2021石油大学化学工程原理课后习题答案

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1、石油大学化学工程原理课后习题答案0-1 某设备内的压力为241cm kgf .，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 .cm kgf421080791= 则Pa .Pa .cm kgf.5421037311080794141=0-2 将h kcal100的传热速率换算成以kW （千瓦）表示的传热速率。 解：由kJ .kcal18741= kW .s kJ .s kJ .h kcal116301163036001874100100=0-3 流体的体积流量为s L 4，试分别用min L 、s m 3及h m 3表示。h m .h m sm min L

2、 min L s L 3333341436001104 104 24060144 = =-解：0-4 空气在100时的比热为()kg kcal .2410，试以SI 单位表示。 解：由附录1查得：J kcal41871= ()()()K kg J .K kg J .kg kcal .=0610094187241024100-5 s m kgf 5等于多少s m N 、s J 和kW ？kW .s m N .s m N .s m kgf 0490s J 49.03530549807955 =解：0-6 通用气体常数()K mol cm atm .R =30682，将其单位换算成工程单位()K k

3、mol m kgf 和SI 单位()K kmol kJ 。()()()()()()()K kmol J 3168K kmol J 8315.74= K kmol m 847.68kgf = 10010cm kgf 1.03382.06= 06823323=-k .K kmol m .cm K mol cm atm .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：34900901000m kg .d t =水kg m .300111090011=1-2 若将90kg 密度为3830m kg的油品与60kg 密度为3710m kg 的油品混合，试求

4、混合油的密度。解：混合后各油品的重量百分比：609060901.x W =+=409060602.x W =+= 由 22111W W m x x += 得： 31122147777104083060m kg .x x W !W m = += +=-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25m N M 的密度。解：混合气体平均分子量：mol g .y M y M M m 5178250022875001622211=+=+= 336m kg 805124003148105178105.RT PM m m =- 1-4 如题图所示，用U 形管压差计测定气体反

5、应器进。出口处的压力，测得mm R 7501=，mm R 8002=，试求此反应器底部A 和顶部B 处的表压和绝压为多少2m N 。当地大气压力atm Pa 1=。解：A 处的表压：Pa.gR p CCl A 42102511 808191594 4-=-=A 处的绝压：()Pa.p p p aA A 434108758 103101102511=+-=+=表压A 、B 处的压差：Pa .gR p p p O H B A 311035757 75081910002=-=则B 处的表压：Pa .p p p A B 4341098711035757102511-=-=-=B 处的绝压：Pa .p

6、B 454101438100131109871=+-=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31000m kg，压差计读数为500mm 。试计算两点的压力差为多少2m kN 。 解：29054508191000m N k .gR P =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，o 20=。若压差计内装密度为3840m kg 的95%乙醇溶液，压差计读数R 为29mm 。试计算压力差21p p -，分别用SI 单位和工程单位表示。2422110332873381= 20029* cmkgf .m N .sin . sin g

7、R p p P -=-=解：1-7 密度为3910m kg 的原油经过直径为mm 4108的钢管流动，流速为s m .850，试求原油的体积流量h m 3、质量流量h kg 和质量流速()S m kg 2。 解：已知3910m kg = s m .u 850= 2322 1085471044m .d A -=h m .s m .uA V333303324106766108547850=- h kg 10187291003244=.V W ()S m .u G =2kg 57739108501-8 比重为 1.83的硫酸经由直径为mm 476和mm .5357的管子串联管路，体积流量为min L

8、150。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：h m S m .min L V V V3332191052150=- 23221m 1063230680441-=.d A 23222m 1096310500442-=.d A h kg .S kg .V W W 4321106471575418301052=- h m s m .A V u 247868830106323105233111=- h m s m .A V u 45862741109631105233222=- ()()h m kg .s m kg .u G =262111053641260183068830

