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1、精品_精品资料_=5 绪论习题1） 1）含水份 52%的木材共 120kg,经日光照晒,木材含水份降至 25%,问：共失去水份多少千克？以上含水份均指质量百分数.木材木材1201-0.52=120-w1-0.25照晒w=43.2kg2） 以两个串联的蒸发器对 NaOH水溶液予以浓缩,流程及各符号意义如下列图, F、G、E 皆为 NaOH水溶液的质量流量, x 表示溶液中含 NaOH的质量分数,W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量.如,问： W1、W2 、E、x1 各为多少？W1kg/sW2kg/sNaOH水液G kg/sE kg/sF=6.2Kg/s蒸发器 1蒸发器 2X2 =0.30 X0=0
2、.105W1:W2=1:1.15 , X-Wt,x1,w1,w2,D,E=.对掌握体 I ,NaOH物料衡算： Fx0=Ex2即 6.2 0.105=E0.30E=2.17 kg/s W1+W2 =F-E=6.2-2.17=4.03 kgW1=4.03/2.15=1.87 kg/s, W2=4.03-1.87=2.16 kg/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对掌握体 II ,总的物料衡算： G=F-W1=6.2-1.87=4.33 kg/s Fx0=Gx2即 6.2 0.105=4.33x 1,x1=0.153) 某连续操作的精馏塔分别苯与甲苯.原料液含苯0.45 （摩尔分率
3、, 下同）,塔顶产品含苯0.94 .已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的 95%.问：塔底产品中苯的浓度是多少？按摩尔分率计. 解 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DX DD0.94可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.95=FX F = F0.45可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D0.445, WFF0.545可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又F0.45D0.94WXW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即0.450.450.940.545XW可编辑资料 - - - 欢
4、迎下载精品_精品资料_XW0.04134) 导热系数的 SI 单位是 W/m ,工程制单位是 kcal/m h .试问 1kcal/ mh 相当于多少 W/m ？并写出其因次式.1kcal/m.h.0C=.J/m.s.0C写出导热系数的因次式.31kcal=4.187 10 J,1h=3600s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_kcal104.187103J0W1.1630可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m.h. C3600m.s. Cm. C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_令各基本因次为：M 质量,L 长度,T 温度, 时间.可编辑资料 - -
5、- 欢迎下载精品_精品资料_导热系数因次式M（ L /L.2） L.TML3T 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5) 已知抱负气体通用常数物理大气压升 / 摩尔 K,试求采纳 J/kmol K 时 R的数值.解：写出以 J/ （kmolk）的单位为抱负气体通用常数 R之值.52-33 1 物理大气压 =1.0133 10 N/m,1 升=10 m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R=0.08205物理大气压.,升0.082051.0133105310 3（N/ m2 m38314J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摩尔, K10kmol.kkmol
6、.K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6） 水蒸汽在空气中的扩散系数可用如下体会公式运算：22式中D扩散系数,英尺 /h . p压强, atm. T肯定压强,.试将上式改换成采纳 SI 单位的形式.各物理量采纳的单位是：D m/s ,p Pa,TK.解: 体会公式的单位换算 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4D1.4610 PT 2.5T441可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_物理量扩散系数压强肯定温度原先单位2英尺 /hatm0R后来单位M2/sPaK222-525可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 1 英尺/h=0.3048 /3
7、600m/s=2.58 10 m/s,1atm=1.0133 10 pa,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_温差 1k=1.8 0R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D 1 2.5810 51.46P10 4151.8T 1.8T 2.5441可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1.013342.5D9.21810T10 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PT 2457） 在冷凝器中蒸汽与冷却水间换热,当管子是干净的,运算总传热系数的体会式为：2式中K 总传热系数, Btu/fth .u水流速
8、, ft/s.试将上式改换成采纳 SI 单位的形式.各物理量采纳的单位是： K W/m , um/s.解：体会公式的单位换算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10.00040K1268u0.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_物理量传热系数流速原先单位BUT/ft 2.h. 0Fft/s后来单位W/（ m2 .K）m/s1BUT/ft 2.h.0F=5.678W/m 2.K,1ft/s=0.3048m/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1K 1/ 5.6780.000401268u / 0.30480.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资
