《化工原理》课本习题答案.doc 13页

'《化工原理》课本习题答案第一章  流体流动1         PA（绝）= 1.28×105 N/m2PA（表）= 2.66×104N/m22         W = 6.15吨3         F = 1.42×104NP = 7.77×104Pa4         H = 0.39m5         △P = 2041×105N/m26         P = 1.028×105Pa    △h = 0.157m7         P（绝）= 18kPa      H = 8.36m8         H = R   PA> PB9         略10     P = Paexp[-Mgh/RT]11     u = 11.0m/s ;  G = 266.7kg/m2sqm = 2.28kg/s12     R = 340mm13     qv = 2284m3/h14     τ= 1463s15     Hf = 0.26J/N16     会汽化 17       18     F = 4.02×103N19     略20     u2 = 3.62m/s ; R = 0.41m21     F = 151N22     v = 5.5×10-6m2/s23      =0.817    a = 1.0624     略25     P（真）= 95kPa ; P（真）变大26     Z = 12.4m27     P（表）= 3.00×105N/m228     qv = 3.39m3/h   P1变小 P2变大29     qv = 1.81m3/h30     H = 43.8m31     τ= 2104s32     He = 38.1J/N33     qv =0.052m3/s=186m3/h34     qv1 = 9.7m3/h ; qv2 = 4.31m3/hqv3 = 5.39m3/h ; q,v3 = 5.39m3/h35     qvB/qvC = 1.31 ; qvB/qvC =1.05 ;能量损失36     P1（绝）=5.35×105Pa 37      = 13.0m/s38     qv = 7.9m3/h39     qVCO2（上限）=3248l/h40      = 500 l/s ; τ=3×104PaF = 3×102N   P = 150w41     he = 60.3J/kg42     τy = 18.84Pa μ∞ = 4.55Pa·s43     τy = 39.7Pa44     略第二章  流体输送机械1         He = 15+4.5×105qV2He = 45.6J/N   Pe = 4.5KW2         P = ρω2r2/2 ;  Φ/ρg = u2/2g = 22.4J/N3         He = 34.6J/N ; η = 64％4         略5         qV = 0.035m3/s ; Pe = 11.5KW6         串联7         qV = 0.178m3/min ; qV, = 0.222m3/min8         会汽蚀9         安装不适宜，泵下移或设备上移 10     IS80-65-160 或 IS100-65-31511     ηV = 96.6％12     不适用13     P = 33.6KW ; T2 = 101.0℃14     qV = 87.5m3/h ; 选W2第三章  流体的搅拌1         略2         P = 38.7w ; P’ = 36.8w3         d/d1 = 4.64 ; n/n1 = 0.359 ; N/N1 = 100第四章  流体通过颗粒层的流动1         △φ = 222.7N/m22         △φ/L = 1084Pa/m3         V = 2.42m34         K = 5.26×10-4m2/s ; qe = 0.05m3/m25         A = 15.3m2 ; n = 2台6         略7         △V0 = 1.5L8         △V = 13L9         q = 58.4l/m2 ; τw = 6.4min10     τ = 166s ; τw = 124s11     K = 3.05×10-5m2/s Ve = 5.06×10-2m3 ; V = 0.25m312     n’ = 4.5rpm ; L’/L = 2/3第五章  颗粒的沉降和流态化1         ut = 7.86×10-4m/s ; ut’ = 0.07m/s2         dP = 88.8μm3         τ = 8.43×10-3s ; s = 6.75×10-5m4         dpmax = 3.6μm5         dpmin = 64.7μm ; ηP = 60％6         可完全分开7         ζRe2<488         η0 = 0.925 ; x出1 = 0.53  x出2 = 0.27 ; x出3 = 0.20x出4 = 0 ; W出 = 59.9kg/day9         