9、()()h m kg .s m kg .u G =262221039282331183027361 1-9 如题图所示，从容器A 用泵B 将密度为3890m kg 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mm 4114。油品的输送量为h kg .41045，输送管路的全部能量损失为kg J122，试求泵的有效功率。 解：管内流体的流速：S m .u 91011060360089041045242= 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：+=+f h p u g Z We p u g Z 2221212221 122890102160291

10、0181936008191232+=+.We . 得：kg J 10883323=.WekW .S J .h J .WeW Ne 2543103254105571 104510883324843= 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240cm kgf .（表压）。原料液的密度为3890m kg ，管子直径mm 360，从高位槽至塔的进料口处的阻力损失为kg J 22。试问要维持h m 314的加料量，高位槽中的液面须高出塔的进料口多少米？解：管内流体的流速：s m .u 6981054036004142=以高位槽的液面为截面1，以进料管入口为

11、截面2在1-2截面间列柏努利方程：+=+f h p u g Z p u g Z 2221212221 228901080794002698100042+=+.Zg 得：m .Z 8836= 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2452u h f =（u 为管内流速s /m ）。试求水的流量为多少h m 3？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：+=+f h p u g Z p u g Z 2221212221 245028192021198

12、22u u .+=+ 得：s m .u 61=h m .S m .uA V 323231111014163050461=- 若使水量增大20%，则S m .u . u 921612121=在1-2截面间列柏努利方程： +=+f h p u g Z p u g Z 2221212221 29214502921819202121.g Z +=+ 得：m . Z 6410=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形管来维持和调节，有关尺寸如附图所示。油的密度为3780m kg ，水的密度为3996m kg 。试计算：如阀1和阀2均全关闭时，油水分

13、界面高度H为多少米？（忽略形管中的阻力损失）如打开阀2时，H 为多少米？（忽略形管中的阻力损失）如水在形管中的流动阻力损失=kg J .h f 20时，重新计算和的内容。解：当阀1和阀2均全关闭时，以油水界面为截面1，以形管管顶为截面2。在1-2截面间列柏努利方程：+=+f h p u g Z p u g Z 2221212221 式中：H Z =1，()H .g p -=541油（表压），01=u m .Z 242=，02=p （表压），02=u ，=0f h 代入式中：()8192454819.H .g .H =-+水油 整理得：()2454.g H .g gH =-+水油水 得：m .H

14、 1173=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： +=+f h p u g Z p u g Z 2221212221式中：H Z =1，()H .g p -=541油（表压），01=u m .Z 932=，03=p （表压），03=u ，=0f h代入式中：()8199354819.H .g .H =-+水油整理得：()9354.g H .g gH =-+水油水 得：m .H 7331=若考虑阻力损失：在中阀1、2关闭时： +=+f h p u g Z p u g Z 2221212221()202454.g .H .g Hg +=-+水

15、油 得：m .H 2113=在中阀2打开时： +=+f h p u g Z p u g Z 2221212221()209354.g .H .g Hg +=-+水油 得：m .H 8271=1-13 25的水以s L 4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3880m kg、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3997m kg =，S mPa .=89370S m .d V u 037205010444232=- 湍流 40001013611089370997037205053=-.du Re 油品：层流 2021623

16、110387880037205031-14 述所述的输送管路，管中的流量达到多少h m 3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s m ？ 解：对于水：由层流时 2021du Re得：s m .d u 0360997050109030202120213=- h m .uA V 322560360005040360=对于油品：由层流时 202105010387202120213=-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h kg .310658。求直管阻力损失为多少？分别以kg J 、O mH 2和2m N k 表

17、示。（管壁绝对粗糙度取mm .20=） 解：20水的物性：32998m kg .=，S mPa .=0051s m .A W dV u 501923600299803501065844232= 湍流 4000106978100051299850192035043=-.du Re 由005703520.d =查图1-28得：0320.=则kg J .u d h f 1528625019203501000320222=O mH 169292.g h H f f =256285108562m N k .Pa .h P f f =1-16 有一热交换器，外壳内径为300mm ，内装有60根直径为mm

