2021年化学工程基础习题答案(武汉大学第二版).docx

精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 化学工程基础习题 第二章． P69 1.解： Pvac Po P绝 即13.3 10 3 Pa 98.7 10 3 P P o 绝 3 P绝 85.4 10 Pa Pa P Po 85.4 10 3 Pa 98.7 10 3 Pa 13.3 10 3 Pa 解： d 2 d 2 1 2 de 4 4 4 (d1 d2 ) 70 d1 d2 解：对于稳定流态的流体通过圆形管道，有 u d 2 2 1 2u1 d 2 2 若将直径减小一半，即 d 1 2 d 2 u2 u1 4 即液体的流速为原流速的 4 倍. 解： 第 1 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - L u 2 fH f d 2g 2H L 1 u1 2 d2 gf d 2 g 1 2H f 2 2 2  L 2 u2 d 2 2 g 2L 2 u2 2 H f 2 2 d2 2g L u2H f 1 1 1 L u 2 1d1 2 g 1 64 64 Re du u2 4u1 , L 1 L 2, d 1 2d 2 H f 2  64 d2u 2  L 2 u2 2L u2d 2 2 g 2 L u 2 H f 1 64 1 1 d1u 1 d1 2 g H f 2 H f 1  64 d 2u 2 64 2d 1 u  L 2 d 2 L 1 2d 2  2 u2 2 g 2( 1 u )2 2 4 2g 2 4 2 H f 2 H f 1 H f 2 1 1 1 1 16 2 1 2 16 4 16H f 1 即产生的能量损失为原来的 16 倍。 解：1）雷诺数 Re ud 第 2 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 其中 1000kg m 3 ， u 1.0m s 1 d 25mm 25 10 3 m 1cp 故 Re 10 3 Ps s ud 1000 1.0 25 10 3 25000 故为湍流。 10 3 2）要使管中水层流，则 Re 2000 即 Re 1000 25 10 3 10 3 m u  2000 解得u 0.08m s 1 解：取高位水槽液面为 1-1′， A-A′截面为 2-2′截面，由伯努利方程 uu22z p 1 1 z p 2 1 H u u 2 2 1 g 2 g 2 g 2 g f 其中 z1 10m, z2 2m; p p ; u 0; H h f 1 2 1 f g u2 u 则10 2 2 16.15u 2 2 9.8 9.8 解得 1）A-A′截面处流量 u u2 u 2.17m s 1 2） q v Au 第 3 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 其中 A  7.85 10  12d14 1 2 d 1 4 4 3 2 3.14 (100 10 ) 1 u 2.17m s 3q v 7.85 10 3  2.17 3600 61.32 m h 3解：对 1-1′截面和 2-2′截面，由伯努利方程得 3 uu22z p1 1 z u u 2 2 p 2 1 1 2 g 2 g g 2 g 其中 z1 z2 , p1 1mH O gh1 2u 0.5m s 1, p gh 2 1 1 2 d12 d 1 du2 2 u1 d 2 ( 0.2)2 0.1  0.5 2.0m s 1 0.52 h 2 0.19 m 22 9.8 2 9.8 2 15. 解：选取贮槽液面为 1-1′截面，高位槽液面为 2-2 ′截面，由伯努利方程得 z p 1 2 u1 H z u p 2 1 H u21 e 2 f u 2 g 2 g g 2 g 其中： z1 2m, z2 10m; u1 u2 0 p1pvac p 1 100mmHg p013.6 103 p 0 2 9.8 0.1 13332.2pa e2 13332.2 H e 10 19.6 1000 4 ) (g 9.8 980 ( H e 12.08 19.6 13332.2 14.08 1.388 15.468 9.8 980 g P H e qV 15.468 2 (53 10 ) 980 3 24 3 2  0.655kw 10