化工原理1-7章习题答案(新课本) 下载本文

802.462 ?He?25?0.028???30.76m

0.122?9.81由Q?100mhQ?100m33,He?30.76m 选泵IS100-80-160,其性能为: ,H?32m,η?78%,N?11.2kW,(NPSH)r?4.0m

h 确定安装高度:

200C水,??998.2kgm3Pv?2.335kPa

Hg允?p0?pv?(NPSH)r??hf吸入 ?g ?hf吸入 ?Hg允(l??le)吸入u2242.462?0.028???1.73m ??0.122?9.81d2g(101.3?2.335)?103??4.0?1.73?4.4m

998.2?9.81 减去安全余量0.5m,实为3.9m以下。 即泵可安装在河水面上不超过3.9m的地方。

48. 常压贮槽内装有某石油产品,在贮存条件下其密度为760 kg/m3。现将该油品送入反应釜中,输送管路为φ57×2mm,由液面到设备入口的升扬高度为5m,流量为15m3/h。釜内压力为148kPa(表压),管路的压头损失为5m(不包括出口阻力)。试选择一台合适的油泵。

15Vs3600解: u???1.89m/s 2?0.785?0.053d24 在水槽液面1?1?与输送管内侧2?2?面间列柏努力方程,简化有:

He??z??p12?u2??hf ?g2g148?1031 He?5???1.892?5?30.03m

760?9.812?9.81 由Q=15mh 流量19.8mh 效率55%

33He?30.03m ,查油泵样本,选泵60Y-60B其性能为:

压头38m轴功率3.75kW

气蚀余量2.6m

49.现从一气柜向某设备输送密度为1.36kg/m3的气体,气柜内的压力为650Pa(表压),设备

33

内的压力为102.1kPa(绝压)。通风机输出管路的流速为12.5m/s,管路中的压力损失为500Pa。试计算管路中所需的全风压。(设大气压力为101.3kPa) 解:pT?(p2?p1)??22u2??pf

3 ???102.1??101.3?0.65????10? ?756.25Pa

1.36?12.52?500 2 34

第二章 非均相物系分离

1、试计算直径为30μm的球形石英颗粒(其密度为2650kg/ m3),在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。

解:已知d=30μm、ρs=2650kg/m3

(1)20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m3 设沉降在滞流区,根据式(2-15)

d2(?s??)g(30?10?6)2?(2650?998)?9.81ut???8.02?10?4m/s ?318?18?1.01?10校核流型

Ret?dut??30?10?6?8.02?10?4?998??2.38?10?2?(10?4~2) ?31.01?10假设成立, ut=8.02×10-4m/s为所求

(2)20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m3 设沉降在滞流区

d2(?s??)g(30?10?6)2?(2650?1.21)?9.81ut???7.18?10?2m/s ?518?18?1.81?10校核流型:

Ret?dut??30?10?6?7.18?10?2?1.21?4??0.144?(10~2) ?51.81?10假设成立,ut=7.18×10-2m/s为所求。

2、密度为2150kg/ m3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在滞流沉降的最大颗粒直径是多少? 解:已知ρs=2150kg/m3

查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m3

当Ret?dut???2时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径,根据式(2-15)并整理

d3(?s??)g?dut???2 所以 2?18? 35

36?236?(1.81?10?5)2d?3?3?7.73?10?5m?77.3μm

(?s??)g?(2150?1.21)?9.81?1.213、直径为10μm的石英颗粒随20℃的水作旋转运动,在旋转半径R=0.05m处的切向速度为12m/s,,求该处的离心沉降速度和离心分离因数。 解:已知d=10μm、 R=0.05m 、 ui=12m/s 设沉降在滞流区,根据式(2-15)g改为ui/ R 即

d2(?s??)ui210?10?(2650?998)122ur?????0.0262m/s?2.62cm/s

18?R0.0518?1.01?10?3校核流型

Ret?dur??10?5?0.0262?998?4??0.259?(10~2) ?31.01?10ur=0.0262m/s为所求。

ui2122??294 所以 Kc?Rg0.05?9.81

4、用一降尘室处理含尘气体,假设尘粒作滞流沉降。下列情况下,降尘室的最大生产能力如何变化?

(1) 要完全分离的最小粒径由60μm降至30μm; (2) 空气温度由10℃升至200℃;

(3) 增加水平隔板数目,使沉降面积由10m2增至30 m2。

dc2(?s??)g 解: 根据utc? 及VS=blutc

18?'Vs'utcdc'2301(1)??()?()2?

Vsutcdc604(2)查10℃空气 μ=1.76×10-5Pa·s 200℃空气 μ=2.60×10-5Pa·s

‘'Vs'utc?1.76?10?5 ??'??0.677?5Vsutc?2.60?10Vs'(bl)'30(3)???3.0

Vs(bl)10

36