化工基礎(chǔ)習(xí)題解答

化工基礎(chǔ)習(xí)題解答化工基礎(chǔ)習(xí)題解答化工基礎(chǔ)習(xí)題解答xxx公司化工基礎(chǔ)習(xí)題解答文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度化工基礎(chǔ)習(xí)題解答（第二版張近主編）第3章流體流動(dòng)過程及流體輸送設(shè)備1、某合成氨工藝以煤為原料的氣化法生產(chǎn)中，制得的半水煤氣組成為：H42%，%，%，%，%，%（均為體積分?jǐn)?shù)），求表壓為，溫度為25℃時(shí)，混合氣體的密度。解：解法一：先求混合的摩爾質(zhì)量；算出在操作溫度和壓力下各純組分的密度，然后再按組分的摩爾分?jǐn)?shù)疊加。解法略。6、套管換熱器的內(nèi)管為φ25mm×，外管為φ57mm×的無縫鋼管。液體以5400kg/h的流量流過環(huán)隙。液體的密度為1200kg/m，粘度為2×10Pa·s。試判斷液體在環(huán)隙流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)。解：設(shè)大管內(nèi)徑為d，小管外徑為d流體在環(huán)隙流動(dòng)當(dāng)量直徑為：d=d-d7、現(xiàn)要求將原油以一定流量，通過一條管道由油庫送往車間，并保證原油在管道中呈層流流動(dòng)，現(xiàn)分別提出如下措施：（1）管道長(zhǎng)度縮短20%；（2）管徑放大20%；（3）提高原油溫度使原油粘度下降20%，而假設(shè)密度變化不大，可忽略不計(jì)。問上述措施分別可使由于管道沿程摩擦而損失的機(jī)械能比原設(shè)計(jì)降低百分之幾8、欲建一水塔向某工廠供水，如圖所示，從水塔到工廠的管長(zhǎng)（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為500m，最大流量為·s。管出口處需保持10m水柱的壓頭（表壓）。若摩擦系數(shù)λ=，求：(a)當(dāng)管內(nèi)流速為m·s，所需管徑及塔高；(b)當(dāng)管內(nèi)流速為4m·s，所需管徑及塔高；(c)由(a)、(b)計(jì)算結(jié)果，分析滿足一定流量時(shí)，塔高與管徑的關(guān)系。解：如圖選取1，2截面，計(jì)算基準(zhǔn)面為管出口水平面。壓力以表壓表示。在1→2列柏努利方程，得：9、用離心泵經(jīng)φ57mm×的鋼管，將敞口貯罐內(nèi)的有機(jī)溶劑（粘度為20×10）Pa·s，密度為800kg·m），輸送到反應(yīng)器中，設(shè)貯罐內(nèi)液面離反應(yīng)器內(nèi)液面高度保持16m，見附圖。已知鋼管總長(zhǎng)度（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為25m，反應(yīng)器內(nèi)壓力恒定為4kgf·m（表壓），有機(jī)溶液輸送量為·h，試確定泵提供的壓頭。解：如圖選取截面1，2計(jì)算基準(zhǔn)面為敞口貯罐液面，壓力以表壓表示。在1→2列柏努利方程，得：10、用泵將密度為850kg·m的某液體從低位槽打到高位槽。低位槽據(jù)地面高2m，管子出口距地面高20m，管路阻力損失為30J·kg，泵入口流速為·s，入口管徑為φ89mm×6mm，出口管徑為φ60mm×4mm，求泵的有效功率。解：如圖選取低位槽液面為1-1面，高位槽為2-2面，地面為計(jì)算基準(zhǔn)面，在1→2列柏努利方程，得：11、如圖所示，槽內(nèi)水位維持不變，槽底部與內(nèi)徑為100mm的鋼管聯(lián)結(jié)，管路上裝有一個(gè)閘閥，閥前離管路入口端15m，B處裝有一個(gè)指示劑為汞的U型管壓差計(jì)，測(cè)壓點(diǎn)與管路出口端之間距離為20m。(1)當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)讀數(shù)R=600mm，h=1500mm。閥門部分開啟時(shí)，測(cè)得R=400mm，h=1400mm，管路的摩擦系數(shù)取λ=，入口處局部阻力系數(shù)取ξ=，問管內(nèi)流量為多少m/h(2)閥門全開時(shí)（取閘閥全開l/d=15，λ=），問壓差計(jì)測(cè)壓點(diǎn)B處的靜壓強(qiáng)為多少kPa（表壓）解：(1)a、首先根據(jù)當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)R