9、料_17.045K 10 513937u 0.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第一章 流体流淌习题解答1 某敞口容器内盛有水与油. 如图.已知水及油的密度分别为1000 和 860kg/m3, 解： h1=600mm,h2=800mm,问 H为多少 mm？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_h1600mm, h2800mm,水10 3 kg/ m3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_油860kg / m3 , h.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_860h9.811.32 m0.6010 3
10、9.810.801039.81h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 有一幢 102 层的高楼,每层高度为 4m.如在高楼范畴内气温维护 20不变.设大气静止,气体压强为变量.的平面处大气压强为 760mmH.g 试运算楼顶的大气压强,以 mmHg为单位.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：d pp29 /8314gdz 293.21.19010 5 p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_代入,得dp5408可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P19.81pP21.19010dz0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Ln p1
11、/ 7609.811.19010 54080.04763,P1724.7 mmHg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 某水池,水深 4 米,水面通大气,水池侧壁是铅垂向的.问：水池侧壁平面每3 米宽度承担水的压力是多少 N？外界大气压为 1atm.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_40F3P0水 gzdz3 1.013105431039.8142 / 21.45105 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_44外界大气压为 1atm,试按抱负气体定律运算 0.20at （表压）、 20干空气的密度.空气分子量按 29 计.可编辑资料 - - - 欢迎
12、下载精品_精品资料_PM1.013解：RT10 50.2083140.81293.2104 291.439 Kg/ m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rg255有个外径为 R2、内径为 R1 为的空心球,由密度为 的材料制成.如将该球完全埋没在某密度为 的液体中,如球能在任意位置停留,试求该球的外径与内径之比.设球内空气重量可略.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： 4/ 3（R3R3 g 4/ 33可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_21R2 / R11/ 1 / 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_366为放大以 U形压差计测气
13、体压强的读数,采纳倾斜式U形压差计. 如图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3指示液是 =920kg/m 的乙醇水溶液.气体密度为 1.20kg/m问 p1 与 p2 的差值是多少 mmH？g.读数 R=100m.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解 : P1P2i gR sin 20 09201.209.810.1sin 20 0308.3Pa2.31mmHg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3采纳微差 U形压差计测压差. 如图.已知 U形管内直径 d 为 6mm,两扩大室半径均为 80mm,压差计
14、中用水和矿物油作指示液,密度分别为1000 及 860kg/m .当可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_管路内气体压强 p 与外界大气压 p0 相等时, 两扩大室油面齐平, U形管两只管内油、水交界面亦齐平.现读得读数R=350m,m 试运算：（ 1）气体压强 p（表）.0（ 2）如不计扩大室油面高度差,算得的气体压强p 是多少？（ 3）如压差计内只有水而不倒入矿物油, 如一般 U形压差计,在该气体压强 p 值下读数 R 为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： PP021 gRgRd / D 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_110008609
15、.810.358609.810.356 / 160）2484.8Pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PP0PP021gR01 gR10008609.810.35480.7Pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即484.810009.81R0R00.0493m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_77某倾斜的等径直管道内有某密度 的液体流过. 如图.在管道的 A、B 截面设置了两套 U形压差计测压差,下测用的是一般U形压差计,上测用的是复式 U形压差计, 所用的指示液均为密度是 1 的同一种液体. 复式压差计中两段指示液之间的流体是密度为 的流过管道内的液
16、体.试求读数R1 与 R2、 R3 的关系.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：iR1R2 gR1iR3gR2i gR3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9) 将水银倒入到图示的匀称管径的 U形管内,水银高度 h1=0.25m.然后将水从左支管倒入,测得平稳后左支管的水面比右支管的水银面高出0.40m.试运算 U形管内水与水银的体积比.解：R1=0.4m R2h1=0.25m11L=0.015mL习题 9 附图如下列图 1-1 为等压面 ,p1=p1水 gR1+R2 =水银 gR2103 0.4+R = 13.6103R22R2 = 0.0317m2V水银 =4
17、d 2h 1 +L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_水1V=4 d2R+R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2V 水银/ V 水 = 2h 1+L/ R 1+R2 = 20.25+0.015/0.4+0.0317 = 1.19210) 始终立煤气管, 在底部 U形压差计 h1=120mm,在 H=25m高处的 U形压差计 h =124.8mm.U形管指示液为水. 管外空气密度为 1.28kg/m 3.设管内煤气及管外可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_空气皆静止,求管内煤气的密度.h2Hh1习题 10 附图p2p2解：Hp1p1p1p1=水 gh11p2
