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1、流体流动和输送1、液体高度：, 器底所受的力：压强：指示液为 CCl4,其读数：2、人孔面积：压力：槽壁面积：槽壁所受压力：3、 4、6、（ 1）求空气的体积流量流通截面：体积流量：（2）求质量流量表压：绝压：空气的平均分子量：当时温度：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 空气密度：质量流量：7* 、 对容器 A 孔口流速：体积流量：流出的总体积：液体降至 0.5m 处所需时间：剩余部分为非稳定流动，所需时间：对于容B 由于 B下端
2、有短管，管内流体在流动中有下拉液体的作用，故需时间短。8、以水平管中心线为基准面，在11， 22，间列柏式，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 在操作条件下，甲烷的密度：水柱压差计读数：9、10、 对孔板流量计：流量与流速度关系：， 即，(1) 当读数为 80mmHg 时，即误差 1.2% (2) 读数为 20mmHg 时，即误差 4.9% (3)指示液为四氯化碳时，流量的相对误差与以上相同。11、精品资料 - - - 欢迎下载 -
3、 - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 体积流量：质量流量：导管中苯的流速：12、忽略阻力，将数据代入，得体积流量：13、，, , ，空气流量：质量流量：，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 38 页 - - - - - - - - - - ，解得，体积流量：14、当量直径：流速：湍流15、相对粗糙度：，查图得16、，查图得H1=0 ，H2=10 ，v1=0
4、 ，v2=2.2 ，P2=0 ，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 17、用试差法求流量， f(Re),Re=f(v),难以直接求解。由 Re图可见，对 0.001 的无缝钢管而言， Re 在 21041107 之间， 值在 0.02 0.028 之间，设 0.025，H1=5 ，H2=0 ，P1=P2=0 （表压）， v1=0 ，查图得 0.0235 ，苯的体积流量： qv=1.47 0.7850.0282=0.91L/S （若设
5、 0.024，qv=0.92L/S ）校核：基本相符。18、强烈湍流时，可看作常数。， ,10=1.2764 10-6/d5 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 38 页 - - - - - - - - - - d5=1.2764 10-7 ， d=42mm 19、（ 1）、（2）、（3）、20、（ 1）、，增加 3 倍（2）、（3）、，增加 1 倍21、（ 1）、, , , 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -
6、 - - - - - - -第 7 页，共 38 页 - - - - - - - - - - ,（2）、，22、，查图， 0.034, P1=P2=0 ，H1=0 ，动压头可忽略有效功率：轴功率：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 23、, H1=0 ，v1=0 ，H2=15 ，v2=0.74 ，P1=P2=0 （表压）理论功率：轴功率：24、，主管中水的流量：支管中流量：25、支路管道26、40mm 水柱 0.4kPa( 表压 )
7、，绝对压： 101.3+0.4=101.4kPa 50空气密度：空气在导管中流速：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 38 页 - - - - - - - - - - , , 查图 0.026 输送功率：效率：27、（ 1）、更换后，输出量为：扬程：（2）、两台并联两台并联后输出水量最多能达到20m3/h ，但是在 6.3m 的扬程下， 而不是 25m 。实际并联两台的输出水量总小于 20m3/h 。 两台串联的水泵扬程最多为12.5m ，但是在流量为10m3/h 时，实际串联两台
8、的扬程总小于 12.5m 。28、30时水的蒸汽压：当地大气压：允许安装高度：现安装在水源上3m 处，不能正常运转。29、允许安装高度允许吸上高度当地大气压低于标准大气压折算的压头水蒸气压高于20水蒸气压折算的压头阻力动压头50水蒸气压： 12.23kPa ，20为 2.33kPa 蒸汽压之差 12.23-2.33=9.9kPa=1.01mH2O 大气压之差 101.3 100=1.3kPa=0.13mH2O 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 38 页 - - - - - -
9、- - - - (1) 、当流量为20m3/h 时，允许安装高度： Hg=7.2-0.13-1.01-2-0.32=3.74m (2) 、流量为 30m3/h ，允许安装高度： Hg=5.7-0.13-1.01-2-0.73=1.83m 30、流动型态由Re决定，要使流动型态相似，则两种情况下Re 应相等。设1 为设备条件， 2 为模型条件，31、（ 1）、（2）、，（3）、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 传 热1、a、散热速
