第一篇
第二章 质量衡算与能量衡算
2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6
（体积分数），求： （1）在1.013×105
Pa 、25℃下，用μg/m 3
表示该浓度；
（2）在大气压力为0.83×105
Pa 和15℃下，O 3的物质的量浓度为多少？ 解：（1）理想气体的体积分数与摩尔分数值相等
由题，在所给条件下，1mol 空气混合物的体积为
V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0
＝22.4L ×298K/273K ＝24.45L
所以O 3浓度可以表示为
0.08×10－6
mol ×48g/mol ×（24.45L ）－1
＝157.05μg/m 3
（2）由题，在所给条件下，1mol 空气的体积为
V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0
=22.4L ×1.013×105
Pa ×288K/(0.83×105
Pa ×273K ）＝28.82L
所以O 3的物质的量浓度为
0.08×10－6
mol/28.82L ＝2.78×10－9mol/L
2.2 假设在25℃和1.013×105
Pa 的条件下，SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3
，若允许值0.14×10-6
，问是否符合要求？
解：由题，在所给条件下，将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数，即
3396
5
108.31429810400100.15101.0131064
A A RT pM ρ--???=??=??? 大于允许浓度，故不符合要求
2.6 某一段河流上游流量为36000m 3
/d ，河水中污染物的浓度为3.0mg/L 。有一支流流量为10000m 3
/d ，其中污染物浓度
为30mg/L 。假设完全混合。求： （1）求下游的污染物浓度；
（2）求每天有多少kg 污染物质通过下游某一监测点。 解：（1）根据质量衡算方程，下游污染物浓度为
1122
12
3.0360003010000
/8.87/3600010000
V V m V V q q mg L mg L q q ρρρ+?+?=
=
=++
（2）每天通过下游测量点的污染物的质量为
312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg d
kg d
ρ-?+=?+?=
2.7 某一湖泊容积10×106m 3
，上游有一未被污染的河流流入该湖泊，流量为50m 3
/s 。一工厂以5 m 3
/s 的流量向湖泊排
放污水，其中含有可降解污染物，浓度为100mg/L 。污染物降解反应速率常数0.25d －1
。假设污染物在湖中充分混合。求稳态时湖中污染物的浓度。
解：设稳态时湖中污染物浓度为m ρ，则输出的浓度也为m ρ
由质量衡算，得 120m m q q k V ρ--=
即 5×100mg/L －（5＋50）m ρm 3
/s －10×106
×0.25×m ρm 3
/s ＝0
解得 m ρ＝5.96mg/L
2.11 有一装满水的储槽，直径1m 、高3m 。现由槽底部的小孔向外排水。小孔的直径为4cm ，测得水流过小孔时的流速
u 0与槽内水面高度z 的关系为：u 0＝0.62（2gz ）0.5
，试求放出1m 3
水所需的时间。 解：设储槽横截面积为A 1，小孔的面积为A 2
由题得 A 2u 0＝－dV/dt 即 u 0＝－dz/dt ×A 1/A 2
所以有 －dz/dt ×（100/4）2
＝0.62（2gz ）0.5 即有 －226.55×z
-0.5
dz ＝dt ------ ①
又 z 0＝3m z 1＝z 0－1m 3
×（π×0.25m 2
）-1
＝1.73m 对①式积分得 t ＝189.8s
2.14 有一个总功率为1000MW 的核反应堆，其中2/3的能量被冷却水带走，不考虑其他能量损失。冷却水来自于当地
的一条河流，河水的流量为100m 3
/s ，水温为20℃。 （1）如果水温只允许上升10℃，冷却水需要多大的流量；
（2）如果加热后的水返回河中，问河水的水温会上升多少℃。 解：输入给冷却水的热量为Q ＝1000×2/3MW ＝667 MW
（1）以冷却水为衡算对象，设冷却水的流量为V q ，热量变化率为m p q c T ?
