2016《化工原理》第二版习题答案:第二章.doc
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第二章
2-1 0.72-2 (1)管路特性方程
(2) 绘制管路特性曲线图,可得
型号 Q/m3.h-1 H/m N/kW IS250-200-315 678 31.1 67.3 85% IS250-200-315A 627 27.8 57.0 83%
2-3 (1)对泵进、出口列机械能衡算方程,有 (a)
把H=he=15.04m代入式(a)可得Q=34.76m3.h-1
(2) Q=90%Q=31.28m3.h-1
代入式(a),可得 he=12.18m
有效功率 Ne=heQρg=1.04kW
百分率 Q/Q=D/D=0.90
2-4 (1)图(c)的安装方式无法将谁送上高位槽,而(a)、(b)可以,且流量相同; (2)泵所需的功率相同
2-5 (1)由公及查表及公式可得:he=77m
查附录十七,可选IS100-65-250型泵,n=2900r.min-1
(2)合适 (3)不能,不合理
2-6 IH40-20-160,2.07kW
2-7 解: (1)齿轮泵或螺杆泵 (2)离心泵(带开式或半开式叶轮)或齿轮泵;
(3)若压力不大,选离心泵(带开式叶轮),若压力大,选隔膜泵(4)双吸离心泵;
(5)往复泵或螺杆泵;(6)计量泵
2-8 222mmH2O2-9 不能,将转速提高至1500r.min-1即可
2-10 解:在汽缸中压缩、排除时:根据理想气体状态方程得压缩前体积压缩功
在密闭筒中压缩时:
第三章
3-1 水中uo=0.00314 m·s-1,空气中uo=0.282 m·s-1,
解答:根据题意给定及查取附录,可得如下数据。
石英颗粒:d=60×10-6m;ρs=2600kg·m-320℃水:ρ=1000kg·m-3;μ=1×10-3Pa·s
20℃空气:ρ=1.205kg·m-3;μ=0.0181×10-3Pa·s
(a)在20℃水中沉降,设斯托克斯定律适用,= =0.00314 m·s-1验算 = =0.188<2故可用斯托克斯公式, uo结果正确。(b)在20℃空气中沉降
=0.282 m·s-1验算: =1.13<2
3-2 4.74Pa·s
3-3 (1)64.7μm;(2)59.7%
(1)先设沉降在斯托克斯区,则能被完全去除的最小颗粒直径
查附录知常压、100℃空气 kg·m-3
又已知 kg·m-3,Vs=2700/3600=0.75m3·s-1,A0=2×1.5==3m2代入上式得
=64.7μm检验: =0.25m/s=0.72故以上计算有效
(2)直径小于dmin的颗粒被除去的百分率等于其沉降距离h与降尘室高度H之比,而在降尘时间一定下h又与u0成正比,于是直径50μm的颗粒被除去的百分率= =0.597
3-4 ur=3.94 m·s-1,52.53-5 dc=9.5μm,η理=100%,η实=77%;Δpf=1.975kPa
3-6 0.58倍,0.76倍 3-7 (1) K=4.27×10-7m2·s-1,qe=0.004m3·m-2;(2)约900s;(3) 6.1×1013m.kg-13-8 2.2h 3-9 0.117m3·h-1 3-10 3.1r·min-1
3-11 (1) 8.73m3·h-1;(1) 2.2cm
解答:(1) Ve=2mm厚滤渣曾相应的滤液量
= =0.0261m3
又n=0.5r·min-1或1/120 r·s-1由恒压过滤方程得知
V2 +2VVe=KA2φ/nV2 +2V×0.261=3.1×10-4×32×0.3×120
解得 V=0.291m3Q=V·n=0.291×0.5=0.1455m3·min-1或8.73m3·h-1
(2)滤饼层厚度= = = =0.022或2.2cm
第五章
5-1 (1) q=194W·m-2;(2) tA=81℃
5-2 (1) 8.73 W·m-1·K-1;(2) 2.2cm,λ0=0.676,k=2.25×10-3℃-15-3 (1) 2块;(2) 37.5℃
解答 (1)达稳定时通过各层砖的导热通量相等。通过耐火砖层
q=(λ1/b1)(t1-t2)=(1.05/0.23)(1000-940)=274W·m-2
通过绝热砖层:q=(λ2/0.23n)(t2-t3) (a)
故 n=(λ2/0.23q)(t2-t3)= 0.151×(940-138)/(0.23×274)=1.92
表明两层绝热转可达要求,厚度2×0.23=0.46m代入(a)得t3=940-274×0.46/0.151=105.3℃(2)对普通砖,有 q=(λ3/b3)(t3-t4) t4=105.3-274×0.23/
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