10、率：29606 . 024.09. 024.060700mWtA交界面温度：44424.09.0960700/1112Attb、23606.024.009.01 .09.024.060700mWtA2、根据，ttA1炉气温度：73230960700/1Att外界温度：122096060/233Att3、各层砖的热阻：24.00.124.0111R22222667.615.0R267.09.024.0333R3343221131tttt，267.060150667.624.01507002632.190267.0550667.624.02，m21.024、设交界面温度为t 精品资料 - - -
11、欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 30803021t230305050200305021t5、求散热速率mWddtlnnn49088.0128.0ln05.01048.0088.0ln15.01042.0048.0ln4513012014.32ln121求界面温度，设管外壁温度仍30不变。1201097.2249120ln1231212ddltt（5.88)04.41097.2(249120)ln1ln12323212113ddddltt求散热速率,
12、 ( 只包石棉 40mm ，管外壁温度仍30不变。 ) mWddttlnnn4.86048.0128.0ln15.01042. 0048. 0ln4513012014.32ln12141求散热速率 , (只包软木40mm ，管外壁温度仍 30不变 ) 。mWl8.28048.0128.0ln05.011097.25 .56536、设饱和蒸汽的KmW.100002，304kPa 饱和蒸汽温度1342212412rr，mmrm5.2222124不保温时：mWrrrttlm257024. 01510225.045003.0021. 01000012013414. 32112221121精品资料 -
13、- - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 保温时：mWrrrrttlmm7.107024.0151037.015.003.00225.045003.0021.01000012013414.321122222211111217、(1) 、12ln12rrtl，57.13060ln3090lnlnln1212rrrr，63.0（2）、22121ln12rrrtl342.106.01013060ln15.0109.01013090ln15.011ln11l
14、n122122212rrrrrr，746.08、(1) 、设绝热层外表面温度为t 045.0121202025.0045.0ln15. 013002tltl，解得 t=110 （2）、)045.0(121202045.0045.0ln10.01025.0045.0ln15.013002tltl用试探法求得 0.02m=20mm10417520025300ln)175200()25300(mt9、（ 1）、并流精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 38 页 - - - - - - -
15、 - - - （2）、逆流14917530025200ln)175300()25200(mt10、用狄丢斯公式计算11220002.08502.1022.0Re7.4112.0002.010005 .2Pr，符合应用范围（Re10000 ，0.7Prp， 乙炔由溶液向气相传递（部分解吸）（2）、382.0283.10128*Y气相推动力Y：132.0382.025.0*YY22、made035.09381.044Smuu/62.081. 0/5 .0/0精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 27
16、 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 300150710018.025.162.0035.0Re3由于氨的浓度很稀，PpB93.010155.025.110018.043DScPaSmmolScRTdePDPKgB.1097.1961.07251082.293.015073 .101035.0283314.83 .10110155.0015.0Re015.02695 .09. 045.09 .023、（ 1）、求 KG 9510103466.31050015.01100.31111lgGEkkKPaSmkmolKG.1099.2210（2）、GGKk，为气膜控制，属于易溶
17、气体%4 .01066.3341033.177液相阻力只占总阻力的0.4%24、0175.032025.04.224.22/132/025.01y0178.00175.010175.01111yyY，00178.01 .00178.0)9.01(12YY*11mXY，0155.015.10178. 01*1mYX，X2=0，02*2mXY惰气量：SkmolV0439.0)0175.01 (4 .2210453.00155.0)00178.00178.0(0439.0)(2121XXYYVLmSkmolLLm059.03.12121)(XXYYVL，012.0059.0)00178.00178.