根据热量衡算定律，有 V q ×103
×4.183×10 kJ/m 3
＝667×103
KW
得 Q ＝15.94m 3
/s
（2）由题，根据热量衡算方程，得 100×103
×4.183×△T kJ/m 3
＝667×103
KW
得 △T ＝1.59K
第三章 流体流动
3.2 常压、20℃的空气稳定流过平板壁面，在边界层厚度为1.8mm 处的雷诺数为6.7×104
。求空气的外流速度。
解：设边界层厚度为δ；空气密度为ρ，空气流速为u 。
由题，因为湍流的临界雷诺数一般取5×105
＞6.7×104
，
所以此流动为层流。对于层流层有 0.5
4.641=
Re x
x
δ 又有 x Re =
xu
ρμ
两式合并得 0.5
4.641Re =
u
ρδμ
? 即 4.641×（6.7×104
）0.5
＝u ×1×103
kg/m 3
×1.8mm /（1.81×10－5
Pa ·s ） 解得 u ＝0.012m/s
3.5 如图3-3所示，有一直径为1m 的高位水槽，其水面高于地面8m ，水从内径为100mm 的管道中流出，管路出口高于地面2m ，水流经系统的能量损失（不包括出口的能量损失）可按25.6u h f =∑计算，式中u 为水在管内的流速，单位为m/s 。试计算：
（1）若水槽中水位不变，试计算水的流量；
（2）若高位水槽供水中断，随水的出流高位槽液面下降，试计算液面下降1m 所需的时间。
习题3.5图示
解：（1）以地面为基准，在截面1-1′和2-2′之间列伯努利方程，有
u 12
/2＋p 1/ρ＋gz 1＝u 22
/2＋p 2/ρ＋gz 2＋Σh f
由题意得 p 1＝p 2，且u 1＝0
所以 9.81m/s 2
×（8m －2m ）＝u 2
/2＋6.5u 2
解得 u ＝2.90m/s
q v ＝uA ＝2.90m/s ×π×0.01m 2
/4＝2.28×10－2m 3
/s （2）由伯努利方程，有 u 12
/2＋gz 1＝u 22
/2＋gz 2＋Σh f
即 u 12
/2＋gz 1＝7u 22
＋gz 2
由题意得 u1/u2＝（0.1/1）2＝0.01
取微元时间dt，以向下为正方向
则有u1＝dz/dt
所以（dz/dt）2/2＋gz1＝7（100dz/dt）2/2＋gz2
积分解得 t＝36.06s
3.9 一锅炉通过内径为3.5m的烟囱排除烟气，排放量为3.5×105m3/h，在烟气平均温度为260℃时，其平均密度为0.6
kg/m3，平均粘度为2.8×10－4Pa·s。大气温度为20℃，在烟囱高度范围内平均密度为1.15 kg/m3。为克服煤灰阻力，烟囱底部压力较地面大气压低245 Pa。问此烟囱需要多高？假设粗糙度为5mm。
解：设烟囱的高度为h，由题可得
u＝q v/A＝10.11m/s Re＝duρ/μ＝7.58×104
相对粗糙度为ε/d＝5mm/3.5m＝1.429×10－3
查表得λ＝0.028
所以摩擦阻力
2
2
f
h u
h
d
λ
=
∑
建立伯努利方程有 u12/2＋p1/ρ＋gz1＝u22/2＋p2/ρ＋gz2＋Σh f
由题意得 u1＝u2，p1＝p0－245Pa，p2＝p0－ρ空gh
即
（h×1.15 kg/m3×9.8m/s2－245Pa）/（0.6kg/m3）＝h×9.8m/s2＋h×0.028/3.5m×（10.11m/s）2/2 解得 h＝47.64m
3.10用泵将水从一蓄水池送至水塔中，如图3-4所示。水塔和大气相通，池和塔的水面高差为60m，并维持不变。水
泵吸水口低于水池水面2.5m，进塔的管道低于塔内水面1.8m。泵的进水管DN150，长60m，连有两个90°弯头和一个吸滤底阀。泵出水管为两段管段串联，两段分别为DN150、长23m和DN100、长100 m，不同管径的管道经大小头相联，DN100的管道上有3个90°弯头和一个闸阀。泵和电机的总效率为60％。要求水的流量为140 m3/h，如果当地电费为0.46元/（kW·h），问每天泵需要消耗多少电费？（水温为25℃，管道视为光滑管）
习题3.10图示
解：由题，在进水口和出水口之间建立伯努利方程，有 W e＝gh＋Σh f
25℃时，水的密度为997.0kg/m 3，粘度为0.9×10－3
Pa ·s 管径为100mm 时 u ＝4.95m/s
Re ＝du ρ/μ＝5.48×105
，为湍流 查表得 λ＝0.02
管径为150mm 时 u ＝2.20m/s
Re ＝du ρ/μ＝3.66×105，为湍流 查表得 λ＝0.022
泵的进水口段的管件阻力系数分别为：
吸滤底阀ζ＝1.5 90°弯头ζ＝0.75 管入口ζ＝0. 5
Σh f1＝（1.5＋0.75×2＋0.5＋0.022×60/0.15）×（2.20m/s ）2
/2＝29.76m 2
/s 2
泵的出水口段的管件阻力系数分别为：
大小头ζ＝0.3；90°弯头ζ＝0.75；闸阀ζ＝0.17；管出口ζ＝1
Σh f2＝(1＋0.75×3＋0.3＋0.17＋0.02×100/0.1)×(4.95m/s)2
/2+(0.023×23/0.15)×(2.20m/s)2
/2 ＝299.13m 2
/s 2
