mm。试求被测气体导管截面上的绝对压强？ 解：P1?P0?(?水-?油gR）

?P1??汞g?0.75?(1000?860)?g?0.15?100.268kPa

9、一异径串联管路，小管内径为φ50mm，大管内径为φ100mm。水由小管流向大管，其体积流量为15m3/h,试分别计算水在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。

解：解: (1) 大管:

Ws?Vs???15?1000?15000kg/h u1?Vs15/3600??0.531m/s 220.785d0.785?0.12 G1?u1??0.531?1000?530.8kg/m?s (2) 小管:

质量流量不变 Ws2?15000kg/h

u2?Vs15/3600??2.123m/s 20.785d20.785?0.052d121002)?0.531()?2.123m/s d2502 或: u2?u1( G2?u2???2.123?1000?2123kg/m?s

10、水以17m/h的流量经一水平扩大管段，小官内径d1?40mm,大管内径d2?80mm,。

如图所示的倒U形管压差计上的读数R为170mm。求水流经1、2截面间扩大管段的阻力损失为多少J/kg。

3

u22p2u12u22p1?p2u12p1 解：gz1? ??gz2????hf??hf???2?2?22?u1?17/360017/3600?3.76m/su??0.94m/s p2?p1??gR 220.785?0.040.785?0.0823.762?0.942??hf??9.81?0.17?4.96J/kg

211、某一高位槽供水系统如附图所示，高位槽高于地面8m，管子规格为φ108×4.0mm。

u2埋于地面以下1m，出口管高出地面2m。能量损失可以表示为?hf?45()J/kg（u为水

2在管内的流速）。试求：

（1）水在管内的流量（m3/h）。

（2）欲使水量增加10%，应将高位槽的液面增高多少m？；

解: (1)

p112?u12?Z2g?2?u2??hf?2?21212?6?9.81?0?0?0?0?u2?45?u2226?9.81?u?23Z1g??Vs?3600?0.785?0.12?3p16?9.81?45.2m3/h23(2) Vs'?45.2?1.1?49.72m/h

u'?49.72/3600?1.76m/s 20.785?0.1z?9.81?z?7.26m 23??z?7.26?2?8?1.26m1.76?12、如图所示水槽，页面恒定，底部引出管为?108?4无缝钢管。当阀门A全闭时，近阀

门处的玻璃管中水位高为h为1m，当阀门调至一定开度时，h降为400mm，此时水在该系统中的阻力损失为300mm水柱，试求管中谁的流量，m/h 解：u?0

3z?0pp?1m 后z?0?0.4m ?g?g?hf/ g?0.3m

?u?2?0.3?9.81?2.4m/s

?Vs?3600?2.4?0.785?0.12?68.7m3/h

13、25℃水在φ76×3mm的管道中流动，流量为30m3/h，试判断流型；若保证管内流体作层流流动，则管内最大平均流速应为多少。

解: 查附录25℃水物性:

??996.95kg/m3,??0.903cP

30Vs3600?2.1665 u??m/s 20.785d0.785?0.072 Re?du???0.07?996.95?2.16655?1.67?10?4000 ?30.903?10?

2000?du?为湍流

??0.07?996.95?u?u?0.0259m/s

0.903?10?315、某输液管输送20°C某有机液体，其密度为1022kg/m3，粘度为4.3cP。管子为热轧

无缝钢管?57?3.5，要求输液量为1m/h，管子总长为10m。试求：①流过此管的阻力损失，J/kg；②若改用无缝钢管?25?2.5，阻力损失为多少J/kg？钢管的绝对粗糙度可取为0.2mm 解：

3??102k2g30Pa?s VS?1m3/h L??le?10m m/ u?4.3?1?3d?50mm?0.05m

VS1/3600??0.14m/s u?220.785d0.785?0.05①Re??du??1022?0.05?13600?0.785?0.052?1681 4.3?10?3

??6464??0.038Re1684L??Leu2100.142?hf???d?2?0.038?0.05?2?0.0765J/kg

②u?VS1/3600102?20.?020.885??0.885m/sRe??420 50.785d20.785?0.0224.3?1?300.2?/d??0.01 ???0.0 5

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