18、0(0439.0)(211LYYVX0138. 0012.015.11*1mXY对数平均推动力：00274.000178. 00138.00178. 0ln00178.00138.00178.0ln*22*11*22*11YYYYYYYYYm气相传质单元数：85.500274.000178.00178.021mGYYYn25、上列平衡关系换算得Y 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 X 0.0085 0.0165 0.0240 0.0314 0.0384 0.0452 Y1=0.05 ，Y2=Y1(1-0.9)=0.005精品资料 - - - 欢迎下载 - - - -
19、- - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 28 页，共 38 页 - - - - - - - - - - SkmolV0425.0)0476.01(4 .221X2=0，0384. 0*1X（由平衡线上Y1查得）SkmolXXYYVLm05.00384.0)005.005.0(0425.0)(212121215 .1XXYYVLm，0255.005.05.1)005.005.0(0425.05.1)(211mLYYVX作图，（ 1）、根据题给Y、X数据作出平衡线。（2）、根据（ X1、Y1）、 (X2、Y2)作出操作线。（3）、从平衡线和操作线间
20、在Y1=0.05 ，Y2=0.005 范围内求得各Y及其对应当垂直距离Y-Y* 。（4）、 Y对*1YY作图，曲线下的面积，5205.444.01 .01225.0206.0306.0406.094.2*YYdY气相传质单元数为4.526、用解析法015.05.13.1015 .11Y，Y2=0.015(1-0.98)=0.0003，X2=0 SkmolV0138.0294 .0SkmolXXYYVLm0103.076.0/015.0)0003. 0015.0(0138.0)(2121L=1.5 0.0103=0.0155kmol/S=0.28kg/S溶液出塔浓度：0131.00155.0)0
21、003.0015.0(0138.0)(211LYYVX010.076.01*1XY，076. 02*2XY00167. 00003.0010.0015.0ln0003.0010.0015.0ln*22*11*22*11YYYYYYYYYmmYaAKYYVHmY4 .200167.0)8.0785.0(10.0)0003.0015.0(0138.0)(202127、0aAKVhYGSmYkmolaAhVKGY2420.1094.1)5.1785.0(1466.108.028、mYYHaAYYVK021)(SkmolV0216.02527327336004 .22)05.01(20000526.0
22、05.0105.01Y，0025.00025.010025.02Y精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 29 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 0202.018/158/065.01X（58 为丙酮的 mol 质量）0404. 00202. 0221*1XY，0*2Y00612.00025. 00404.00526.0ln0025.00404.00526.0ln*22*11*22*11YYYYYYYYYmSmYkmolKY242.100 .700612.06)8 .078
23、5.0)(939.0()0025.00526.0(0216.029、(1) 、填料层增高3 米后，因mYYaAKYYVH021)(，mYYY)8.0785.0)(939.0(0007.0)(0216.09221整理得，)(0815. 021YYYm（2）、求2Y0536.00202.0)0025.00526.0(0216.0)(121XYYVL48.20216.00536.0VL)0526.0(48.21)(2211YYYLVX，X2=0平衡关系： Y=2.0X221*1807.00424.0)0526.0(48.222YYXY)(0815. 021YYYm)(0815.0ln212*112*
24、11YYYYYYYY)0526.0(0815.0)807. 00424.0(0526. 0ln)807.00424.0(0526.022222YYYYY22220815.000429. 0807.0012.0ln193. 00102.0YYYY，用试探法求2Y出口气体含丙酮0.1 （3）、求丙酮回收率%1.980526.0001.00526.0121YYY与原条件相比：03.10025.00526.0001.00526.0/)(/ )(12121YYYYYY塔增高后回收率增加330、气相传质单元数为，32/6GGhHn321mYYY， Y1=0.03/(1-0.03)=0.0309 物料衡算关
25、系得，V(Y1-Y2)=L(X1-X2)=Lm(*1X-X2) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 30 页，共 38 页 - - - - - - - - - - Y=mX ，X=Y/m=Y/18 )(4.1)18(2121XXLXYLmm， X2=00.0309/18=1.4X1，00123.04.1180309.01X0221. 000123.018*1Y，02*2mXY3021.00309.0ln021.00309.0ln22*22*11*22*11YYYYYYYYYYYm用试算法求算，
