食工原理課后習題答案第1-2章

1、習題解1第一章11煙道氣的組成約為N275%，CO215%，O25%，H2O5%（體積百分數(shù)）。試計算常壓下400℃時該混合氣體的密度。解：Mm=?Miyi=0.75280.15440.05320.0518=30.1?m=pMmRT=101.310330.1(8.314103673)=0.545kgm312已知成都和拉薩兩地的平均大氣壓強分別為0.095MPa和0.062MPa?，F(xiàn)有一果汁濃縮鍋需保持鍋內絕對壓強為8.0kPa。問這一設

2、備若置于成都和拉薩兩地，表上讀數(shù)分別應為多少？解：成都pR=958=87kPa（真空度）拉薩pR=628=54kPa（真空度）13用如附圖所示的U型管壓差計測定吸附器內氣體在A點處的壓強以及通過吸附劑層的壓強降。在某氣速下測得R1為400mmHg，R2為90mmHg，R3為40mmH2O，試求上述值。解：pB=R3?H2OgR2?Hgg=0.0410009.810.09136009.81=12399.8Pa（表）pA=pBR1?Hgg=

3、12399.80.4136009.81=65766.2Pa（表）?p=pApB=65766.212399.8=53366.4Pa（表）14如附圖所示，傾斜微壓差計由直徑為D的貯液器和直徑為d的傾斜管組成。若被測流體密度為?0，空氣密度為?，試導出用R1表示的壓強差計算式。如傾角?為30時，若要忽略貯液器內的液面高度h的變化，而測量誤差又不得超過1%時，試確定Dd比值至少應為多少？D?dR1R1p2ph0?解：由靜力學方程?p=R(?0?

4、)g=R1sin?(?0?)g=R1(?0?)g2(1)若忽略貯液器內液面高度的變化，則斜管內液位為：R’=Rh液柱長度：R1’=R1hsin?=R12h?p’=R’(?0?)g=R1’(?0?)g2=(R12h)(?0?)g又?D2h4=?d2R1’4即h=R1(dD)2[12(dD)2]所以?p’=R1(?0?)g[24(dD)2](2)相對誤差為(?p?p’)?p≤0.001代入式（1）和（2）：(?p?p’)?p=11[12(d

5、D)2]≤0.001解得：dD≤0.02237即Dd≥44.7習題解3???????145.10145.1044d6.1787.077291.2)077.7178.6(178.62106.1787.077d102yyyyy???????????145.10145.10145.104145.104s2486])178.6077.7ln(178.6291.2178.62[10]6.1787.077d291.2d178.62[10yyyyy1

6、9用壓縮空氣將密度為1081kgm3的蔗糖溶液從密閉容器中送至高位槽，如附圖所示。要求每批的壓送量為1.2m3，20分鐘壓完，管路能量損失為25Jkg，管內徑為30mm，密閉容器與高位槽兩液面差為16m。求壓縮空氣的壓強為多少Pa（表壓）A16m解：p1?u122gz1=p2?u222gz2?hfu1=0，z1=0，p2=0，z2=16m，?hf=25Jkgu2=1.2(20600.7850.032)=1.415msp1=(1.4152

7、29.811625)1081=1.987104Pa110敞口高位槽中的葡萄酒（密度為985kgm3）經?38mm2.5mm的不銹鋼導管流入蒸餾鍋，如圖所示。高位槽液面距地面8m，導管進蒸餾鍋處距地面3m，蒸餾鍋內真空度為8kPa。在本題特定條件下，管路摩擦損失可按?hf=6.5u2Jkg（不包括導管出口的局中阻力）計算，u為葡萄酒在管內的流速ms。試計算：（1）導管A—A截面處葡萄酒的流速；（2）導管內葡萄酒的流量。解：p1?u122g

8、z1=p2?u222gz2?hfp1=0，u1=0，z1=8m，p2=8kPa，z2=3m，u2=u8981=8000985u2239.816.5u2qv=0.7850.03322.86=2.443103m3sms86.27985800081.95????u111如附圖所示，水從離地面18m處用?273mm5mm，長35m（包括局部阻力損失的當量長度）的管道連接到離地面10m處，并測得高低兩處壓強分別為345kPa和415kPa（表壓）