18、225的光滑管组成的管束。空气以h m 33000的流量在管外平行流过，空气的平均温度为30，换热器长度为4m 。试估算空气通过换热器时的压力降，以O mmH 2和2m N 表示。 解：30空气的物性：31651m kg .=，S Pa .=618s m .A V u 212060025043043600300022=-= m .de 029170600250306002504304422=+-=湍流 4000106923106181651212021917046=-.u d Re e 以光滑管形式来确定：0228031640250.Re.= 则kg J .u d h e f 26392212

19、0219170402280222= 2 774426391651m N .h P f f =O .g P H f f 2275.91mmH =O mH 0759081910007744=1-17 用泵将密度为3820m kg 、粘度为80cP 的燃料油通过直径为mm .5489的钢管输送到油罐。管路的直径长度为520m,管路上有两个全开闸阀,6个90标准弯头，油从油罐的侧面进入。当燃料油的流量为h m .356时，整个管路的能量损失和压力降为多少？ 解： s m .d V u 359203600050564422= 层流 2021552941080820359202103=-.du Re 由0

20、28*.d =查图1-28得0270.=管件的局部阻力系数：入口50.=，出口01.= 全开闸阀170.=，90标准弯头750.= 17327501700150.=+=kg J 15.12=2211730530350270222.u d h f += += 24 1051112152998m N .h P f f = 1-19 如题图所示为一输油管路。已知管路为mm .5489的钢管，A 、B 间的直管长度为40m ，其间有6个90标准弯头，油的密度和粘度分别为3820m kg 和cP 121。在A 和B 点的压力表读数分别为215cm kgf 和2614cm kgf .。其他数据如附图所示。

21、试计算管路中油的流量。解：在A 、B 截面间列柏努利方程：+=+f B B B A A A h p u g Z p u g Z 2222 式中：Pa .cm kgf p A 6210471115=，m .Z A 50= Pa .cm kgf .p B 62104321614=，m .Z B 51=，u u u B A = ()()kg J .g Z Z p p u d B A B A 03388195150820104321101.471= 2h 662f =-+-+-= += 对于钢管取mm .20=，则002508020.d = 先假设在阻力平方区，由图1-28查得0250.= 则可计算得

22、：973822.u d = + 973827506080402502.u .= + s m .u 142=校验：层流 20211160101218202120803=-.du Re 取mm .20=则0102020.d =查得0390.= 局部阻力系数：入口50.=，出口01.=，90标准弯头750.=半开闸阀54.=，57275040150.=+=在贮槽及反应器间列柏努利方程：+=+f h p u g Z We p u g Z 2222121122式中：)(p 表压01=，)(Pa cm kgf .p 表压52210515= 01=Z ，m Z 122=，01=u ，02=ukg J .u

23、d 1132591570204203902h 22f = += += kg J .h g Z p p We f 579911381912879105=5212=+-=()W ./.V We Ne 435160103087957993=- 1-21 有一水平输送原油的管路，管径为mm 12299，总长度为42km 。原油的流量为h m .3562，密度和粘度分别为3910m kg 和300cP ，管路两端压差保持不变，试问： 在管路下游1/3处并联一条同样直径的管子时，原油输送量增到多少？ 欲使原油流量增加50%，需并联多长的管子？解：在管路下游1/3并联一条同样直径的管子时：并联前的s m 2

24、92303600275056242.A V u = 层流 83243103009102923027503.du Re =-由于流体的粘度较大，可假设并联管路后仍为层流根据并联管路特点，并联部分的管路阻力损失相等 h h f f 11=而 222322642d lu u d l du u d l h f = 即：2112113232d u l d u l = 由于管径及管长均相等，则有 u u 11=则并联后的总管流速为：1212u u u u =+=由于管路两端点压差不变，则在并联前后的总阻力应保持不变并联前的阻力：222322642d lu u d l du u d l h f = 并联后的