ε固 = 0.42 ; ε流 = 0.71 ; ΔФ = 3.14×104N/m210     略11     D扩 = 2.77m12     略第六章       传热1         δ1 = 0.22m ; δ2 = 0.1m 2         t1 = 800℃3         t1 = 405℃4         δ = 50mm5         (λ’-λ)/ λ = -19.7％6          略7         Q,/Q = 1.64  λ小的放内层8         a = 330W/m2*℃9         a = 252.5W/ m2*℃10     q = 3.69kw/m211     q1/q2 =112     w = 3.72×10-3kg/s ; w’= 7.51×10-3kg/s13     Tg = 312℃14     Tw = 746K15     τ = 3.3hr16     εA = 0.48 ; εB = 0.4017     略18     热阻分率0.3％ K’= 49.0W/m2·℃ ; K,, = 82.1W/m2·℃19     w = 3.47×10-5kg/m·s ; tw = 38.7℃20     δ= 82mm21     a1 =1.29×104W/m2·℃ ; a,2 = 3.05×103W/m2·℃ ; R = 7.58*10-5m2·℃/W22     δ= 10mm ; Qmax = 11.3KW 23     R = 6.3×10-3m2·℃/W24     n = 31 ; L = 1.65m25     L = 9.53m26     qm = 4.0kg/s ; A = 7.14m227     qm2 = 10.9kg/s ; n = 36 ; L = 2.06m ; q,m1 = 2.24kg/s28     qm = 0.048kg/s29     t2 = 76.5℃ ; t2 = 17.9℃30     t,2 = 98.2℃ ; 提高水蒸气压强  T’= 112.1℃31     qm1 = 1.24kg/s32     T,2 = 78.7℃ ; t,2 = 61.3℃33     T = 64.6℃ ; t2a = 123.1℃ ; t2b = 56.9℃34     t2 = 119℃35     τ = 5.58hr36     单壳层 Δtm = 40.3℃ ; 双壳层Δtm’= 43.9℃37     a = 781W/m2·℃38     L = 1.08m ; t2’= 73.2℃39     NP = 2 ; NT = 114 ; L实 = 1.2L计 = 3.0m ; D = 460mm第七章       蒸发1         W = 1500kg/h ; w1 = 12.8％ ; w2 = 18.8％2         Δt = 12.0℃3         A = 64.7m2 ; W/D = 0.839  4         W = 0.417kg/s ; K = 1.88×103W/m2·℃ ; w’= 2.4％5         t1 = 108.6℃ ; t2 = 90.9℃ ; t3 = 66℃6         A1 = A2 = 9.55m2 第八章  吸收1         E=188.1Mpa;偏差0.21%2         G=3.1×10-3kgCO2/kgH2O3         Cmin=44.16mg/m3水；Cmin=17.51mg/m3水4         （xe-x）=1.19×10-5；（y-ye）=5.76×10-3 ;(xe-x)=4.7×10-6 ;(y-ye)=3.68×10-35         (y-ye)2/(y-ye)1=1.33 ; (xe-x)2/(xe-x)1=2.676         τ=0.58hr7         τ=1.44×106s8         Kya=54.9kmol/m3·h ; HOG=0.291m ;液相阻力分率15.1%9         NA=6.66×10-6kmol/s·m2 ; NA’=1.05×10-5kmol/(s·m2) 10     略11     略12     NOG=  13     略14     略15     x1=0.0113;  =2.35×10-3  ;H=62.2m16     (1)H=4.61m;(2)H=11.3m 17     Gmin=0.489kmol/m2·h ; x2=5.43×10-618     HA=2.8m ; HB=2.8m19     (1)HOG=0.695m;Kya=168.6kmol/m3·h;(2)w=4.36kmol/h20     y2=0.00221     η’=0.87；x1’=0.0032522     y2’=0.000519第九章        精馏1         （1）α1=2.370 ；α2=2.596 ；（2）αm=2.4842         t=65.35℃ ； xA=0.5123         t=81.36℃ ;  yA=0.1874          =1.355         （1）  =31.3kmol;  =0.619（2）  =38.0kmol;y=0.5636         （1）D/F=0.228；（2）L/V=0.667;  =0.470 (3)L/V=0.8 ;  =1.687          =14.32kmol/h8         (1)V=10kmol/h ; (2)R=16; L/V=0.9419          =120kmol/h ; yn+1=1.17xn-0.02510     略11     略12     NT=16 ; 加料板为第8块13     （1）  =12.8kmol/h ; η=92.5%; (2)NT=714     (1)S=11.5kmol/h ; η=83.2%; (2)NT=7 15     NT=1516     NT=8; xDmax=0.64417     NT=1818     η=96.7%; Rmin=1.5119     xD=0.889; xW=0.19420     xD=0.873; xW=0.20721     xD=0.00869; xW=3.27×10-422     xW=0.0935; EmV=66.4%23     (1) xD=0.8; xW=0.05;(2)略24     (1)NT=7; (2)V=20.3kmol/h; (3)D=47.4kmol; W=52.6kmol25     t=60℃; xA=0.188; xB=0.361; xC=0.45126     x(A-D) :0.030;0.153;0.581;0.237    y(A-D) :0.141;0.306;0.465;0.08527     D/F=0.4975;W/F=0.5025; xD(A-D):0.402;0.591;0.007;9.7×10-5 ;xW(A-D):1.4×10-5;0.012;0.690;0.29828     N=14.1 ; N1=7.9第十章        气液传质设备1         EmV=0.7582         ET=41%3         N实=10 4         D=1.2m5         HETP=0.356m6         D=0.6m; △P/H=235.44Pa/m第十一章  萃取1         (1)E=64.1kg;R=25.9kg;x=0.06;y=0.046 (2)kA=0.767;β=14.62         (1)E=92.2kg;R=87.8kg;yA=0.13; xA=0.15 (2)E°=21.31kg;R°=78.69kg;yA°=0.77;xA°=0.163         (1)R=88.6kg;E=130.5kg;yA=0.0854;yS=0.862;yB=0.0526;xS=0.0746;xB=0.825 (2)S=119.1kg4         xA2=0.225         E1=125kg;RN=75kg;yA1=0.148;yS1=0.763;yB1=0.089;xSN=0.0672;xBN=0.9136         (1)S/B=24.9;(2)S/B=5.137         (1)Smin=36.47kg/h (2)N=5.1第十二章  其它传质分离方法1         m=47.7kg2         t1=44.9℃3         a=138.3m2/g4         τB=6.83hr5         W3=0.0825;qm2=5920.3kg/h; JV1=0.0406kg/m2·s; JV2=0.0141kg/m2·s第十三章  热质同时传递的过程1         略 2         (1)θ1=20℃; (2)t2=40℃;H=0.0489kg水/kg干空气3         H=0.0423kgH2O/kg干H24         (1)W=0.0156kgH2O/kg干空气 (2)tw3=18.1℃5         t2=45.2℃;H2=0.026kg水/kg干气6         W=2.25kg水/kg干气7         P2=320.4kN/m28         Z=2.53m第十四章  固体干燥1          =74.2%;  =5.6% 2         W水=0.0174kg水/kg干气; Q=87.6kJ/kg干气3         略4         (1)ΔI=1.25kJ/kg干气;(2)t2=55.9℃;(3)t2=54.7℃5         (1)t2=17.5℃;H2=0.0125kg水/kg干气 (2)  =10.0%6         自由含水量=0.243kg水/kg干料  结合水量=0.02kg水/kg干料  非结合水量=0.23kg水/kg干料7         τ=7.06hr 8         τ=21.08hr9         (1)  =250.75kg干/h (2)QP=25798.2kJ/h (3)QD=13984.3kJ/h10     V=223kg/s; t1=163℃; η=81.1%11     (1)V=10.9kg/s ; η=78%  (2)V=6.59kg/s; η=80.5%12     V=2.49×104kg/h; Q预=3.01×106kJ/h '