机械制造类习题.doc

化工原理题解 1-1解： p=450mmHg，M=29kg/kmol,R=8.314kJ/(kmol·K),T=233K 1-2解：真空度=大气压-绝对压力 即：760-738=655-真空度 真空度=633mmHg 1-3解： 1-4解： 1-5解 752mmHg=100200Pa=100.2kPa 绝压=大气压-真空度=100.2-83.4=16.8kPa 表压=-真空度=-83.4 kPa 即：液柱高度为8. 51m。 1-6解 ，， P P1 P2 h dh PTop PBottom 又解 1-7解 h1 h1 h2 R2 R1 H2O Hg A B 1 3 2 4 -------------------------------------------- 所以 -------------------------------------------- Rh R h2 h1 1 1 1-8解 真实压差 估计压差 误差 1-9解 1-10解 1-11解 ⊿Z=？ = 6.72901280426518m 1-12 1-13解 A-A A—B 1-14 例题1-8的速度表达式？1-7 Re 层流 湍流 按1-7作 抛物线方程 直线方程 1-15 1-16 分别在1、2截面间列伯努利方程 (1) (2) u2=5.7868m/s 由(1),(2)可出,.再由可求出=10.2878m/s. 由可求出==5.39m 再由即可求=36.1kPa  1-17解 10℃水的ρ=999.7kg/m3，μ=1.307×10-3Pa﹒s 1-18解 90℃水的ρ=965.3kg/m3，μ=0.315×10-3Pa﹒s u=0.03263m/s 90℃空气的ρ=0.972kg/m3，μ=2.15×10-5Pa﹒s u=2.212m/s 1-19 ρμ△λε Re4000 = 请同学们，验证这个公式简化的有效性。 1-20 u↗,Re↗,wf↗， 同时，Re↗，λ↘，wf↘，看似矛盾。 实际上wf=λ(l/d)((u2)/(2))，与u的平方成正比，与λ一次方正比；当u↗而λ↘时，u造成的影响远大于λ。 1-21证： 当Re4000时，流动进入湍流区， ，可以简化为 对于(20-500mm)钢铁管而言 ε/d=0.15/20=0.0075,λ=0.034 ε/d=0.15/500=0.0003,λ=0.015 即λ=0.02是其中间值，误差（0.02-0.015）/0.02=25%，估算尤可。 1-22 Price=kd1.37 指定qv qv=0.7853D2u qv=2*0.7853d2 u 则D/d =20.5 Price1=kD1.37 Price2=2*kd1.37 Price1/ Price2=（1/2）（D/d）1.37=2-1*（20.5）1.37=0.803850991 大直径管节省设备费近20%。 流体在大直径管中，Re2000,则 因为D/d =20.5，u相同，所以，流体在小直径管中，Re’2000,则 若为湍流： 1-23 De=4A/П=4*0.3*0.2/（2*（0.3+0.2）） ε/d=0.1/240= 0.0004166670.005 ρ=pM/(RT)=101.3*750/760*29/(8.314*(15+273))=1.21kg/m3 Re=duρ/μ λ=0.1*(ε/d+68/Re)^0.23=0.020026207 wf=λ(l/d)(u2/2)=449.0830532J/kg wf’=1.5*((0.5/(0.3*0.2))^2/2)=52.08 J/kg We=∑wf=501.166 J/kg Ne=ρqvWe=303.39 J/s N= Ne/η=505.65W=0.51kW 1-24 2-7．解：此题的已知数据稍有问题，所以在此只给出解题思路以供参考： 过程原理作业是那几道题 2-8．IS65-40-200型离心泵在时的“扬程～流量”数据如下： V? m3/h 7.5 12.5 15 He?/ m 13.2 12.5 11.8 用该泵将低位槽的水输至高位槽。输水管终端高于高位槽水面。已知低位槽水面与输水管终端的垂直高度差为4.0m，管长80m（包括局部阻力的当量管长），输水管内径40mm，摩擦系数。试用作图法求工作点流量。 Q m3/h 7.5 12.5 15 H’e /m 9.60 19.5 26.4 /m 13.2 12.5 11.8 由作图法得，工作点流量Q=9.17m3/h 2-9．IS65-40-200型离心泵在时的“扬程～流量”曲线可近似用如下数