W e ＝gh ＋Σh f =29.76m 2
/s 2
＋299.13m 2
/s 2
＋60m ×9.81m/s 2
＝917.49 m 2
/s 2
＝917.49J/kg W N ＝（917.49J/kg/60％）×140m 3
/h ×997.0kg/m 3
＝5.93×104
W 总消耗电费为 59.3kW ×0.46元/（kW ·h ）×24h/d ＝654.55元/d
第四章 热量传递
4.3 某燃烧炉的炉壁由500mm 厚的耐火砖、380mm 厚的绝热砖及250mm 厚的普通砖砌成。其λ值依次为1.40 W/(m ·K)，
0.10 W/(m ·K)及0.92 W/(m ·K)。传热面积A 为1m 2
。已知耐火砖内壁温度为1000℃，普通砖外壁温度为50℃。求： （1）单位面积热通量及层与层之间温度；
（2）若耐火砖与绝热砖之间有一2cm 的空气层，其热传导系数为0.0459 W/(m ·℃)。内外壁温度仍不变，问此时单
位面积热损失为多少？
解：设耐火砖、绝热砖、普通砖的热阻分别为r 1、r 2、r 3。 （1）由题易得 r 1＝
b λ＝110.51.4m Wm K
--＝0.357 m 2
·K/W r 2＝3.8 m 2
·K/W r 3＝0.272·m 2
K
/W
所以 q ＝
123
T r r r ?++＝214.5W/m 2
由题意得 T 1＝1000℃
T 2＝T 1－QR 1＝923.4℃
T 3＝T 1－Q （R 1＋R 2）＝108.3℃ T 4＝50℃
（2）由题，增加的热阻为
r ’＝0.436 m 2
·K/W
q ＝ΔT/（r 1＋r 2＋r 3＋r ’）＝195.3W/m 2
4.4 某一Φ60 mm ×3mm 的铝复合管，其导热系数为45 W/(m ·K)，外包一层厚30mm 的石棉后，又包一层厚为30mm 的软木。石棉和软木的导热系数分别为0.15W/(m ·K)和0.04 W/(m ·K)。试求：
（1）如已知管内壁温度为-105℃，软木外侧温度为5℃，则每米管长的冷损失量为多少？
（2）若将两层保温材料互换，互换后假设石棉外侧温度仍为5℃，则此时每米管长的冷损失量为多少？ 解：设铝复合管、石棉、软木的对数平均半径分别为r m1、r m2、r m3
由题意有 r m1＝
3
30ln 27mm ＝28.47mm r m2＝3060ln 30mm ＝43.28mm
r m3＝3090ln 60
mm ＝73.99mm
（1）R/L ＝
12311
22
33
222m m m b b b r r r πλπλπλ+
+
＝
33030
K m/W K m/W K m/W 24528.4720.1543.2820.0473.99
πππ?+?+???????
＝3.73×10－4
K ·m/W ＋0.735K ·m/W ＋1.613K ·m/W ＝2.348K ·m/W Q/L ＝
/T
R L
?＝46.84W/m （2）R/L ＝
12311
22
33
222m m m b b b r r r πλπλπλ+
+
＝
33030
W m/K W m/K W m/K 24528.4720.0443.2820.1573.99
πππ?+?+???????
＝3.73×10－4
K ·m /W ＋2.758K ·m /W ＋0.430K ·m /W ＝3.189K ·m /W
Q/L ＝
/T
R L
?＝34.50W/m 4.7 用内径为27mm 的管子，将空气从10℃加热到100℃，空气流量为250kg/h ，管外侧用120℃的饱和水蒸气加热(未液化)。求所需要的管长。
解：以平均温度55℃查空气的物性常数，得
λ＝0.0287W/（m ·K ） μ＝1.99×10－5Pa ·s c p ＝1.005kJ/（kg ·K ） ρ＝1.077kg/m 3
由题意得 u ＝Q/（ρA ）＝112.62m/s
Re ＝du ρ/μ＝0.027×112.62×1.077/（1.99×10－5
）＝1.65×10
5
所以此流动为湍流
Pr ＝μc p /λ＝（1.99×10－5
）×1.005/0.0287＝0.697 α＝0.023·λ/d ·Re 0.8
·Pr 0.4
＝315.88W/（m 2
·K ） ΔT 2＝110K ΔT 1＝20K
ΔT m ＝（ΔT 2－ΔT 1）/ ln （ΔT 2/ΔT 1）＝（110K －20K ）/ ln （110/20）＝52.79K 由热量守恒可得 απdL ΔT m ＝q mh c ph ΔT h
L ＝q m c ph ΔT h /（απd ΔT m ）
＝250kg/h ×1.005kJ/（kg ·K ）×90K/［315.88W/（m 2
·K ）·π·0.027m ·52.79K ］ ＝4.44m
4.9在换热器中用冷水冷却煤油。水在直径为φ19×2mm 的钢管内流动，水的对流传热系数为3490 W/（m 2
·K ），煤油的对流传热系数为458 W/（m 2
·K ）。换热器使用一段时间后，管壁两侧均产生污垢，煤油侧和水侧的污垢热阻分别为0.000176 m 2
