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1、第1章 流体流动与输送机械静力学1-1 4.157102kPa(表压)1-2 (1)pB=-876.4Pa (2)R=0.178m1-3 R=0.491m质量守恒1-4 u=1.64m/s1-5 u1=0.885m/s(大管) u2=1.274m/s(小管) qm=4.60kg/s机械能守恒1-6 qv=57.76m3/h1-7 dmin=0.0466m1-8 hf,1-2=0.767J/kg1-9 qv=0.1814m3/s1-10 4.16m1-11 (1) hf,1-2= 2.58 J/kg ;(2)若管道倾斜,qv不变,则u1,u2及hf必然不变,可判断R相同1-12 H=7.08m流
2、动型式1-13 (1)Re=13152000,是层流流动;(2)l=7309.9m1-14 (1)qv=3.33 m3/h;(2)p1下降,p2上升管路计算1-15 11.63%1-16 (1)qv=95.52 m3/h;(2)pB=39166.7N/m21-17 hf1=0.32m,hf2= 1.11m,hf3=3.98m。比较:Hf2/Hf1=3.47,Hf3/Hf1=12.44 1-18 qv=3.18 m3/h流量测量1-19 qv=25.6 m3/h1-20 Rmax=1.092m1-21 (1)z=4.44m;(2)R2=68.26mm;(3)=29.3,因高位槽水位不变,流量减小
3、,阀前管路阻力减小,必引起a点压强Pa增大。泵的安装高度1-22 Hg=0.823m1-23 Hg=4.49m泵的特性1-24 He=50.4m1-25 Pe=539W;=51.3%1-26 (1)Pe=439.8W;(2)Pa=0.733kW泵的选用1-27 因为He=20m,qv=40 m3/h,故选B合适,多余流量采用出口阀门调节。带泵管路1-28 (1)qv=6.67 m3/h;(2)P=13.8kPa(表压) 1-29 Pa=4.436kW1-30 qv=42.39 m3/h1-31 qv=6.0 m3/h,检验Re=1698.510.38m2,故该换热器可用。2-26 (1)l=2
4、.994m3m;(2) t2=92.02, (3)在给定的溶液流量下,产生垢层热阻后,要保持溶液的进、出口温度为原值,采取的措施为清除污垢或提高加热蒸汽温度(即调节加热蒸汽的压强)2-27 (1)A需=2.805m2A实际=3m2,故不可用2-28 (1)i=90.21W/(m2);(2)Ko=71.64W/(m2);(3)Q=144444.44W, Q负荷=16344.8W,可见:换热器的热负荷大于要求的换热量,故此换热器可用;(4)Tw=107.65,所以壁温接近于外侧蒸汽温度(或大的一侧流体的温度)。2-29 (1)W=102.95kg/h;(2)A=1.303m2;(3)T=145.6
5、2-30 (1)W=359.2 kg/h; (2)Ki=378.76 W/(m2)(3)l=50.81m换热器核算2-31 t=73.082-32 t2=84.542-33 (1)K=321.57 W/(m2K);(2)不能保证水溶液的出口温度不低于30。计算结果说明,只有当A=14.1m2时,才能保证t2=302-34 Q=496218.75W2-35 T=116.62-36 (1)t=50.65,l=11.01m;(2)9.58%2-37 (1)T=124.3; (2) t2=88.132-38 (1)Ko=834.35 W/(m2),i=3598.2 W/(m2),o=2492.88 W
6、/(m2); (2)39.5%2-39 (1)i=937.42 W/(m2);(2)l=11.49m;(3)t2=712-40 (1)Ai=33.35m2;(2)t2=55.762-41 (1) A需=72.6m2A实际=60.61m2,故此换热器不能满足要求;(2)t2=103.85,W=302.17kg/h2-42 5.6710-4(m2)/W2-43 (1) T2=59.6; (2)0.5072倍; (3) t2=29.4 T2=57.5 (3)Q/Q=1.04,即传热速率增大4%第3章 非均相机械分离过程颗粒沉降3-1 =0.0152Pas3-2 dp=75.3m3-3 ut=0.02
7、m/s3-4 dp=17.5m3-5 qv=807m3/h,气体处理量增大一倍,可设置一层中间水平隔板。3-63-73-8 在水中,ut=8.0610-4m/s;常压空气,ut=0.072 m/s3-9 (1)先除尘后升温,qv=10.92m3/h;(2)先升温后除尘,qv= 6.0m3/h 过滤 3-10 w=2.182h3-11 K=210-4m2/s3-12 (1)1=26.67min;(2)q2-q1=0.828m3/m2;(3)w =19min3-13 (1)1=1.277h;(2)2.07m3;(3)w=35min3-14 (1)V=2.828 m3;(2)V=3.282 m33-
