制藥化工原理課后習(xí)地的題目答案詳解

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔緒論2.解：atm5PaJL1031.0132510m211m3PaNNmLatmNm1.01325102∴Nm2Jm3∴Latm1.01325102J以J·mol-1·K-1表示R的值R=0.08206×1.01325×102J﹒mol-1﹒K-1=8.315J﹒mol-1﹒K-1第一章 流體流動(dòng)表壓=－真空度=－4.8×104Pa絕壓=5.3×104Pa2.解：設(shè)右側(cè)水面到 B′點(diǎn)高為h3，根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程可知 PB=PB′則ρ油gh2=ρ水gh3油h2820kgm3600mmh3 水 1000kgm3 492mmh=h1+h3=892mm3.解：正U型管水銀壓差計(jì)由圖可知 PA=P1＋(x＋R1)ρ水gPB=P2＋xρ水g∵P1－P2=2.472kPa∴PA－PB=2.472kPA＋ρ水gR1又有PA=PCPC=PB＋ρHggR1∴ρHggR1=2.472kPa＋ρ水gR1∴R12.472kPa0.0200m20.00mm1000)kgm39.81ms2(13600精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔倒U型壓差計(jì)設(shè)右側(cè)管內(nèi)水銀高度為M∵指示流體為空氣∴PC=PDP1=PC＋ρg(R2＋M)P2=PD＋ρgM水水2.472kPa0.2520m252.0mm∴R29.81ms1000kgm324.(1)PB=－845.9Pa(表)(2)R′=0.178m7.解：由公式uVs可得AVs=uA=uπd2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6=1.57×10-3m3/sWs=Vsρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/sG Ws u 0.8 1840 1472kg/m2 sA8.解：由題可知：1—1′截面：P1=1.013×105Pa u=0以2—2′截面為基準(zhǔn)水平面∴z1=3m2—2′截面：設(shè)管內(nèi)流速為u z2=03—3′截面：u, z3=3m4—4′截面：u, z4=3＋0.5=3.5m5—5′截面：u, z5=3m6—6′截面：u,z6=2m,P6=1.013×105Pa根據(jù)伯努利方程：We=0,∑hf=0P1u2P6有g(shù)z1gz62∵P1=P6∴u2/2=g(z1－z6)=9.8P1u2P2有g(shù)z1gz229.8×3＋1.013×105/1000=9.8 ＋P2/1000∴P2=1.209×105Pa精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔P1u2P3gz1gz321.013×105/1000=9.8 ＋P3/1000∴P3=0.915×105Pagz1P1gz4u2P429.8×3＋1.013×105/1000=9.8×3.5＋9.8＋P4/1000∴P4=0.866×105PaP1u2P5gz1gz52∴P5=0.915×105Pa9.(1)u=1.55m/s Vh=10.95m3/h(2) z=2.86m解：N

NeNe=We﹒Ws取釜內(nèi)液面為 1—1′截面，高位槽內(nèi)液面為2—2′截面根據(jù)伯努利方程：P1u12gz2u22P2hfgz1We221—1′截面：z1=0,P1=－2.5×104(表壓),u1=02—2′截面：z2=15m,P2=0(表壓),u2WsAA=πd2/4=0.25×π×[(76－4×2)×10-3]2=3.63×10-3m2∴u221045247.3m/h1.46m/s3.631031050du681031.461050＞4000湍流Re6104173740又ε/d=0.3×10-3/68×10-3=4.41×10-3查圖得λ=0.029精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔lu2501.462hf0.0290.068222.7J/kgd2查表1—3得，ξ全開閘閥=0.17ξ半開截止閥=9.5ξ90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭=0.75ξ進(jìn)=0.5ξ出=1∴hf′=(0.17＋9.5＋3×0.75＋1.5)×1.462/2=14.2J/kg∴∑hf=22.7＋14.2=36.9J/kg2.51041.4621050We15g236.9We=208.87J/kgNe=208.87×2×104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解：1—1′：高位槽液面2—2′：出口管內(nèi)側(cè)22P2列伯努利方程P1u1Wegz2u2hfgz122z2=0,z1=4m,P1=P2=0(表)，u1=0,We=0∴∑hf＋u22/2=4g∑hf=hf＋hf′lu2hf2d查表1—3得，ξ半開截止閥=9.5ξ90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭=0.75′2/2=(9.5＋0.75＋0.5)×u22/2=10.75×u22/2hf=∑ξ﹒u2∴u22204g(110.75)2d化簡(jiǎn)得(400λ＋11.75)×u22/2=39.220℃時(shí)μ水=1.005λ=f(Re)=f(u2)需試差Redu49.75u2103假設(shè)u0Reλ→u00.01d1.5766300.0391.661.6796000.0391.661.66825880.03881.66精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔∴截止閥半開時(shí)該輸水系統(tǒng)的 u0=1.66m/sVs=uA=1.66 ×0.25π×0.052=0.00326m 3/s∴Vs=11.73m3/h第二章 流體輸送設(shè)備1、解：分別取離心泵的進(jìn)、出口截面為 1-1′截面和2-2′截面，由伯努力方程得：Z1p1u12p2u22Hf,12ρgHZ2ρg2g2gHZ2Z1p2p1u22u12Hf,12ρg2g其中，Z2Z1=0.4m；p11.9104Pa(表壓)；p24.7105Pa(表壓)；u1u2；Hf,12=0；20℃時(shí)水的密度998.2kgm3。H0.44.71051.91040050.34m998.29.81NNeHQg50.3470998.29.811.37104W13.7kW36000.703、解：Hgp0pvhHf,01ρg(1)20℃時(shí)：由附錄2及附錄7知，水的密度998.2kgm3，飽和蒸氣壓pv0.2335104Pa。Hg9.811040.23351042.54.28m998.29.813(2)85℃時(shí)：由附錄2及附錄7知，水的密度968.6kgm3，飽和蒸氣壓pv0.5788105Pa。Hg9.811040.57881052.51.27m968.69.8134、解：Hgp0pvhHf,01ρg6.61056.451051.65309.813.5精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔=-2.21m<-1.5m故該泵不能正常工作。6、解：HeZ2Z1p2p1u22u12Hf,12ρg2g1006.9104=17m010009.81由于輸送介質(zhì)為水，結(jié)合Qe100m3h1和He17m，查附錄21選IS100-80-125型泵，主要性能參數(shù)為：Q100m3h1,H20m,n2900rmin1,0.78,N7.0kW故泵實(shí)際運(yùn)行時(shí)的軸功率為 N 7.0kW，其中因閥門調(diào)節(jié)所多消耗的功率為HQg(2017)10010009.81N1048W1.05kW36000.78第四章沉降與過濾2、解：VSbLutcutcVS36000.025ms1bL360040設(shè)顆粒沉降位于層流區(qū)，故dc2(s)gutc18dc18utc1821050.0251.75105m(s)g(30001.06)9.81核算流型Retdcutc1.751050.0251.0621050.0232故假設(shè)成立，即顆粒沉降位于層流區(qū)。因此，可完全除去的最小顆粒直徑為 1.75105m。3、解：在操作溫度下，氣