【赠品】化工原理-谭天恩 习题答案 参考版本

化工原理习题参考答案版次：第三版配套教材：化工原理编辑整理：花椰论坛CHEMREADER配套教材作者：谭天恩花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第1页化工原理习题参考答案花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第2页说明：本资料是配套谭天恩化工原理整理来的课后习题的参考答案，并非完整版本，需要完整版本的朋友，请到淘宝“宏郡阁”店铺购买；名称：化工原理习题解答[配套谭天恩化工原理第三版]上下册店铺：宏郡阁定价：￥18.5邮费：￥10（申通快递，三四天左右到货）地址：=98e420602584ea45d2a578fc1d9d1165&x_id=0db1化工原理习题参考答案花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第3页目录第一章流体流动....................................................................4第二章流体输送机械..........................................................10第三章机械分离与固体流态化..........................................11第五章传热..........................................................................11第八章传质进程导论..........................................................15第九章吸收..........................................................................16第十章蒸馏..........................................................................18第十一章气液传质设备......................................................25第十二章萃取......................................................................26化工原理习题参考答案花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第4页第一章流体流动1-10.8983−⋅kgm1-2633mmHg1-31.78zmΔ=1-4H=8.53m1-51720ABpmmHgΔ=1-6318.2Pa;误差11.2℅1-7在大管中：111114.575,0.689,126121−−−=⋅=⋅=⋅mkgsumsGkgm−⋅s21在小管中：112224.575,1.274,2331−−−=⋅=⋅=⋅mkgsumsGkgm−⋅sf1-86.68m解取高位槽液面为1-1，喷头入口处截面为2-2面。根据机械能横算方程，有gz1+u12/2+p1/ρ=gz2+u22/2+p2/ρ+w式中，u1=0，p2=0，u2=2.2m.s-1，p2=40*103Pa，wf=25J.kg-1，代入上式得Δz=u22/2g+p2–p1/ρg+wf/g=2.22/2*9.81+40*103-0/1050*9.81+25/9.81=6.68m1-943.2kW解对容器A液面1-1至塔内管出口截面2-2处列机械能衡算式2211221e2upupgz+++w=gz+++w22ρρf已知z1=2.1m，z2=36m,u1=0,的速度头已计入损失中，p2u1=0,p2=2.16*106Pa,=122J.kgfw-1,将这些数据代入上式得ew=(z2-z1)g+p2/ρ+fw=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122=333+2417+122=2882J.kg-1泵的有效功率Ne==2882*15/1000=43.2kweswm1-10(1)4.36Kw；(2)0.227MPa1-11B处测压管水位高，水位相差172mm1-12H=5.4m，pa=36.2kPa解在截面1-1和2-2间列伯努利方程，得2211212upupgz++=gz++222ρρ化工原理习题参考答案花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第5页即22122112pp()2−+−=uugzzρ−(a)z1、z2可从任一个基准面算起（下面将抵消），取等压面a-a，由静力学方程得p1+ρg(z1-z2)+ρgR=p2+HggRρ即1212()HgPPgzzgRρρρρ−−+−=×(b)由式(a)和式(b)可得2231211360010009.8180109.89.21000HguugRJkgρρρ−−−−−=×=×××=（c）又由连续性方程知u2=u1(d1/d2)2=u1×(125/100)=1.25u221代入式（c）得（1.252u1）2-u12=2×9.89u1=3.70m.s-1于是u2=1.252×3.70=5.781.ms−喷嘴处u3=u1（d1/d3）2=3.70×125/75）2=10.281.ms−在截面0-0与3