石油化学工程基础习题答案

个人收集整理仅供参考学习《石油化学工程基础》习题解答0-1某设备内的压力为241cmkgf.，试用SI单位表示此压力。解：在SI单位制中，压力的单位为Pa由附录1可知，Pa.cmkgf421080791则Pa.Pa..cmkgf.54210373110807941410-2将hkcal100的传热速率换算成以kW（千瓦）表示的传热速率。解：由kJ.kcal18741kW.skJ.skJ.hkcal1163011630360018741001000-3流体的体积流量为sL4，试分别用minL、sm3及hm3表示。hm.hmsmminLminLsL333334143600110410424060144解：0-4空气在100℃时的比热为℃kgkcal.2410，试以SI单位表示。解：由附录1查得：Jkcal41871KkgJ.KkgJ.kgkcal.061009418724102410℃0-5smkgf5等于多少smN、sJ和kW？kW.smN.smN.smkgf0490sJ49.03530549807955解：个人收集整理仅供参考学习0-6通用气体常数Kmolcmatm.R30682，将其单位换算成工程单位Kkmolmkgf和SI单位KkmolkJ。KkmolJ3168KkmolJ8315.74=Kkmolm847.68kgf=10010cmkgf1.03382.06=06823323k.Kkmolm.cmKmolcmatm.R解：第一章流体流动1-1已知油品的相对密度（即比重）为0.9，试求其密度和比容。解：34900901000mkg.dt水kgm.3001110900111-2若将90kg密度为3830mkg的油品与60kg密度为3710mkg的油品混合，试求混合油的密度。解：混合后各油品的重量百分比：609060901.xW409060602.xW由22111WWmxx得：31122147777104083060mkg...xxW!Wm1-3氢和氮混合气体中，氢的体积分率为0.75。求此混合气体在400K和25mNM的密度。解：混合气体平均分子量：molg.....yMyMMm5178250022875001622211个人收集整理仅供参考学习336mkg805124003148105178105...RTPMmm1-4如题图所示，用U形管压差计测定气体反应器进。出口处的压力，测得mmR7501，mmR8002，试求此反应器底部A和顶部B处的表压和绝压为多少2mN。当地大气压力atmPa1。解：A处的表压：Pa...gRpCClA421025118081915944A处的绝压：Pa...pppaAA434108758103101102511表压A、B处的压差：Pa...gRpppOHBA31103575775081910002则B处的表压：Pa...pppAB4341098711035757102511B处的绝压：Pa...pB4541014381001311098711-5用U形管压差计测定气体管路中某两点的压力差，压差计中的指示液为水，其密度为31000mkg，压差计读数为500mm。试计算两点的压力差为多少2mkN。解：29054508191000mNk...gRP1-6为了放大所测气体压差的读数采用如图1-10所示的斜管压差计，o20。若压差计内装密度为3840mkg个人收集整理仅供参考学习的95%乙醇溶液，压差计读数R’为29mm。试计算压力差21pp，分别用SI单位和工程单位表示。2422110332873381=200290819840cmkgf.mN.sin..singRppP解：1-7密度为3910mkg的原油经过直径为mm4108的钢管流动，流速为sm.850，试求原油的体积流量hm3、质量流量hkg和质量流速Smkg2。解：已知3910mkgsm.u85023221085471044m..dAhm.sm...uAV333303324106766108547850hkg10187291003244..VWSm..uG2kg57739108501-8比重为1.83的硫酸经由直径为mm476和mm.5357的管子串联管路，体积流量为minL150。试分别求硫酸在两种直径管中的质量流量、流速和质量流速。解：hmSm.minLVVV333219105215023221m1063230680441..dA23222m1096310500442..dAhkg.Skg..VWW4321106471575418301052hmsm...AVu247868830106323105233111hmsm...AVu45862741109631105233222个人收集整理仅供参考学习hmkg.smkg.uG262111053641260183068830hmkg.smkg.uG2622210392823311830273611-9如题图所示，从容器A用泵B将密度为3890mkg油品输送到塔C顶部。容器内与塔顶的表压力如题图所示。管子规格为mm4114。油品的输送量为hkg.41045，输送管路的全部能量损失为kgJ122，试求泵的有效功率。解：管内流体的流速：Sm...u91011060360089041045242以容器A的液面为截面1，以塔C为截面2在1-2截面间列柏努利方程：fhpugZWepugZ22212122211228901021602910181936008191232..We..