8、15 2=2.25h3-16 (1)0.671h;(2)0.194 m3/h第4章 吸收气液相平衡4-1 (1)ple=5.4kPa=p,故处于平衡;(2)p2e=2.7 kPap,故处于解吸;(4)xe=3.610-5,x=5.410-4,故xxe,故解吸4-2 pe=26.19 kPa,pco2=15 kPa,pe pco2,故发生解吸。以分压表示的总传质推动力为: p=11.19 kPa扩散和相际传质速率4-3 Ky=3.65610-4kmol/(m2s)吸收过程数学描述4-4 略吸收过程物料衡算4-5 y1=0.04,y2=0.002,x1=0.01267,x2=0填料层高度计算4-6
9、 H=3.06m4-7 (1)x1=0.0267;(2)H=8.5m,即所需填料层高度应为8.5m,大于6m,故该塔不合用4-8 (1)=1.053;(2)x1=0.0285;(3)NOG=194-9 (1)x1=0.006;(2)H=5.9m4-10 (1)=1.32;(2)x1=0.0228,NOG=7.844-11 (1)x1=0.0003;(2)HOG=0.505m;(3)H=5.4m填料塔核算4-12 (1)NOG=4.6;(2)1.46倍4-13 (1)HOG=0.695m,Kya=0.0467 kmol/(m2s);(2)W=253kg/h4-14 y2=0.0024-15 (1
10、)=0.87;(2)x1=0.00325第5章精馏相平衡5-1 (1)t=65.33;(2)xA=0.5125-2 (1)t=81.36;(2)yA=0.187物料衡算、操作线方程5-3 (1);(2);(3) 5-4 D=17.1kmol/h,F=82.9 kmol/h,xw=0.4385-5 =11 kmol/h5-6 (1)D=20 kmol/h,W=80 kmol/h;(2)R=25-7 (1) D=43.8 kmol/h ,W=56.2 kmol/h;(2)R=2.015-8 xD=0.8755-9 (1)Rmin=0.8;(2)V= =130 kmol/h;(3)y=0.6154x
11、+0.36545-10 (1)xD=0.83;(2)q=1/3;(3)y=1.375x-0.018755-11 (1)yn+1=0.76xn+0.22;(2)y=1.52x-0.021理论板数计算5-12 全塔16块理论板(含塔釜),加料板为第8块理论板5-13 N=14.3,NT=15(含塔釜)精馏塔核算5-14 xD,max=0.755-15 xD,max=1,精馏段操作线方程为:yn+1=0.75xn+0.25;提留段操作线方程 为:ym+1=2xm-0.1255-16 xD=0.889,xw=0.194第6章其他传质分离方法萃取计算6-1 (1)xA=0.06,yA=0.046,E=6
12、4.1kg,R=25.9kg;(2)kA=0.767,=14.66-2 (1)xA=0.15,yA=0.18,E=92.2 kg,R=87.8 kg;(2)E0=21.31 kg,R0=78.69 kg6-3 (1)yB=0.0526,xB=0.825,R=88.6 kg,E=130.5 kg;(2)S=119.1 kg6-4 (1)S=59kg;(2)xA,min=0.06结晶计算6-5 m=4.47kg6-6 t=44.9吸附计算6-7 =138.3m2/g6-8 B=6.83h膜分离计算6-9 淡水w2=0.0005;浓盐水w3=0.0826;进口端:JV1=0.0125kg/(m2.s
13、);出口端:JV2=0.00436 kg/(m2.s)第7章固体干燥湿空气的性质7-1 0.9247-2 W水=0.0174kg水/kg干气,Q=87.6kJ/kg干气7-3干球温度/湿球温度/湿度/(kg水/kg干气)相对湿度/%热焓/(kJ/kg干气)水汽分压/kPa露点/0.031911.01654.832.5350.026201254.1280.020953.2255733213.728300.01962598237-4 (1)I=1.25 kJ/kg干气;(2)t=55.9;(3)t=54.7间歇干燥过程计算7-5 自由含水量=0.243kg水/kg干料;结合水含水量=0.02 kg水/kg干料;非结合水量=0.23 kg水/kg干料7-6 =7.06h7-7 恒=2.95h,降=18.14h,=21.09h连续干燥过程的计算7-8 (1)V空气=250.75kg干气/h;(2)Q预=25797.2kJ/h;(3)Q补=13983.3 kJ/h7-9 (1)V=223kg/s;(2)t=163;(3)=0.8197-10 (1)V=10.9 kg/s, =0.78;(2)V=6.59 kg/s,=0.805
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