·K/W 和0.00026m 2·K/W ，管壁的导热系数为45 W/（m ·K ）。试求： （1）基于管外表面积的总传热系数； （2）产生污垢后热阻增加的百分数。 解：（1）将钢管视为薄管壁，则有
1212
222223211110.0021m K/W m K/W m K/W 0.00026m K/W 0.000176m K/W 3490454582.9510m K/W s s b r r K αλα-=++++=
?+?+?+?+?=?? K ＝338.9W/（m 2
·K ）
（2）产生污垢后增加的热阻百分比为
12
12
100%
1
0.1760.26100%17.34%2.950.1760.26
s s s s r r r r K
+?--+=?=-- 注：如不视为薄管壁，将有5％左右的数值误差。
4.10在套管换热器中用冷水将100℃的热水冷却到50℃，热水的质量流量为3500kg/h 。冷却水在直径为φ180×10mm 的
管内流动，温度从20℃升至30℃。已知基于管外表面的总传热系数为2320 W/（m 2
·K ）。若忽略热损失，且近似认为冷水和热水的比热相等，均为4.18 kJ/（kg ·K ）.试求
（1）冷却水的用量；
（2）两流体分别为并流和逆流流动时所需要的管长，并加以比较。 解：（1）由热量守恒可得 q mc c pc ΔT c ＝q mh c ph ΔT h
q mc ＝3500kg/h ×50℃/10℃＝17500kg/h
（2）并流时有 ΔT 2＝80K ΔT 1＝20K
2121
802043.2880
ln ln
20m T T K K
T K T T ?-?-?=
==?? 由热量守恒可得 KA ΔT m ＝q mh c ph ΔT h
即 K πdL ΔT m ＝q mh c ph ΔT h
2
3500/ 4.18/()50 3.582320/()0.1843.28mh ph h m
q c T kg h kJ kg K K
L m K d T W m K m K
ππ????=
=
=????? 逆流时有 ΔT 2＝70K ΔT 1＝30K
2121
703047.2170
ln ln
30m T T K K
T K T T ?-?-?=
==?? 同上得 23500/ 4.18/()50 3.282320/()0.1847.21mh ph h m
q c T kg h kJ kg K K
L m K d T W m K m K
ππ????=
=
=?????
比较得逆流所需的管路短，故逆流得传热效率较高。
4.12火星向外辐射能量的最大单色辐射波长为13.2μm 。若将火星看作一个黑体，求火星的温度为多少？
解：由λm T ＝2.9×10－3
得 3
3
62.910 2.910219.7013.210
m
T K λ---??=
==? 4.13若将一外径70mm 、长3m 、外表温度为227℃的钢管放置于：
（1）很大的红砖屋内，砖墙壁温度为27℃； （2）截面为0.3×0.3m 2
的砖槽内，砖壁温度为27℃。
试求此管的辐射热损失。（假设管子两端的辐射损失可忽略不计）补充条件：钢管和砖槽的黑度分别为0.8和0.93。 解：（1）Q 1－2＝C 1－2φ1－2A （T 14
－T 24
）/1004
由题有φ1－2＝1，C 1－2＝ε1C 0，ε1＝0.8 Q 1－2＝ε1C 0 A （T 14
－T 24
）/1004
＝0.8×5.67W/（m 2
·K 4
）×3m ×0.07m ×π×（5004K 4
－3004K 4
）/1004
＝1.63×103
W
（2）Q 1－2＝C 1－2φ1－2A （T 14
－T 24
）/1004
由题有φ1－2＝1
C 1－2＝C 0/[1/ε1＋A 1/A 2（1/ε2－1）]
Q 1－2＝C 0/[1/ε1＋A 1/A 2（1/ε2－1）] A （T 14－T 24）/1004
＝5.67W/（m 2·K 4）[1/0.8＋（3×0.07×π/0.3×0.3×3）（1/0.93－1）]×3m ×0.07m ×π×（5004K 4－3004K 4
）/1004
＝1.42×103W
第五章 质量传递
5.2 在总压为2.026×105
Pa 、温度为298K 的条件下，组分A 和B 进行等分子反向扩散。当组分A 在两端点处的分压分
别为p A,1＝0.4×105
Pa 和p A,2＝0.1×105
Pa 时，由实验测得k 0
G ＝1.26×10-8
kmol/(m 2
·s ·Pa)，试估算在同样的条件下，组分A 通过停滞组分B 的传质系数k G 以及传质通量N A 。
解：由题有，等分子反向扩散时的传质通量为 ()
()
,1,20
,1,2AB A A A G A A D p p N k p p RTL
-=-=
单向扩散时的传质通量为 ()
(),1,2,1,2,AB A A A G A A B m D p p p N k p p RTp L
-=-=
所以 (
)0
,1,2
,A G A A B m
p
N k p p p =-
又 ()
,2,1
5,,2,11.7510Pa ln B B B m B B p p p p p -=
=?
