化工原理習(xí)題集（不怎么好bt）

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1、《化工原理》習(xí)題集第二章傳遞過程基本方程2-1一攪拌槽中原盛有濃度為60%（質(zhì)量%，下同）的鹽水2000kg。今以2kg/s的質(zhì)量流率向槽中加入0.25%的鹽水，同時以1.2kg/s的質(zhì)量流率由槽中排出混合后的溶液。設(shè)槽中溶液充分混合。求槽中溶液濃度降至1%時所需要的時間。（總質(zhì)量衡算，分別按無化學(xué)反應(yīng)和有化學(xué)反應(yīng)考慮）2-2在下述情況下簡化連續(xù)性方程，并指出簡化過程的依據(jù)。（連續(xù)）（1）不可壓縮流體在重力作用下沿傾斜平板壁面作二維穩(wěn)態(tài)流動；（2）不可壓縮流體在水平園管中作軸對稱的穩(wěn)態(tài)流動（進口段與充分發(fā)展）；（3）不可壓縮流體作球心對稱的穩(wěn)態(tài)流動；（4）不可壓縮流體在兩水平的平行平板間的穩(wěn)

2、態(tài)流動。2-3下述不可壓縮流體的運動可否存在。（連續(xù)）（1）u=xi+yj+zk；（2）u=yzti+xztj+xytk；（3）ux=2x2+y，uy=2y2+z，uz=-4(x+y)z+xy；（4）ux=-2x，uy=x+z，uz=2(x+y)。2-4一不可壓縮流體的流動，x方向的速度分量是ux=ax2+by，z方向的速度分量為零，求y方向的速度分量uy，其中a與b為常數(shù)。已知y=0時uy=0。（連續(xù)）2-5加速度向量可表為Du/Dt，試寫出直角坐標(biāo)系中加速度分量的表達式，并指出何者為局部加速度項，何者為對流加速度項。（隨體）2-6已知成都和拉薩兩地的平均大氣壓強分別為0.095MPa和0

3、.062MPa?，F(xiàn)有一設(shè)備需保持設(shè)備內(nèi)絕對壓強為3.0kPa。問這一設(shè)備若置于成都和拉薩兩地，表上讀數(shù)分別應(yīng)為多少？2-7用如附圖所示的U型管壓差計測定反應(yīng)器內(nèi)氣體在A點處的壓強以及通過催化劑層的壓強降。在某氣速下測得R1為750mmH2O，R2為80mmH2g，R3為40mmH2O，試求上述值。2-8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ρ，指示液密度為ρ0，試導(dǎo)出用R1表示的壓強差計算式。如傾角α為300時，若要忽略貯液器內(nèi)的液面高度h的變化，而測量誤差又不得超過0.1%時，試確定D/d比值至少應(yīng)為多少？2-9一水箱用如附圖所示的錐閥封水，錐閥

4、底直徑為0.5m，高為0.6m，閥重50kg。當(dāng)水位達1.5m時，要求閥啟動泄水，問外配錘重w應(yīng)為多少？習(xí)題2-7附圖習(xí)題2-8附圖習(xí)題2-9附圖2-10某流場可用下述速度向量式表達：u（x，y，z，t）=xyzi+yj-3ztk。試求點（2，1，2，1）處的加速度向量。（隨體）2-11國際標(biāo)準大氣壓取海平面為基準（z=0）。基準面上的物理量取為：t0=288K，p0=101300Pa，r0=1.225kg/m3。從海平面一直到11公里的高空是對流層。對流層中溫度與高度的關(guān)系可用下式表示：T=T0-bz，其中T0=288K，b=0.0065度/米。11公里以上認為是溫度不變（216.5K）的

5、同溫層。試分別求出對流層及同溫層內(nèi)壓力、密度和高度的依賴關(guān)系?？烧J為重力加速度為一恒量。（靜）2-12不可壓縮粘性流體在兩無限大平行平板間作穩(wěn)態(tài)層流，試推導(dǎo)其速度分布、截面上的平均流速、壁面處的剪切力。（運動）2-13不可壓縮流體在兩根同心的套管環(huán)隙間作軸對稱的穩(wěn)態(tài)層流，試導(dǎo)出其速度分布，截面上的平均流速，體積流量，壁面處的剪切力。（運動）2-14不可壓縮粘性流體在重力作用下，沿內(nèi)徑為R的圓筒內(nèi)壁面向下流動。設(shè)流動是定常的平行直線運動，流體厚度為d。求流體速度分布、流量、平均流速、最大流速及作用在圓筒內(nèi)壁面上的摩擦力（忽略端效應(yīng)）。（運動）2-15具有等深度a的兩層不相混合的不可壓縮流體，在

6、兩個固定的水平板間作穩(wěn)態(tài)層流，如圖所示。上層流體的粘度和密度為m1和r1，下層流體的粘度和密度為m2和r2。壓強梯度為?p/?x且與x和z無關(guān)。求平板間的速度分布u=f(z)。（注意在交界面上速度的大小是單值的，而且切應(yīng)力tzx也是單值的）。（運動）2-16溫度為208C的水，以2kg/h的質(zhì)量流率流過內(nèi)徑為10mm的水平園管，試求算流動充分發(fā)展以后：（1）流體在管截面中心處的流速和剪應(yīng)力；（2）流體在壁面距中心半距離處的流速和剪應(yīng)力；（3）壁面處的剪應(yīng)力。2-17一虹吸管放于水桶中，其位置如圖所示。如果水桶和虹吸管的截面積分別為A和B，且A>>B，試計算虹吸管的流量。水看作是不可壓縮理想流

7、體，且受重力作用，運動是定常的。（柏）2-18有一大桶內(nèi)裝有液體，液面距底面高為h。問在桶側(cè)壁什么位置處開出流小空，流體射柱的射程最遠？習(xí)題2-15附圖習(xí)題2-17附圖習(xí)題2-18附圖2-19水以湍流形式流過一直徑相等的908彎管，該管垂直放置。入口處的壓力為p1、平均流速為u1，出口壓力為p2、平均流速為u2。求水流對彎管的作用力。（動量）2-20水從供水管流入水箱，再經(jīng)水平管流出，如圖所示。流入與流出的流