发布时间 : 星期二 文章石油大学化学工程原理课后习题答案更新完毕开始阅读
22p2?p1u2?u1He????Z2?Z1??g2g?23?15??10?3?10322.0692?15.3262 ???0.2
1.205 ?44.587m2?9.81
pt??gH?1.205?9.81?44.587?527.067Pa Ne?HQ?g?44.587?3900?1.205?9.81?570.99W
3600Ne570.99 ????70.5%
3N0.81?10
2-14 要向某设备输送40℃的空气,所需风量为16000m需的全风压为1100mmH2O。试选择一合适的通风机。 解：40℃空气
3h，已估计出按
40℃空气计所
??1.128kgm3，20℃空气??1.205kgm3
T 273.15?20?16000??14.978m3h T273.15?40 若按20℃计，则风机风量为：
Q ?Q 全风压：
Ht ?H?? ?1100?1.128/1.205?1030mmH2O
因此可选9-1914D型。
第三章 沉降及过滤
3-1 尘粒的直径为10μm、密度为解：20℃空气物性
2500kgm3。求该尘粒在
20℃空气中的沉降速度。
??1.205kgm3，??18.1?10?6Pa?S
假设沉降在斯托克斯区：
ut?d??S???g10?10??2500?1.205??9.81?3??7.524?10ms
?618?18?18.1?102??62? 校验
Rep?dut??10?10?6?7.524?10?3?1.205?3??5.03?10?1
?618.1?10 在斯托克斯区假设成立，即颗粒的沉降速度为
3-2 求直径为1mm、密度为解：20℃水的物性
7.524?10?3ms
2600kgm3的玻璃球在
20℃水中的沉降速度。
??998.2kgm3，??1.005mPa?S
假设沉降在斯托克斯区：
d??S???g1?10??2600?998.2??9.81 ut???0.8686ms
?318?18?1.005?102??32? 校验
Re?dut??1?10?3?0.8686?998.2??862.7?1
?31.005?10 假设不成立，再假设在阿仑区：
ut?0.78d1.14??s???0.71?0.43?0.29?0.001?1.14?2600?998.2?0.71?0.78?0.147m?1.005?10?0.147ms
?30.43?998.20.29s
校验
Re?dut??1?10?3?0.147?998.2??145.8
?31.005?10gd??s???Re0.6gd1.6??s???ut0.6 在阿仑区假设成立，即颗粒的沉降速度为
或使用课本提供的公式
ut?0.27??0.27???30.60.40.6
即
ut0.7?0.27gd1.6??s?????0.40.6?0.279.81??0.001?1.6?2600?998.2??998.2?0.4?1.005?10??0.26885
则
ut?0.1529ms
Re?dut? 校验
?1?10?3?0.1529?998.2??151.9
?31.005?10 在阿仑区假设成立，即颗粒的沉降速度为
0.147ms
7900kgm3的钢球置于密
3-3 用落球法测定液体的粘度。今将直径为6.25mm、密度为度为880kgm3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。
25?10?2解：ut??0.0394ms
6.35d2??S???g 假设沉降在斯托克斯区：ut?
18?d2??S???g6.25?10?3??7900?880??9.81??3.796Pa?S 则??18ut18?0.0394 校验
??2Re?dut??6.25?10?3?0.0394?880??0.057?1
3.796 假设成立，即该液体的粘度为3.796Pa·S。
3-4 密度为
2650kgm3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
??1.205kgm3，??18.1?10?6Pa?S
Re?1，即最大颗粒直径：Re? 斯托克斯公式适用范围为
dut???1
d2??S???gd?d2??s???gd3??s????g ?ut? ?Re? ?2?18?18?18??18?18.1?10?62?1?18?2Re?d????? ?2650?1.205??1.205?9.81?????s????g????5.732?10?5m?57.32?m3 牛顿公式适用范围为101?3??1?3
?Re?2?105，即最小颗粒直径时Re?103
?ut?1.74d?d??S???g?? ?Re???1.74d??S???g?1.74d3??s????g?
???Red?????
?1.74??1.74??s????g? ?1.512?10?3m?1.512mm
2?318.1?10?6?103?2650?1.205??1.205?9.81??2?3
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
0.779kgm3，粘度为2.53?10?5Pa?S，流量为5?104m3h。粉尘的密度为
2000kgm3。试求粉尘的临界直径。
5?1041??1.111ms 解：对于降尘室：Vs?Atut 则ut?36002.5?5d2??S???g 假设沉降在斯托克斯区，则ut?
18?18? ut18?2.53?10?3?1.111??1.606?10?4m d???S???g?2000?0.779??9.81 校验
Re?dut??1.606?10?4?1.111?0.779??5.495?1
?52.53?10ut?0.78d1.14??s???0.71 假设不成立，再假设在阿仑区：
?0.43?0.29
1.14?ut???d??0.71?
?0.78??s???? ?2.077?10?4m0.430.291.14?1.111?2.53?10?0.779??0.71??0.782600?998.2????50.43?0.29S????
2.077?10?4?1.111?0.779 校验Re???7.105
?5?2.53?10dut? 在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为
20.77?m。
或使用课本提供的公式
ut?0.27gd??s???Re0.6??0.27gd1.6??s???ut0.6??0.40.6