即可得 0
,G G
B m
p k k p ==1.44×10-5mol/(m 2
·s ·Pa)
()()2,1,20.44mol m s A G A A N k p p =-=?
5.3 浅盘中装有清水，其深度为5mm ，水的分子依靠分子扩散方式逐渐蒸发到大气中，试求盘中水完全蒸干所需要的时
间。假设扩散时水的分子通过一层厚4mm 、温度为30℃的静止空气层，空气层以外的空气中水蒸气的分压为零。分子扩散系数D AB ＝0.11m 2
/h.水温可视为与空气相同。当地大气压力为1.01×105
Pa 。 解：由题，水的蒸发可视为单向扩散 (),,0,AB A i A A B m D p p p N RTp z
-=
30℃下的水饱和蒸气压为4.2474×103
Pa ，水的密度为995.7kg/m 3
故水的物质的量浓度为995.7 ×103
/18＝0.5532×105
mol/m 3
30℃时的分子扩散系数为 D AB ＝0.11m 2
/h
p A,i ＝4.2474×103
Pa p A,0＝0
()
,0,5,,0,0.988610Pa ln B B i
B m B B i p p p p p -=
=?
又有N A ＝c 水V/(A ·t) (4mm 的静止空气层厚度认为不变) 所以有 c 水V/(A ·t)＝D AB p(p A,i －p A,0)/(RTp B,m z)
可得 t ＝5.8h
故需5.8小时才可完全蒸发。
5.5 一填料塔在大气压和295K 下，用清水吸收氨－空气混合物中的氨。传质阻力可以认为集中在1mm 厚的静止气膜中。
在塔内某一点上，氨的分压为 6.6×103
N/m 2
。水面上氨的平衡分压可以忽略不计。已知氨在空气中的扩散系数为0.236×10-4m 2
/s 。试求该点上氨的传质速率。
解：设p B,1,p B,2分别为氨在相界面和气相主体的分压，p B,m 为相界面和气相主体间的对数平均分压
由题意得 ()
B,2B,1
5B,m B,2B,1p p p 0.9796310Pa ln p p -=
=?
())AB A,1A,222A B,m D p p p N 6.5710mol m s RTp L
--=
=-??
5.6 一直径为2m 的贮槽中装有质量分数为0.1的氨水，因疏忽没有加盖，则氨以分子扩散形式挥发。假定扩散通过一
层厚度为5mm 的静止空气层。在1.01×105
Pa 、293K 下，氨的分子扩散系数为1.8×10-5m 2
/s ，计算12h 中氨的挥发损失量。计算中不考虑氨水浓度的变化，氨在20℃时的相平衡关系为P=2.69×105
x(Pa)，x 为摩尔分数。 解：由题，设溶液质量为a g
则，氨的物质的量为0.1a/17mol ，总物质的量为(0.9a/18＋0.1a/17)mol 所以，氨的摩尔分数为0.1a 17
x 0.10530.9a 180.1a 17
=
=+
故，氨的平衡分压为p ＝0.1053×2.69×105
Pa ＝0.2832×105
Pa 即有 p A,i ＝0.2832×105
Pa P A,0＝0
()
B,0B,i
5B,m B,0B,i p p p 0.860810Pa ln p p -=
=?
所以 ())AB A,i A,022A B,m D p p p N 4.9110mol m s RTp L
--=
=??
2
3A d n=N t 6.6610mol 4
π?
?=?
5.9 在稳态下气体A 和B 混合物进行稳态扩散，总压力为1.013×105
Pa 、温度为278K 。气相主体与扩散界面S 之间的
垂直距离为0.1m ，两平面上的分压分别为P A1=1.34×104
Pa 和P A2=0.67×104
Pa 。混合物的扩散系数为1.85×10-5m 2
/s ，试计算以下条件下组分A 和B 的传质通量，并对所得的结果加以分析。 （1）组分B 不能穿过平面S ； （2）组分A 和B 都能穿过平面S 。
解：（1）由题，当组分B 不能穿过平面S 时，可视为A 的单向扩散
p B,1＝p －p A,1＝87.9kPa p B,2＝p －p A,2＝94.6kPa
()
B,2B,1
5B,m B2B,1p p p 0.912110Pa ln p p -=
=?