26、求得出塔气体含SO2为 0.71%31、0aAKVHYmYYY21Y1=0.03 ，Y2=Y1(1-0.98)=0.0006，Y1-Y2=0.03-0.0006=0.0294026.0013. 0221*1XY004. 0026.003.0*111YYY0006.000006.0*222YYY00179.00006. 0004.0ln0006.0004.0ln*22*11*22*11YYYYYYYYYmYSmkmolaKY.02.03，SmkmolAV.012.020，mH85.900179.00294.002.0012.032、（ 1）、平衡数据换算，以第一组数据为例，0005.005.01
27、0005.0X，00013.0013.03 .101013.0Y作出 YX相图（2）、求操作线0309.003.0103.01Y，0002.00002.010002.02YV(Y1-Y2)=L(X1-X2) ，X2=0 0214.0)0002.00309.0(4.227851)(211YYLVX式中： 78/22.4是将气体体积换算成质量，与X1单位一致。在 YX图上，连接Y1、X1点（ 0.0309 ，0.0244 ）和 Y2、X2点（ 0.0002 ，0）得操作线。(3) 、在 Y1Y2间，从平衡线和操作线，读出推动力Y-Y* ，列于下表。(4) 、以 Y对*1YY作图，曲线下面积为*YY
28、dYnG，曲线下 Y从 0.00020.0015间，*1YY值为 5000800，从放大图中求出该面积约1.32化学反应器 0 、k 的单位：1331hmkmolknn11时间浓度nCk，浓度3mkmol0 级反应：hmkmolkC3 1级反应：110)(SkC时间浓度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 31 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 2 级反应：SkmolmSmkmolkC.)(311311时间浓度SPknaP10 级反应：SPakP/ 1级反应：1SkP 2
29、级反应：11SPakPSmkmolr3时间浓度对于气相反应，nApApkr，Ar的单位Smkmol3，pA的单位2mN，kp的单位132223.SmNkmolmNSmkmolprknnnAApkp与 kc的关系：npncpkCk，p=CRT ，RTpCnpnCpkRTpk，nCpRTkk，或npCRTkk1、化学计量式：ZBA22t=0 时， nA0=0.14 ，nB0=0.2 ，nZ0=0.08 ，t=t 时， nA=0.08 ，43.014.008.014.000AAAAnnnx， nB=nB0nA0 xA=0.2 0.14 0.43 0.14nZ=nZ0+nA0 xA=0.08+0.14
30、 0.43=0.14反应进度：molxnAAA06.0143.014.00反应进行完全时的反应进度：molxnBBBB1.020.12.002、（ 1）、速率常数kp=3.66 其单位为，hPSPPSPprkaaaaAAp.11/22(2) 、hmmolhdtmoldnmVrAA.)()()(133精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 32 页，共 38 页 - - - - - - - - - - hmolmmmolhmmolCrkAA.32332对于理想气体，RTnpAA，RTCRTVnpAA
31、A，266.3AApdtdp变为266.3RTCdtRTCdAA，266.3AARTCdtdChrkmolmKatmpKkmolatmmhrpkaac37310217.1400110132508206.0166.34、倍6804.10002. 0314.8/75000)92317731(/773/0923/0773923eeeeAeArrRERERE6、对于二级反应，)11(10AACCktSt5.1161101.0185.011，St4.1175101.0185.012讨论 ：对于二级反应，若要求CA很低时，虽然初始浓度相差甚大，但所需要的反应时间却相差甚微。这是因为反应时间主要消耗在反应的
32、后期。当205.0AACr时，计算方法同上，St19801101.0105.011，St19965101.0105.012停留时间分布 1 、min1199 .011ln0193.0111ln1Axkt2、同第七章6 题 3、3075.116097.474750mkmolCA（分子量：醋酸60，丁醇 74，醋酸丁酯 116）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 33 页，共 38 页 - - - - - - - - - - hkmolFA724.15 .01162424000，hmCFvAA30
33、0985. 075. 1724.133245. 185.0/058.1/058.160305 .34985.060mVVmttvVRTR4、（ 1）、330447.12.041097.1608 .0171.0)1(mxkCxqVAfAAfVR（2）、330255.31.041097.1609 .0171.0)1(mxkCxqVAfAAfVR（3）、330723.02.081097.1608.0171.0)1(mxkCxqVAfAAfVR另解：001,1ARRACVVtCt与（ 1）相比， CA0增大 1 倍， VR减小 1 倍，VR=1.447/2=0.723M35、301.42.040027