25、阻力：211221112323222d u l d u l u d l u d l h f +=+= 由于 h h f f =，则有21122323232d u l d u l d lu += 即11u u l lu +=代入数据可得114231242324229230u u .+= 解得：s m . u s m .u 35070 175401= 检验：418103009103507027503=-.du Re 假设成立 h m .S m .A u V 33202150208302750435070= 若使原油流量增大50%，则u . u 51=，而u . u u 750211= 由于管路两端

26、点压差不变，则在并联前后的总阻力应保持不变并联前的阻力：222322642d lu u d l du u d l h f = 并联后的阻力：211221112323222d u l d u l u d l u d l h f +=+= 由于= h h f f ，则有21122323232d u l d u l d lu += 即11u l u l lu +=代入数据可得 ()11175051u .l u .l u l +-=km .l .l 2842667066701= 即需并联28km 的同样直径的管路。 1-22 如题图所示由敞口高位槽A 分别向反应器B 和吸收塔C 稳定的供给20的软化水

27、，反应器B 内压力为250cm kgf .，吸收塔C 中真空度为73.5mmHg 。总管路的规格为mm .5357，长度为()m Z A +20；从分支点至反应器B 的管路规格为mm .5225，长度为15m ；从分支点至吸收塔C 的管路规格为mm .5225，长度为20m （以上管长均包括各自管路上的各种局部阻力的当量长度）。整个管道为无缝钢管，其粗糙度可取0.15mm 。如果要求向反应器B 供给水流量为h kg .310131，向吸收塔C 供给水流量为h kg .31071，问高位槽液面至少高于地面多少？ 解：20水的物性：32998m kg .=，S mPa .=0051以分支点为O 点

28、，则在OB 段中的流速为：s m .d V u 0011360029980202113144232= 湍流 40001098811000512998001102043=-.du Re 由0075020210.d =查图1-28得0380.=则根据柏努利方程可得O 点的总比能为：kgJ 73.2119= 20051020210380807910998.2109.8070.5= 2252.h g Z u p E OBf B B BOB += 则在OC 段中：s m .d V u 5058136002998020217144232= 湍流 40001099210005129985058102043=

29、-.du Re 由0075020210.d =查图1-28得0370.=则根据柏努利方程可得O 点的总比能为：kgJ 110.6107= 250581020210370807980998.276010132573.5-= 222.h g Z u p E OCf C C COB += 取两个中较大者，即kg J 110.6107=OB E在总管中的流速： s m .A A u A u u OC OC OB OB 40110050020505810202111222=+=+= 湍流 400010992110005129984011005043=-.du Re 由003050150.d =查图1-2

30、8得0320.=则在A 与O 间列柏努利方程：m.Z .Z h E g Z u p A A AOf O A A A 4411 Z 24011005020212061071108079002A 22=+=+=+得即高位槽距地面至少11.44m ，此时OB 段应适当关小阀门。1-23 在mm 8325的输送空气管道中心安装了一个皮托管，空气的温度为21，压力为1atm （绝压）。用一微差压差计测定压差，指示液为油和水，其密度分别为3835m kg 和31000m kg 。当压差计读数为50mm 时，空气的质量流量为多少h kg ？解：21空气的物性：32021m kg .=，S Pa .=1518

31、 压差计指示值：()()Pa .gR p 93258005080798351000=-=-=油水由皮托管测得的管中心流速：s .pu max m 60911201193258022= 5610373721015182021609113090=-.du Re o max 查图1-25得840.u u max = 即s m .u .u max 752960911840840= h kg .s kg .u W32101623878303090420217529 =则 1-24 在直径mm 4108的输送轻油管路上，安装了一个标准孔板流量计以测量轻油的流量。已知孔板孔径为60mm ，在操作温度下轻油的