-3间列机械能衡算式H=u32/2g=10.282/2×9.81=5.39m在截面0-0与a-a间列伯努利方程H=u22/2g+pA/ρg故有pA=ρgH-222u×ρ=1000*9.81*5.39-5.782/2*1000=36.2×Pa3101-13d≤39mm1-14水0.0326m·s-1，空气2.21m·s-11-15(1)38.3kPa；(2)42.3%1-16不矛盾1-17答案略1-18(1)第一种方案的设备费用是第二种的1.24倍；(2)层流时，第一种方案所需功率是第二种的2倍；湍流时，第一种方案所需功率是第二种的1.54倍1-190.37kW1-202.08kW1-210.197m；不能使用化工原理习题参考答案花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第6页解（1）求铸铁管直径取10℃氺的密度ρ=10001.kgm−,查附录五知μ=1.305×310−Pa.s取湖面为1-1面，池面为2-2面，在面1-1与面2-2间列机械能衡算方程2221122fuuppgzwρ−−Δ++=因u1、u2、p1、p2皆为零，故gzΔ=fw（a）式中，45m,zΔ=2222581000300()5.62923600fluwdddλλλπ×===代入式（a）得9.81×45=55.629dλ=0.012755dλ(b)λ的范围约为0.02-0.03，现知VS很大，Re也大，故λ的初值可取小些。设λ=0.02，代入式（b）解得d=(0.01275×0.02)0.2=0.191m检验λ值：新铸铁管的绝对粗慥度ε=0.03mm，则ε/d=0.3/191=0.00157Re=udρμ=(/4)sVdρπμ=31000300/3600(/4)0.1911.30510π−××××=4.26×105λ′=0.23680.100Redε⎛⎞+⎜⎟⎝⎠=0.235680.1000.001574.2610⎛⎞+⎜⎟×⎝⎠=0.02316可见初设的λ偏小，故需进行迭代计算。再设λ=0.02316，代入（b）得d=0.1968m于是0.3196.8dε==0.00152Re=551000300/36004.1310(/4)0.19681.30510π−×=××××0.230.23568680.1000.100(0.00152)0.02302Re4.1310dελ⎛⎞′′=+=×+=⎜⎟×⎝⎠λ′与λ′′数据相近，故迭代一次即可结束。对d取整为0.2m即200mm(2)ε=1mm时，核算是否能满足引水量为30031−⋅mh的要求dε=1/200=0.005Re=31000300/3600(/4)0.21.30510π−××××54.06710=×化工原理习题参考答案0.235680.100(0.005)0.02984.06710λ=×+=×代入式（b）得d=0.207m可见，d=0.2m的管子不能满足在ε=1mm时引水量不变的要求，为此应将管径取为210mm才行。1-2266.5L·min-11-23(1)0.54m·s-1；(2)R1=10.65cm，RR2=17.65cm1-24输送能力变小，阀门前压力变大1-25u1=7.25m·s-1，u2=10.52m·s-1；风机出口压力p=65.2mmH2O解（1）求u1,u2根据并联管路的特点，知12ffww=即222112211222luluddλλ=现，故上式化简为1212,lldd==22u211222uλλ=（a）又根据质量衡算可得221122222112222212(/4)(/4)(/4)0.150.15100.2dududuudududuuπππ+=+=+=×221217.78uu+=（b）由（a）（b）求u1，u2需试差。初设1λλ=，则由（a）得212uu=代入（b）得1u=7.361−⋅ms于是=17.78-=17.78-7.36=10.422u1u1−⋅ms检验以上数值的准确性：查附录六知30℃空气ρ=1.165kg..m-3,51.8610μ−=×Pa.s，则411151.1657.360.15Re6.915101.8610udρμ−××===××花椰论坛编辑整理——————————————————————————————————————————————配套教材：谭天恩第三版第7页化工原理习题参考答案422251.16510.420.15Re9.790101.8610udρμ−××===××120.050.000333150ddεε===0.230.2314168680.100()0.100(0.000333)0.0217Re16.91510dελ=+=×+=×0.230.2324268680.100()0.100(0.000333)0.0205Re29.79010dελ=+=×+=×与初设值稍有偏差，再将1λ=0.0217，2λ=0.0205迭代入（a）（b）得11127.24,10.54−−=⋅=⋅umsums检验：450.23141.1657.240.15Re16.802101.8610680.100(0.000333)0.02186.80210λ−××==××=+=×4250.23241.16510.540.15Re9.903101.8610680.100(0.000333)0.02059.90310−××==××=+=×λ与第一次迭代值很接近，故所得结果为11127.24,10.54−−=⋅=⋅umsums（2）求风机出口处压力设风机出口处压力为p。根据风机出口与管出口间的机械能衡算，有221111122ffluulpppd