化工原理第二版第三章答案.docx
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化工原理第二版第三章答案
化工原理第二版第三章答案
【篇一:
化工原理第二版夏清贾绍义版上册课后习题答案天津大学】
问至少需要几个螺钉?
分析:
罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即
p油≤?
螺
至少需要7个螺钉
3.某流化床反应器上装有两个u压差计,如本题附
4.
本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油
和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离h=1m,u管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820kg/?
。
试求当压差计读数r=68mm
时,相界面与油层
型管
的吹气管出口距离h。
分析:
解此题应选取的合适的截面如图所示:
忽略空气产生的压强,本题中1-1′和4-4′为等压面,2-2′和3-3′为等压面,且1-1′和2-2′的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解
联立这几个方程得到
试求锅炉上方水蒸气的压强P。
分析:
首先选取合适的截面用以连接两个U管,本题应选取如图所示的1-1截面,再选取等压面,最后根据静力学基本原理列出方程,求解
解:
设1-1截面处的压强为P1
对左边的U管取a-a等压面,由静力学
基本方程
水银
g(h1-h2)+pa代入数据
6.根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。
压差计中以油和水为指示液,其密度分别为920㎏/m3,998㎏/m3,U管中油
﹑水交接面高度差r=300
mm,两扩大室的内径d均为60mm,U管内径d为6mm。
当管路内气体压强等于大气压时,两扩大室液面平齐。
分析:
此题的关键是找准等压面,根据扩大室一端与大气相通,另一端与管路相通,可以列出两个方程,联立求解
解:
由静力学基本原则,选取1-1‘为等压面,
r
,当
试求:
⑴空气的质量流量;⑵操作条件下,空气的体积流量;⑶将⑵的计算结果换算成标准状况下空气的体积流量。
hf=6.5u2计算,其中u为水在管道的流速。
试计算:
⑴a—a截面处水的流速;⑵水的流量,以m3/h计。
分析:
此题涉及的是流体动力学,有关流体动力学主要是能量恒算问题,一般运用的是柏努力方程式。
运用柏努力方程式解题的关键是找准截面和基准面,对于本题来说,合适的截面是高位槽1—1,和出管口2—2,,如图所示,选取地面为基准面。
解:
设水在水管中的流速为u,在如图所示的1—1,,2—2,处列柏努力方程
3600
=82m3/h
分析:
根据水流过a、b两截面的体积流量相同和此两截面处的伯努利方程列等式求解
解:
设水流经A﹑B两截面处的流速分别为ua、ub
uaaa=ubab
在A﹑B两截面处列柏努力方程
。
排水管与喷头连接处的压强为
【篇二:
化工原理第三章习题及答案】
、名词解释(每题2分)
1.非均相混合物
物系组成不同,分布不均匀,组分之间有相界面
2.斯托克斯式
?
d2(?
s?
?
)u2
ut
r18?
?
r
3.球形度?
s
非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值
4.离心分离因数
离心加速度与重力加速度的比值
5.临界直径dc
离心分离器分离颗粒最小直径
6.过滤
利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作
7.过滤速率
单位时间所产生的滤液量
8.过滤周期
间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间
9.过滤机生产能力
过滤机单位时间产生滤液体积
10.浸没度
转筒过滤机浸没角度与圆周角比值
二、单选择题(每题2分)
1、自由沉降的意思是_______。
A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计
B颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度
C颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用
D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程
2、颗粒的沉降速度不是指_______。
A等速运动段的颗粒降落的速度
B加速运动段任一时刻颗粒的降落速度
C加速运动段结束时颗粒的降落速度
D净重力(重力减去浮力)与流体阻力平衡时颗粒的降落速度db
3、对于恒压过滤_______。
a滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?