D AB ＝1.85×10-5m 2
/s
())AB A,1A,242A B,m D p p p N 5.9610mol m s RTp L
--=
=??
（2）由题，当组分A 和B 都能穿过平面S ，可视为等分子反向扩散
()
()AB A,1A,242A D p p N 5.3610mol m s RTL
--=
=??
可见在相同条件下，单向扩散的通量要大于等分子反向扩散
第二篇
第六章 沉降
6.2 密度为2650kg/m 3
的球形颗粒在20℃的空气中自由沉降，计算符合斯托克斯公式的最大颗粒直径和服从牛顿公式的最小颗粒直径（已知空气的密度为1.205kg/m 3
，黏度为1.81×10-5
Pa ·s ）。 解：如果颗粒沉降位于斯托克斯区，则颗粒直径最大时，2P t eP d u R ρ
μ
=
=
所以2t P u d μρ=，同时()218P P t gd u ρρμ
-=
所以
p d =
5
7.2210p d -=?m
同理，如果颗粒沉降位于牛顿区，则颗粒直径最小时，1000P t eP d u R ρ
μ
=
=
所以1000t P u d μ
ρ
=
，同时t u =所以
p d =3
1.5110p d -=?m
6.6 落球黏度计是由一个钢球和一个玻璃筒组成，将被测液体装入玻璃筒，然后记录下钢球落下一定距离所需要的时间，即可以计算出液体黏度。现在已知钢球直径为10mm ，密度为7900 kg/m 3
，待测某液体的密度为1300 kg/m 3
，钢球在液体中下落200mm ，所用的时间为9.02s ，试求该液体的黏度。
解：钢球在液体中的沉降速度为3
/20010/9.020.022t u L s -==?=m/s
假设钢球的沉降符合斯托克斯公式，则
()()()
2
32790013009.81101016.3518180.022
p p
t
gd u ρρμ--???-=
=
=?Pa ·s
检验：30.022********
Re 0.017216.35
t p p u d ρ
μ
-???=
==<，假设正确。
6.7 降尘室是从气体中除去固体颗粒的重力沉降设备，气体通过降尘室具有一定的停留时间，若在这个时间内颗粒沉到室底，就可以从气体中去除，如下图所示。现用降尘室分离气体中的粉尘（密度为4500kg/m 3
），操作条件是：气体体积流量为6m 3
/s ，密度为0.6kg/m 3
，黏度为3.0×10-5
Pa ·s ，降尘室高2m ，宽2m ，长5m 。求能被完全去除的最小尘粒的直径。
习题6.7 图示
解：设降尘室长为l ，宽为b ，高为h ，则颗粒的停留时间为/i t l u =停，沉降时间为/t t h u =沉，当t t ≥沉停时，颗
粒可以从气体中完全去除，t t =沉停对应的是能够去除的最小颗粒，即//i t l u h u = 因为V i q u hb =
，所以6
0.652
i V V t hu hq q u l lhb lb =====?m/s 假设沉降在层流区，应用斯托克斯公式，得
5min 8.5710p d -=
==?m 85.7=μm
检验雷诺数
55
8.57100.60.6
Re 1.032310p t p d u ρ
μ
--???=
==
所以可以去除的最小颗粒直径为85.7μm
6.8 采用平流式沉砂池去除污水中粒径较大的颗粒。如果颗粒的平均密度为2240kg/m 3
，沉淀池有效水深为1.2m ，水力停留时间为1min ，求能够去除的颗粒最小粒径（假设颗粒在水中自由沉降，污水的物性参数为密度1000kg/m 3
，黏度为1.2 ×10-3
Pa ·s ）。
解：能够去除的颗粒的最小沉降速度为
/ 1.2/600.02
t u h t ===沉m/s
假设沉降符合斯克托斯公式，则 ()218P P t
gd u ρρμ
-=
所以
41.8810P d -===?m
检验43
1.88100.021000Re 3.1321.210
p t p d u ρ
μ
--???=
==>?，假设错误。 假设沉降符合艾伦公式，则
t u =所以
42.1210p d -===?m
检验43
2.12100.021000
Re 3.51.210p t p d u ρ
μ
--???=
==?，在艾伦区，假设正确。
所以能够去除的颗粒最小粒径为2.12×10-4
m 。
6.10 用多层降尘室除尘，已知降尘室总高4m ，每层高0.2m ，长4m ，宽2m ，欲处理的含尘气体密度为1 kg/m 3
，黏度
为3×10-5
Pa ·s ，尘粒密度为3000 kg/m 3
，要求完全去除的最小颗粒直径为20μm ，求降尘室最大处理的气体流量。 解：假设颗粒沉降位于斯托克顿区，则颗粒的沉降速度为
()()()
2
62
5
300019.812010
0.0218m/s 1818310p
p t
gd u ρρμ
---???-=
=
=??