18、p2=水 gh221 减2 ,得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_p 1p2 p 1p2 =水 gh 1 h2 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其中 p 1p2 =煤 gH,p1p2=空 gH,代入 3 式, 得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3煤 gH 空 gH =水 gh 1h2即 煤 =水 h 1h2/H 空 = 10 0.120 0.1248/25 1.28= 1.088 kg/m 311以 2”的一般壁厚的水煤气钢管输送 15的清水,水在管内满流.已知水流速 u=1.5m/s ,求水的质量流量、质量流速和体积流量.可编辑资料 - -
19、- 欢迎下载精品_精品资料_解：管子,查得外径60mm,壁厚横截面积 A/ 40.06020.0035 22.20610 3 m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_水的密度999Kg/ m3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3体积流量 VuA1.52.20610 33.30910 3 m3 / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_质量流量 WUA1.52.2076109993.306Kg / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_质量流速 Gu1.59991499kg/ sm 2 可编辑资料
20、- - - 欢迎下载精品_精品资料_12. 如下列图 ,质量为 3.5kg ,面积为 40 46cm2 的一块木板沿着涂有油的斜面等速向下滑动.已知 v=1.2m/s ,=1.5mm（油膜厚度）.求滑油的粘度.13512可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v13解：512VG从受力分析 Gsin=Amg sin=Amg sin5=A=3.59.8113 /4046 10-4 = 71.77 N/m2dvV=dy =V = 71.771.510-3 /1.2 = 0.0897 Pas313. 以压缩空气将某液体自储槽压送到高度H=5.0m、压强 p2 为 2.5at （表压） 的容器
21、内, 如图.已知液体密度 =1800kg/m ,流体的流淌阻力为 4.0J/kg .问： 所需的压缩空气压强 p1 至少为多少 at （表压）？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： Hh f5.0m, P24.0 J / kg, P12.5at 表）,.1800 kg / m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_u2P1gHP222h f 略去2.5u 22 29.8110 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P1 表18009.813.40710 5 Pa5.018004.0可编辑资料 - - - 欢
22、迎下载精品_精品资料_A14. 水以 70m3/h 的流量流过倾斜的异径管通. 如图.已知小管内径 d =100mm,大管内径 dB=150mm,B、A 截面中心点高度差 h=0.3m,U形压差计的指示液为汞.如不计 AB段的流体流淌阻力, 试问：U 形压差计哪一支管内的指使液液面较高？ R为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ P U 2P U 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： mAA2mBB2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ Pm A Pm Bi gR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
23、_精品资料_U70 / 3600A2/ 4 0.152.48m / s70 / 3600UB2/ 4 0.151.10m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（由,式得i gR22U BU A2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（13.6即31.0101039.81R21.1022.482可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R0.020m, 可见,左支管内指示液位比右支管内的高.-4315. 水以 6.4 10 m/s 的流量流经由小至大的管段内. 如图.小管内径 d1 =20mm,3大管内径 d2=46mm.欲测 1、2 两截面处水的压差,为取得较
24、大的读数 R,采纳倒 U形压差计.已知压差计内水面上空是 =2.5kg/m 的空气,读数 R=100m.m 求水由 1 至 2 截面的流淌阻力 hf .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： U 16.410 422.037 m/ s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_/ 4 0.020可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6.4U 210 420.385m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_/ 40.046可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pm）2（ Pm 1i gR10002.59.810.10978.5Pa可编辑资料
25、- - - 欢迎下载精品_精品资料_ P P ）U 2978.52.037 20.385 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_hm1m212fU 21031.02 J2/ kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_16. 水从喷嘴口 1-1 截面垂直向上喷射至大气. 如图.设在大气中流束截面保持圆形,已知喷嘴内直径 d1=20mm,出喷嘴口水流速 u1=15m/s.问：在高于喷嘴出口 5m处水流的直径是多大？忽视摩擦阻力.解： 1-1 与 2-2 之间列柏努利方程 2 2gz221 u1 /2 p1/= gz 2 u2 /2 p2/z1 = 0 ,z2 = 5m ,p1
26、 = p 222u 1 /2 = gz 2 u2 /22152/2 = 9.81 5 u 2 /211u 2 = 11.26m/s22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又, u 1d1 = u 2d2习题 16 附图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1/215 / 11.26d2 = u 1/u 2d1 =0.020 = 0.0231 m217. 高、低水库的水面高度差 H=42m,水流量为 30m3/s ,水流的总阻力为 4.5mHO.如图.已知透平的效率 =0.78 ,试运算透平的输出功率.解： u1=u2 =0,p1=p2,z2=0,11可编辑资料 - - -