34、8.0608 .0684.0)1 (mxkCxqVAfAAfVRPFR的长度：mAVLR3.334125.0785.01.426、3072. 12. 04006633.0608. 0684. 0)1 (mxkCxqVAfAAfVRmAVLR7 .146125.0785.072.127、（ 1）、020205.015.05 .0)1 (AAAAAkCkCxkCxtVR=qVt，VR2=6VR，6VR=6qVt=qVt2200)1 (5.06AAAVAVxkCxqkCq，012252AAxx，75.0Ax另解：20)1(6AAAVRxkCxqV（a）20)5.01 (5.0AVRkCqV (b)(
35、a)/(b)，2)1(12AAxx，75.0Ax精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 34 页，共 38 页 - - - - - - - - - - （2）、对于 PFR由于体积相同，其他条件不变，所以t3=t1，kt3CA0=kt2CA0=2因为流动情况不同，根据PFR的特点，有以下关系式，300323111AACCAAAACCkkCdCt，213003AAACCCkt3103AACC，323111033AAACCx8、 2A+BR，可写成， A + 1/2B 1/2RxA=0 时 CA0 C
36、B0 CR0=0 xA=0.6 时 CA=CA0(1xA) CB=CB0-1/2CA0 xA32002200146.0)6 .025.03()6.01(20025.06060/028.0)5.0()1(mxCCxkCxCqVAABAAAAVR9、（ 1）、300496.0)8.01(0806. 08.060244.14)1(mxkCxCqVAAAAVR（2）、)1 (00AAAAVRxkCxCqV，95.038.0496.060244.1438.0496.0kVqkVxRVRA（3）、300117. 1)9.01(0806.09.001.0)1(mxkCxCqVAAAAVR（4）、312.08
37、 .011ln0806.001.011lnmxkqVAVR（5）、22)1(11kxA，2111Axk，min8.260806.019.0111112kxA3268.08.2601.0mqVVR总容积： 0.268 20.536m310、（ 1）、3075.116097.474750mkmolCAhkmolFA724.15 .01162424000，hmCFqAAV300985. 075. 1724.1hxkCxtAAA55.060min335.075.1104.175 .0)1 (30精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -
38、- - - - - - -第 35 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 3034.105.1985.0)5.000.0(mqVVR（2）、30539. 0)5 .01 (75.10174.0605.0985.0)1 (mxkCxqVAAAVR（3）、3220078.1)5.01 (75.10174.0605.0985.0)1(mxkCxqVAAAVR（4）、32212010138. 0)323.01(75.10174.060323.0985.0)1(mxkCxCqVAAAAVR322220120238.0)5.01(75.10174.060)323. 05. 0(985.
39、0)1()(mxkCxxCqVAAAAAVR反应器的总容积VR=VR1+VR2=0.38+0.38=0.76m3计算结果说明，VCSTRVBTRVn-CSTRVPFR11、（ 1）、3101011.31.08 .00567.015 .4/11mkmolqVkCtkCCVRAAA3210288.180806.011.3111mkmoltktkCCAA33210383.08158.0188.111111mkmoltktktkCCAA3432104205.0838.0183.01111111mkmoltktktktkCCAA（2）、NAANktCC10，ANANCCkt01，ANACCktN0ln1
40、ln2.6498.0089.380806.01ln205.05 .4lnN为保证最终出口浓度0.205kmol/m3 ，应需 7 个反应釜串联。12、BBBVRrxCqV0，BBBRVxCrVq0)(min0064.075.075.0175.08.04.12.012.01)(3000010mxCxCxCCkVxCrVqBBBBBBARBBBRV精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 36 页，共 38 页 - - - - - - - - - - min0032.020064.023mqqqVVBV
41、A13、ApVPxkqV11ln1，)1 (ASAVSxkxqVVP与 VS的关系：AAASPSPxxxVkkV11ln)1 (若 VP=VS，则，)1(ASAxkxApxk11ln1，PPAAPASkkxxkxk64.16 .011ln)6.01(6.011ln)1(求反应温度，RTEAek/21RTESRTEPekekA，kS=1.64kP，1264.1RTERTEee3.23423314.883740495.064.1ln12RTERTE，KT432)3.23(314.8837402精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 37 页，共 38 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 38 页，共 38 页 - - - - - - - - - -