2倍
b滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍
c滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍
d当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍d
4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩,过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得
滤液量___。
A增大至原来的2倍B增大至原来的4倍
D增大至原来的1.5倍
c
5、以下过滤机是连续式过滤机_______。
A箱式叶滤机B真空叶滤机
C回转真空过滤机D板框压滤机c
6、过滤推动力一般是指______。
A过滤介质两边的压差B过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差
C滤饼两面的压差D液体进出过滤机的压差b
7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作:
______。
A转鼓本身B随转鼓转动的转动盘
C与转动盘紧密接触的固定盘D分配头d
8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径,它的表达式为______。
adp=6v/a此处v为非球形颗粒的体积,a为非球形颗粒的表面积
bdp=(6v/?
)1/3
cdp=(4v/?
)1/2
?
ddp=(kv/?
)1/3?
?
(k为系数与非球形颗粒的形状有关)b
9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指_________。
A旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径
B旋风分离器允许的最小直径
C旋风分离器能够50%分离出来的颗粒的直径
D能保持滞流流型时的最大颗粒直径c
10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________。
C只与dp,?
p,ut,r,g有关D只与dp,?
p,ut,r,k有关
(题中ut气体的圆周速度,r旋转半径,k分离因数)a
11、降尘室没有以下优点______________。
A分离效率高B阻力小
C结构简单D易于操作a
12、降尘室的生产能力__________。
A只与沉降面积a和颗粒沉降速度ut有关
B与a,ut及降尘室高度h有关
C只与沉降面积a有关
D只与ut和h有关a
13、回转真空过滤机的过滤介质阻力可略去不计,其生产能力为5m3/h(滤液)。
现将转速
度降低一半,其他条件不变,则其生产能力应为____________。
a5m3/hb2.5m3/h
c10m3/hd3.54m3/hd
a除尘气道b旋风分离器c离心机d电除尘器b
b
16、过滤基本方程是基于____________推导出来的。
a滤液在过滤介质中呈湍流流动
b滤液在过滤介质中呈层流流动
c滤液在滤渣中呈湍流流动
d滤液在滤渣中呈层流流动d
17、一般而言,旋风分离器长、径比大及出入口截面小时,其效率。
a高b低c大d小a
18、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,过滤时间增加一倍时,其过滤速率
为原来的_____________。
a2倍b1/2倍c)1/2倍d4倍c
19、在长为lm,高为hm的降尘室中,颗粒的沉降速度为utm/s,气体通过降尘室的水平
流速为um/s,则颗粒能在降尘室内分离的条件是:
____。
al/u<h/ul?
bl/ut<h/u
cl/ut≥h/udl/u≥h/ut
d
20、粒子沉降受到的流体阻力________。
A恒与沉降速度的平方成正比B与颗粒的表面积成正比
C与颗粒的直径成正比D在滞流区与沉降速度的一次方成正比
d
A一倍B一半C四倍D四分之一c
22、球形度(形状系数)恒小于或等于1,此值越小,颗粒的形状离球形越远,球形度的定
义式可写为______。
a?
=vp/v,v为非球形粒子的体积,vp为球形粒子的体积
b?
=ap/a,a为非球形粒子的表面积,ap为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面
积
c?
=ap/a,a为非球形粒子的比表面积,ap为球形粒子的比表面积
d?
=6ap/(?