27、 欢迎下载精品_精品资料_z1=H=42m221-1 与 2-2 间列柏努利方程H gz1u1 /2p1/Ws = gz 2u2 /2p2/hfWs = gz1hf=9.81424.59.81103/10 322=368 J/kg37Na = Ws V = 368 30 10 =1.1010 W763Ne= Na= 1.10100.78=8.6110 W=8.61 10 kW18. 某水溶液在圆直、等径管内层流淌.管内半径为R.设测点流速的探针头位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_置与管轴线的距离为 r .问：测点相对位置均流速？r1 / R 为多少时该点的点流速等于平可编辑资料
28、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：一般式： VVmax 1r / R2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_令r1 / R时, V1UVmax / 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即Vmax / 2Vmax 1r1/ R 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_r1 / R2 / 20.707可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_19以水平圆直管输送某油品. 管内径为 d1 ,管两段压差为 .因管道腐蚀, 拟更换管道.对新装管道要求如下：管
29、长不变,管段压降为原先压降的 0.75 , 而流量加倍.设前后情形流体皆为层流.问：新管道内径 d2 与原先管内径 d1 之比为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：层流P2 P1P0.75ulv32 d 2d 4V2 d1 4V1d 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d 21.28d120. 在机械工程中常会遇到流体在两平行固体壁的间隙中作一维定态流淌的情况.如图.设流淌为层流.设间隙厚为 2y0,试证流体沿 y 轴向点流速呈如下抛物线规律分布：解：对长度 L,高度 y,宽度为 1 的流体元作受力与运动分析 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
30、_dPm Ly dxdV L0dy即： dV dPm 1 dxydy可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_V1 dPm yC dx2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又yy0 ,V0, C1 dPm y 20dxy2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0V1 dPm y 2y 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2dx21. 粘度为 ,密度为的液体沿铅垂向平壁膜状流下. 如图.设液体层流流淌,液膜厚度为 ,平壁宽度为 B.试推导任一流淌截面上液体点流速v 随 y 的变化g3规律,并证明平均流速
31、3解：取宽为 B, 长为 dx , 高为 y 的流体元作受力与运动分析 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ B dxygdVB dydx0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即: dVgydy.Vgy2C2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又y,Vg20, C32Vg 22y 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_dVVB dyVgB 22g3y 2 dyVgB 3 23gB33可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_UmB322 串联
32、两管 1、2, d1 =d2/2 ,L1=80m,Re1=1600, hf1 = 0.54m 液柱, hf2 = 56mm液柱,求 L2.局部阻力可略.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4V解： Re =d1d ,Re,2 / Re ,1 = d 1 / d2 =1/2 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Re,2 = Re,1 /2 = 1600/2 = 800,两管内皆为层流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 44又, hf= 32ul / gd232Vl / 4 d2gd2l/d4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_hf,2/hf,1
33、= d1/d 2l2/l 1即 56/540 = 1/2l2/80可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_23 原l 2 = 133 m1=920kg/m3,=1.30P,现=860kg/m3,=1.15P,层流, W/W =1.30可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12221求： pf1 /pf2 .局部阻力不计.W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：层流, pf= 32ul / d2= 32Wl / 4 d2d21.15920可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_pf,2 /pf,1 = 2/1W2 /W11/2 =1.301.30860 = 1.23可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2424某牛顿型流体在圆、直、等径管内流淌,在管截面上的速度分布可可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2表达为 v=24y 200y ,式中： y截面上任一点至管壁的径向距离, m.v该点的点流速, m/s.试求： 1 管半径中点处的流速.22管壁处的剪应力.该流体的粘度为0.045Pa s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：如为层流, v = v max1 r/R = vmaxR2 r2/ R2 = vmaxR rR+r/R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_max