32、密度为3770m kg ，运动粘度为1cSt 。当U 形管压差计读数为1250mmH 2O 时，轻油的体积流量和质量流量各为多少？解：()()Pa .gR p 31082225180797701000=-=-=油水先假设C o 为定值，由360100602.A A o = =查图1-41得650.C o =s m .pC u o o 76177010822265023= s m .u d d u u o o o 6330100602211= = = 43111110336101633010=-.u d u d Re 再由此查得6550.C o =，如上法计算后得s m .u o 7731=，s

33、 m .u 63801=，4103826=.Re 再由此查得C o 基本不变，则认为此即为管内的实际流速 则h m .s m .A u V o o 333204181001506047731=- h kg .s kg .V W431039186310015770=-1-25 在mm 5160输送空气管道上安装了一个孔径为75mm 的标准孔板流量计，孔板前空气压力为221cm kgf .，温度为25。问当U 形管压差计读数为145mmH 2O 时，流经管道空气的质量流量为多少h kg ？ 解：25，1atm 下空气的物性31851m kg .=，S Pa .=3518则在221cm kgf .下

34、3437631185132510110807921m kg .= 先假设C o 为定值，由250150752.A A o = =查图1-41得6250.C o = ()()s m .gR C u o o o 39628 3763180793763110001450262502=-=-= s m .d d u u o o 0990715075396282211= = = 46111098677103518376310997150=-.u d Re 在定值区，假设正确，则认为此即为管内的实际流速则h m .s m .A u Vo o 33244451125400740439628= h kg .s

35、 kg .V W56621172701254037631=1-26 密度为31600m kg，粘度为2cP 的某溶液，通过mm .5489的钢管流动，最大流量为min m .3750，U 形管压差计的读数R 最大不超过400mmHg ，试计算标准孔板流量计的孔板孔径。解：s m .min m .V 3301250750= s m .A V u 48682080012504211= 53111059151102160048682080=-.u d Re 假设在极限点上，查图1-41得660.C o = ()()Pa .gR p Hg 41070884408079160013600=-=-=根据p

36、 A C V o o =2代入数据16001070884246600125042=.d .o 解得：m .d o 0560= 校验：由49080562.A A o = =查图1-41得6950.C o =再代入前式中求得m .d o 0550=则再由47080552.A A o = =查图1-41得680.C o =，m .d o 0550=即选用孔径为55mm 的标准孔板流量计。1-27 转子流量计出厂时是以20和1atm 条件下的空气进行标定的，现用来测定密度为3960m kg .的裂解气的流量，当读数为h m 340时，裂解气的流量为多少h m 3？ 解：20和1atm 条件下的空气的3

37、2051m kg .= h m 84496020*.V V = 第二章 流体输送机械 2-1 用15的水进行某离心泵的性能实验，水的体积流量为h m.3513，泵入口真空表读数为180mmHg ，泵出口压力表读数为282cm kgf .，轴功率为 1.77kW 。真空表与压力表间垂直距离为400mm ，吸入管与排出管的直径分别为mm .5360和mm .5348。试求该流量下离心泵的压头和效率。解：15水的密度为30999m kg .=以真空表位置为1截面，压力表位置为2截面s m .A V u 71241360005305134211=s m .A V u 8614236000410*=Pa

38、 .mmHg p 411042180-=-=(表压) 01=Z Pa .cm kgf .p 52210746282=（表压） m .Z 402=，h f =0在1、2截面间列柏努利方程：+=+f H gu g p Z He g u g p Z 2222222111()31.1367m= 8192712418614281909901042102.746+0.4= 2224521221212.g u u g p p Z Z He -+-+-+-= kW ./.g HQ Ne 1443136008190999513136731=%.N Ne 656477114431= 2-2 原来用于输送水的离心泵

39、现改为输送密度为31400m kg 的水溶液，水溶液的其它性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个敞口容器的液面间的高度不变。试问： 泵的压头有无变化；泵的出口压力表读数有无变化；泵的轴功率有无变化。解：由于管路状况不变，泵前后敞口容器的液面差不变，而只是密度变化。在两敞口容器液面间列柏努利方程：+=+212222211122f H gu g p Z He g u g p Z )(p p 表压021=，021=u u +=fH Z He 因此泵的压头不变。 在泵的出口压力表与出口容器液面间列柏努利方程：+=+232222233322f H g u g p Z He g u g p Z )