检验55
1 2.0100.0218
Re 0.01452310p t p d u ρμ--???===
所以最大处理流量为1600.0218 3.488V t q Au ==?=m 3
/s
6.11 用与例题相同的标准型旋风分离器收集烟气粉尘，已知含粉尘空气的温度为200℃，体积流量为3800 m 3
/h ，粉尘
密度为2290 kg/m 3
，求旋风分离器能分离粉尘的临界直径（旋风分离器的直径为650mm ，200℃空气的密度为0.746 kg/m 3
，黏度为2.60×10-5
Pa ·s ）。
解：标准旋风分离器进口宽度/40.65/40.1625B D ===m ，
进口高度/20.65/20.325i h D ===m ，
进口气速()()/3800/3600/0.16250.32519.99i V i u q
Bh ==?=
m/s 所以分离粉尘的临界直径为
67.2710m=7.27μm c d -===?
6.12体积流量为1m 3
/s 的20℃常压含尘空气，固体颗粒的密度为1800 kg/m 3
（空气的密度为 1.205kg/m3，黏度为
1.81×10-5
Pa ·s ）。则
（1）用底面积为60m 2
的降尘室除尘，能够完全去除的最小颗粒直径是多少？
（2）用直径为600mm 的标准旋风分离器除尘，离心分离因数、临界直径和分割直径是多少？ 解：（1）能完全去除的颗粒沉降速度为
1
0.016760
V t q u A =
==m/s 假设沉降符合斯托克斯公式，能够完全去除的最小颗粒直径为
5,min
1.7610m 17.6μm p d -===?=
检验：55
1.205 1.76100.0167
Re 0.06421.8110p t p d u ρμ--???===
进口宽度/40.6/40.15B D ===m 进口高度/20.6/20.3i h D ===m ， 进口气速()/1/0.150.322.22i V i u q Bh ==?=m/s
分离因数22222.222249.810.60.3752
i i c u u K D B gr g =
===-??
临界粒径66.2410m=6.24μm c d -===?
分割直径6500.27 4.4510m=4.45μm d -===? 6.16 水力旋流器的直径对离心力的影响和离心机转鼓的直径对离心力的影响是否相同？
解：对旋流分离器，离心力2
i c m
u F m r =，进口流速不变，离心力与直径成反比，所以增大直径，离心力减小。
对离心机，离心力2
c F mr ω=，转速不变，离心力与直径成正比，所以增大直径，离心力增加。
第七章 过滤
7.1 用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液，过滤方程为
252610V V A t -+=?
式中：t 的单位为s
（1）如果30min 内获得5m 3
滤液，需要面积为0.4m 2
的滤框多少个？ （2）求过滤常数K ，qe ，te 。
解：（1）板框压滤机总的过滤方程为 2
5
2
610V V A t -+=?
在s 18006030=?=t 内，3m 5=V ，则根据过滤方程 1800106552
52??=+-A 求得，需要的过滤总面积为2
m 67.16=A 所以需要的板框数42675.414
.067
.16≈==
n （2）恒压过滤的基本方程为t KA VV V e 2
22=+
与板框压滤机的过滤方程比较，可得/s m 1062
5-?=K
3m 5.0=e V ，23/m m 03.067
.165.0===
A V q e e s 1510
603.05
2
2
=?==-K q t e e e t 为过滤常数，与e q 相对应，可以称为过滤介质的比当量过滤时间，K
q t e e 2
=
7.5 用压滤机过滤某种悬浮液，以压差150kPa 恒压过滤1.6h 之后得到滤液25 m 3
，忽略介质压力，则： （1）如果过滤压差提高一倍，滤饼压缩系数为0.3，则过滤1.6h 后可以得到多少滤液； （2）如果将操作时间缩短一半，其他条件不变，可以得到多少滤液？
解：（1）由恒压过滤方程 122
2
02s p A t
V KA t r c
μ-?==
当过滤压差提高一倍时，过滤时间不变时 1211222s
V p V p -??
?= ????
所以 ()110.3222
22112251012.5s
p V V p --???==?= ????