得：kgJ10883323.WekW.SJ.hJ...WeWNe25431032541055711045108833248431-10如题图所示，从敞口高位槽向精馏塔加料，高位槽液面维持不变，塔进料口处的压力为240cmkgf.（表压）。原料液的密度为3890mkg，管子直径mm360，从高位槽至塔的进料口处的阻力损失为kgJ22。试问要维持hm314的加料量，高位槽中的液面须高出塔的进料口多少米？个人收集整理仅供参考学习解：管内流体的流速：sm..u6981054036004142以高位槽的液面为截面1，以进料管入口为截面2在1-2截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ2221212221228901080794002698100042...Zg得：m.Z88361-11如题图所示为一由敞口高位槽的稳定供水系统，管径为mm.5357。已知从高位槽液面至管出口处的能量损失为2452uhf（u为管内流速s/m）。试求水的流量为多少hm3？欲使水量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？解：以高位槽的液面为截面1，管出口为截面2在1-2截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ222121222124502819200819822uu..得：sm.u61hm.Sm...uAV323231111014163050461若使水量增大20%，则Sm...u.u921612121在1-2截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ2221212221个人收集整理仅供参考学习29214502921819200221...gZ得：m.Z6410即需要将高位槽水面升高至10.64m。1-12如图所示，一油水分离器中的油水分界面借助于Π形管来维持和调节，有关尺寸如附图所示。油的密度为3780mkg，水的密度为3996mkg。试计算：⑴如阀1和阀2均全关闭时，油水分界面高度H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失）⑵如打开阀2时，H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失）⑶如水在Π形管中的流动阻力损失kgJ.hf20时，重新计算⑴和⑵的内容。解：⑴当阀1和阀2均全关闭时，以油水界面为截面1，以Π形管管顶为截面2。在1-2截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ2221212221式中：HZ1，H.gp541油（表压），01um.Z242，02p（表压），02u，0fh代入式中：8192454819..H.g.H水油整理得：2454.gH.ggH水油水得：m.H1173⑵打开阀2而不考虑阻力损失，以油水界面为截面1，以阀2为截面位。在1-3截面间列柏努利方程：fhpugZpugZ2221212221式中：HZ1，H.gp541油（表压），01u个人收集整理仅供参考学习m.Z932，03p（表压），03u，0fh代入式中：8199354819..H.g.H水油整理得：9354.gH.ggH水油水得：m.H7331⑶若考虑阻力损失：在⑴中阀1、2关闭时：fhpugZpugZ2221212221202454.g.H.gHg水油得：m.H2113在⑵中阀2打开时：fhpugZpugZ2221212221209354.g.H.gHg水油得：m.H82711-1325℃的水以sL4的流量在直径为mm.5357的钢管中流动，试判断其流动型态。如换成密度为3880mkg、粘度为387cP的油品以同样的流量流动，试判断其流动型态。解：25℃的水的3997mkg，SmPa.89370Sm..dVu037205010444232湍流40001013611089370997037205053....duRe个人收集整理仅供参考学习油品：层流200062311038788003720503...duRe1-14述所述的输送管路，管中的流量达到多少hm3时，水由层流开始向湍流流动？如油品保持层流流动，其管中的最大流速为多少sm？解：对于水：由层流时2000duRe得：sm...du0360997050109030200020003hm...uAV322560360005040360对于油品：由层流时2000duRe得：sm..du617880050103872000200031-15水在mm.5138的水平钢管中流动，温度为20℃，管长100m，水的质量流量为hkg.310658。求直管阻力损失为多少？分别以kgJ、OmH2和2mNk表示。（管壁绝对粗糙度取mm.20）解：20℃水的物性：32998mkg.，SmPa.0051sm....AWdVu501923600299803501065844232湍流4000106978100051299850192035043.....duRe由005703520..d查图1-28得：0320.则kgJ....udhf1528625019203501000320222