40、(p 表压02=，02=u +=232322p f h Z g u g 因此泵的出口压力表读数发生变化，其变化为： 411000140022. p p = 轴功率：/g HQ N =因此泵的轴功率发生变化，其变化为：4110001400. N N =2-3 某台离心泵在转速为min r 2950时，输水量为h m 318，压头为20mH 2O 。现因马达损坏，用一转速为min r 2900的电动机代用，问此时泵的流量、压头和轴功率将为多少？（泵的效率取60%）解：转速变化后，其他参数也相应变化。h m 6951718295029003.Q n n Q = = = O m .H n n H 22

41、2H 328192029502900= = = kW ././g Q H Ne 55160819100032819360069517=2-4 在海拔1000m 的高原上，使用一离心清水泵吸水，已知该泵吸入管路中的全部压头损失与速度头之和为6m 水柱。今拟将该泵安装于水源水面之上3m 处，问此泵能否正常操作？该处夏季水温为20，泵的允许吸上真空度为6.5m 。解：海拔1000m 处的大气压O mH . Ha 2169= ()()m . Ha .Hs Hs 3351693310563310=-=-=m .h gu Hs Hg f 6706335221-=-=-= m m .Hg Zs 317150

42、=-.du Re t 假设不成立，再假设在阿仑区：()()()()s m .d .u .s .t 147029981000512998260000107807802904303710141290430710141=-=-=- 校验81451000512998147010133.du Re t =- 在阿仑区假设成立，即颗粒的沉降速度为s m .1470 或使用课本提供的公式 ()()6040606160270270.t s .s t u gd .Re gd .u -=-= 即()()()()()26885010005129982998260000108192702706034061604061

43、70.gd .u .s .t =-=-=-则 s m .u t 15290=校验915110005129981529010133.du Re t =- 在阿仑区假设成立，即颗粒的沉降速度为s m .14703-3 用落球法测定液体的粘度。今将直径为 6.25mm 、密度为37900m kg 的钢球置于密度为3880m kg 的油内，并测得该钢球在6.35s 的时间内下降25cm 的距离。试计算此油的粘度。解：s m .u t 0394035610252=- 假设沉降在斯托克斯区：()182g d u S t -= 则()()()S Pa .u g d t S =-=-=-79630394018

44、81988079001025618232 校验10570796388003940102563假设成立，即该液体的粘度为3.796Pa S 。 3-4 密度为32650m kg 的球形石英颗粒在20空气中自由沉降，试计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。解：20空气物性32051m kg .=，S Pa .=-610118斯托克斯公式适用范围为1t du Re()182g d u S t -= ()()2321818g d g d d Re s s -=-= ()()()m.m .g Re d s 325710732581920512051265011011818185

45、3126312=-=-=- 牛顿公式适用范围为5310210()g d .u S t -=741 ()()gd .g d .d Re s S -=-=3741741()()mm.m .g .Re d s 5121105121 81920512051265074110101187413323632=-=-=-3-5 用高2m 、宽2.5m 、长5m 的重力降尘室分离空气中的粉尘。在操作条件下空气的密度为37790m kg .，粘度为S Pa .-510532，流量为h m 34105。粉尘的密度为32021m kg 。试求粉尘的临界直径。解：对于降尘室：t t u A Vs = 则s m .u

46、t 1111552136001054= 假设沉降在斯托克斯区，则()182g d u S t -= ()()m .g u d S t 431060618197790202111111053218 18-=-=-= 校验14955105327790111110606154=-.du Re t 假设不成立，再假设在阿仑区：()290430710141780.s .t d .u -= ()()()m .u d .S .s .t 41417102904305141710290430100772 299826007807790105321111780-=-=-= 校验105710532779011111