d)b
23、“在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”,“滤
渣就是滤饼”则_______。
A这两种说法都对B两种说法都不对
C只有第一种说法正确D只有第二种说法正确a
24、旋风分离器的总的分离效率是指__________。
A颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率
B颗粒群中最小粒子的分离效率
C不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和
D全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率d
25、降尘室的生产能力由________决定。
a降尘室的高度和长度b降尘室的高度
c降尘室的底面积d降尘室的体积c
26、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,黏度增加一倍时,对同一q值,过
滤速率为原来的_____________。
a2倍b1/2倍c1/2倍d4倍b
27、回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为()。
alb1/2c1/4d1/3a
28、以下说法是正确的()。
a过滤速率与s(过滤面积)成正比b过滤速率与s2成正比
c滤速率与滤液体积成正比d过滤速率与滤布阻力成反比b
29、板框压滤机中()。
a框有两种不同的构造b板有两种不同的构造
c框和板都有两种不同的构造d板和框都只有一种构造b
30、助滤剂应具有以下性质()。
a颗粒均匀、柔软、可压缩b颗粒均匀、坚硬、不可压缩
c粒度分布广、坚硬、不可压缩d颗粒均匀、可压缩、易变形b
三、填空题(每题2分)
1、一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉
降速度将。
下降
2、降尘室的生产能力与降尘室的有关。
长度宽度
3、降尘室的生产能力与降尘室的
高度
4、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间。
增加一倍
5、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度。
减少一倍
6、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,生产能力。
不变
7、在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。
2
8、在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。
1/2
9、在过滤的大部分时间中,滤饼
10、过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由vl增多至v2=2vl
11、已知q为单位过滤面积所得滤液体积v/s,qe为ve/s,ve为过滤介质的当量滤液体积(滤
液体积为ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得
12、已知q为单位过滤面积所得滤液体积v/s,qe为ve/s,ve为过滤介质的当量滤液体积(滤
液体积为ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得
13、最常见的间歇式过滤机有和。
板框过滤机叶滤机
14、在一套板框过滤机中,板有种构造,框种构造。
21
15、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,则在每一框中,滤液穿过厚度为
框的厚度
16、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过厚度为
框厚度之半
17、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过的滤布面积等
于。
框的内面积
18、旋风分离器性能的好坏,主要以临界粒径的大小
19、离心分离设备的分离因数定义式为。
ut2/gr(或ur/ut)
20、当介质阻力不计时,回转真空过滤机的生产能力与转速的次方成正比。
1/2
21、间歇过滤机的生产能力可写为q=v/?
?
,此处v为一个操作循环
中得到的滤液体积
22、间歇过滤机的生产能力可写为q=v/?
?
,此处?
?
表示一个操作循环所需的总时间
23、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长,生产能力越大”的看法是否正确?
不正确的
24、一个过滤操作周期中,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是否正确?
不正确的
25、一个过滤操作周期中,过滤时间有一个最适宜
26、一个过滤操作周期中,最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力最大
的次方。
11-s
28、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的。
二分之一
29、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的倍。
对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的倍。
44
30、转鼓沉浸度是与
(1)
转鼓浸沉的表面积转鼓的总表面积
颗粒形状与球形相差越___。
1大
【篇三:
化工原理(第二版)练习题及答案上册】
t>第一章流体流动习题
一、概念题
1.某封闭容器内盛有水,水面上方压强为p0,如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计,其读数分别为r1、r2和r3,试判断:
1)r1r2(>,<,=);2)r30(>,<,=);
3)若水面压强p0增大,则r1r2r3有何变化?
(变大、变小,不变)
2.如图所示,水从内径为d1的管段流向内径为d2管段,已知d2?
2d1,d1管段流体流动的速度头为0.8m,h1=0.7m,忽略流经ab段的能量损失,则h2,h3m。
3.如图所示,管中水的流向为a→b,流经ab段的能量损失可忽略,则p1与p2的关系为
。
a)p1?
p2b)p1?
p2?
0.5mc)p1?
p2?
0.5md)p1?
p2
4.圆形直管内,vs一定,设计时若将d增加一倍,则层流时hf是原值的倍,高度湍流时,hf是原值的倍(忽略管壁相对粗糙度的影响)。
5.某水平直管中,输水时流量为vs,今改为输2vs的有机物,且?
?
2?
水,?
?
0.5?
水,设两种输液下,流体均处于高度湍流状态,则阻力损失为水的
倍;管路两端压差为水的倍。
6.已知图示均匀直管管路中输送水,在a、b两测压点间装一u形管压差计,指示液为水银,读数为r(图示为正)。
则:
1)0(,=,)
2)a、b两点的压差?
p。
a)rg(?
i?
?
)b)rg(?
i?
?
)?
?
ghc)?
gh?
rg(?
i?
?
)d)rg(?
i?
?
)?
?
gh
3)流体流经a、b点间的阻力损失hf为j/kg。
4)若将水管水平放置,u形管压差计仍竖直,则?
phf有何变化?
7.在垂直安装的水管中,装有水银压差计,管段很短,1,2两点间阻力可近似等于阀门阻力。
如图所示,试讨论:
1)当阀门全开,阀门阻力可忽略时,p1p2(>,<,=);
2)当阀门关小,阀门阻力较大时,p1p2(>,<,=),r(变大,变小,不变);
3)若流量不变,而流向改为向上流动时,则两压力表的读数差?
pr(变大,变小,不变)。
8.图示管路两端连接两个水槽,管路中装有调节阀门一个。
试讨论将阀门开大或关小时,管内流量qv,管内总阻力损失?
hf,直管阻力损失hf1和局部阻力损失hf2有何变化,并以箭头或适当文字在下表中予以表达(设水槽液位差h恒定)。
9.图示管路,若两敞口容器内液位恒定,试问:
1)a阀开大,则qv;压力表读数p1p2hf1/hf2;qv1/qv2。
2)b阀关小,则
qvp1;p2;hf1/hf2qv1/qv2。
10.流量vs增加一倍,孔板流量计的阻力损失为原来的倍,转子流量计的阻力损失为原来的倍,孔板流量计的孔口速度为原来的倍,转子流量计的流速为原来的倍,孔板流量计的读数为原来的倍,转子流量计的环隙通道面积为原来的倍。
11.某流体在一上细下粗的垂直变径管路中流过。
现注意到安在离变径处有一定距离的粗、细两截面的的压强表读数相同。
故可断定管内流体()。
a.向上流动;c.处于静止;b.向下流动;d.流向不定
12.下面关于因次分析法的说法中不正确的是()。
A.只有无法列出描述物理现象的微分方程时,才采用因次分析法;
B.因次分析法提供了找出复杂物理现象规律的可能性;
C.因次分析法证明:
无论多么复杂的过程,都可以通过理论分析的方法来解决;
D.因次分析法能解决的问题普通实验方法也同样可以解决
13.流体在直管内流动造成的阻力损失的根本原因是。
14.因次分析法的依据是。
二、问答题
1.一无变径管路由水平段、垂直段和倾斜段串联而成,在等长度的a、b、c三段两端各安一u形管压差计。
设指示液和被测流体的密度分别为?
0和?
,当流体自下而上流过管路时,试问:
(1)a、b、c三段的流动阻力是否相同?
(2)a、b、c三段的压差是否相同?
(3)3个压差计的读数ra、rb、rc是否相同?
试加以论证。
?
pf32?
lud22.下面两种情况,可不可以用泊谡叶方程(
的压强差?
)直接计算管路两端
(1)水平管,管内径为50mm,流体的密度为996kg/m3,粘度为0.894mpa.s,流速为2m/s。
(2)垂直管,管内径为100mm,流体的相对密度为0.85,粘度为20mpa.s,流速为0.4m/s。
三、计算题
1.虹吸管将20℃的苯(密度为800kg/m3)从池中吸出,虹吸管用直径为d的玻璃管制成,装置如图。
设管中流动按理想流体处理,假设池的直径很大,流动时液面不变。
(1)水在管中流动时,比较a—a、b—b、c—c、d—d面压力大小?
(2)管中流速大小与哪些因素有关?
欲增加管中流速,可采取什么措施?
管中流速的极限值是多少?
0.25型管中指示液为汞。
摩擦系数可近似用下式计算,即?
?
0.3164/re
当水流量为7.42m3/h时,试求:
(1)每kg水通过泵所获得的净功;
(2)a截面u型管压差计的读数r1;
(3)孔板流量计的u型管压差计读数r2。
3.用离心泵向e、f两个敞口高位槽送水,管路系统如本题附图所示。
已知:
所有管路内径均为33mm,摩擦系数为0.028,ab管段的长度(含所有局部阻力的当量长度)为100m,泵出口处压强表读数为294kpa,各槽内液面恒定。
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