47、0077254.du Re t =-在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为m .7720。或使用课本提供的公式 ()()6040606160270270.t s .s t u gd .Re gd .u -=-=即()()()33052070302070801026401299826008192701053277901111270-=-=-=.g .u d .s .t . 则 m .m .d 8332310383324=-校验151881053277901111103833254.du Re t =-在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为m .83323。3-6 今拟采用如图3-5所示的多层降尘室除

48、去某气体中的密度为32200m kg 、直径m 10以上的球形微粒。气体在标准状态0，1atm(Pa .5100131)下的体积流量为s m 31，气体的平均温度为427，压力为1atm(Pa .5100131)，操作条件下气体的密度及粘度分别为350m kg .及0.034cP 。除尘室的长度为5m ，宽度为 1.8m ，总高度为2.8m 。试计算水平隔板间的距离h 和层数n 。解：假设沉降在斯托克斯区：()()()s m .g d u S t 3326210526310034018819502202101018-=-=-= 433610185100340501052631010-=.du

49、Re t 假设成立 ()s m .Vs 3563215273427152731=+=方法一：由t b u A Vs =得： 237271052635632m .u Vs A t b =- 层数817880815727=.B L A n b 间距mm .m .h 734034708182= 方法二：由u L u h t =得间距()mm .m ./.u u L h t 734034708281563210526353=-层数8176800347082=.n 3-7 今拟用宽 4.5m 、深0.8m 的矩形槽从炼油厂废水中回收直径m 200以上的油滴。在槽的出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇

50、聚成层的油则从槽的顶部移去。油的密度为3870m kg ，水温为20。若废水的处理量为h m .3310561,求所需槽的长度L 。 解：20水的物性32998m kg .=，S mPa .=0051假设沉降在斯托克斯区：()()()sm .gd u S t 33262107812 1000511881987029981020218-=-=-= 550100051299810781210202136.du Re t =-假设成立 由t t b BLu u A Vs =得：m .Bu Vs L t 633410781254136001056133=-3-8 用如图3-10所示的旋风分离器从200

51、、压力为Pa .5100131的含尘空气中除尘。尘粒的密度为32021m kg ，旋风分离器的直径为0.65m,进口气速为s m 21。试求气体处理量，s m 3(标准状态);气体通过旋风分离器的压力降；尘粒的分割直径。解：对于如图3-10所示的直径为0.65的标准旋风分离器其他相应的尺寸为2D h =，4D B =s m .uhB uA Vs 310914650265021= 换算成标准状况s m .T T VsVs 36403020215273152731091=+= 对于如图3-10所示的标准旋风分离器其08.=则压力降kPa .u P 3161221746008222=标准旋风分离器的

52、分割直径：()()m .u D .d s i 6650104175746020212165010*0-=-=-3-9 用板框压滤机对某种悬浮液在压力差为400mmHg(53320Pa)的条件下进行过滤实验，过滤面积为2021m .，所得实验数据如下：滤饼与滤液的体粘度为3.4cP 。试求过滤常数K 与e q 及滤饼的比阻。解：根据e q Kq K q 21+=处理实验数据（结果如下表）：将q与q 值描绘在直角坐标图上可得一条直线，可求得直线的斜率2205001m s K=和截距326402m m s q Ke = 解得：s m .K 2510884-=,2301560m m .q e =由cP

53、K =2得0.010.020.030.040.050.060.078001000120214001600180020212200/qq , m 3/m 2213351 10004106401043108845332022m .c K P =-3-10 对上题中的悬浮液用滤框边长为800mm 的板框压滤机在相同的压力差下进行过滤，过滤1小时获得滤液36m 。试求滤框的数目及其厚度。解：由上题已知：s m .K 2510884-=,2301560m m .q e = 根据过滤基本方程：222KA VV Ve =+ 代入数据：3600108841560626252=+A .A . 整理方程：0361872021702=-A .A . 解方程得：28014m .A =滤框数目：1256118028014222=.L A n 滤框