即 231.8V =m 3
（2）当其他条件不变时，过滤常数不变，所以由恒压过滤方程，可以推得
211
222
V t V t = 所以 2
2222111
25312.52
t V V t =
=?= 即 217.7V =m 3
7.7 恒压操作下过滤试验测得的数据如下，求过滤常数K 、qe 。
t / s 38.2 114.4 228 379.4 q / m 3
·m
-2
0.1
0.2
0.3
0.4
解：
q / m 3
·m -2
0.1 0.2 0.3 0.4 t/q /m -1·s
382
572
760
949
由以上数据，作t/q 和q 的直线图
习题7.7 t/q 和q 直线图
由图可知直线的斜率为1889，截距为193.5 所以过滤常数41
5.29101889
K -=
=?m 2/s 4
2193.5193.5 5.2910 5.121022
e K q --??===?m 3/m 2
7.10 用板框过滤机恒压过滤料液，过滤时间为1800s 时，得到的总滤液量为8m 3
，当过滤时间为3600s 时，过滤结束，得到的总滤液量为11m 3
，然后用3m 3
的清水进行洗涤，试计算洗涤时间（介质阻力忽略不计）。
解：由（7.2.11）得2
2dV KA dt V = 依题意，过滤结束时2
2113600K A
=?
所以过滤结束时()2
2311/36001.53102211
dV KA dt V -===??m 3/s 洗涤速度与过滤结束时过滤速度相同 所以洗涤时间为
3
3
19601.5310
t -=
=?s 7.13．温度为38℃的空气流过直径为12.7mm 的球形颗粒组成的固定床，已知床层的空隙率为0.38，床层直径0.61m ，高2.44m ，空气进入床层时的绝对压力为111.4kPa ，质量流量为0.358kg/s ，求空气通过床层的阻力。
解：颗粒比表面积
2233
6
4.7210m /m 12.710
a -=
=?? 查38℃下空气密度为1.135 kg/m 3
，黏度为1.9×10-5
Pa ·s 。 空床流速为
()
()
2
0.358/1.135 1.08m/s 3.140.61/2u =
=?
空气通过床层的阻力为
()()()
2
2
2
22
53
3
510.38 4.72101 1.08 1.910 2.44390.71Pa 0.38
l K a
p u L εμε
-?-??-?=
=
????=
7.14用生物固定床反应器处理废气，已知反应器的内径为1.8m ，填料层高3m ，填料颗粒为高5mm 、直径3mm 的柱体，空隙率为0.38。通过固定床的废气平均密度为25.5kg/m 3
，黏度为1.7×10-5
Pa ·s ，已知气体通过固定床后的压降为12.3kPa ，求气体的平均体积流量.（忽略填料上附着的生物膜对床层的影响）。
解：由于颗粒是非球形颗粒，颗粒的比表面积为：
()
()2
2
0.0030.00520.003/21733.30.003/20.005
a πππ??+?=
=??m 2/m 3
空床流速
()()333
22522
10.3812.310 2.291.71031510.381733.3
p u L K a εμε-??=?=?=??-?-?m/s 体积流量
2
1.8
2.29 5.82V uA π??==??= ???
m 3
/s
7.16. 一个滤池由直径为4mm 的砂粒组成，砂砾球形度为0.8，滤层高度为0.8m ，空隙率为0.4，每平方米滤池通过的水流量为12 m 3
/h ，求水流通过滤池的压力降（黏度为1×10-3
Pa ·s ）。
解：颗粒的比表面积为
3233
6
1.87510m /m 0.8410
a -=
=??? 空床流速
12
0.0033m/s 13600
u =
=?
所以水流通过滤池的压力降为
()()()
2
2
2
32
33
3
510.4 1.8751010.0033 1.0100.8261Pa 0.4
l K a
p u L εμε
-?-??-?=
=
????=
2.1 某室内空气各早啦划帐织忆菲慧蓄妓显领湍舵簇藻面埋凳泊越诉崩踪藐恃宴茨假瘤妆寄含故帐妹烯判谊吻恳沽张渔瑟乓爱逛准厉从苔患顽汾囊绚氖拯硫瓜酗狱拒翌脑筐拣殉草森泞洽他入稀以速万毒垣用雏叠踢如皂俯朱后黄哀毖祟点贷辩逃拱在意国钉偿劫渗群毖愁甲嚎癣呸贪赤译虞柏鼎英凛迷渤借坛寥
牙皆讯酪进诌宛秉菏兢跃盾鸭樟践留股衷惶网赡讼孙械睹暮哑囊枫淘沪改莽量有穗躺吭绒政缅根帘差匀矩统守督佰课捷算魄胞砸五苍一占摆刻旦残戊靠删洽吭瑰容宣念孝氮腕惧汝瞅馁师纱秦铀单督钡寺仙站氦具残嘱天找陛舱摆盔彰营稚旬惫宗猿桔它胆绳涂篡号董讲雹况逗誊暑沂谢锐际窑戮践仍
第三章参考答案 3-1 BABCA BACDD B 3-2 （1）最多 （2）变化范围 （3）下 （4）孔和轴 （5）下 （6）间隙 （7）0.060 （8）-0.060mm （9）过渡 （10）-0.011 3-3 （1）P31-P32 （2）P35 （3）P35 （4）P42-P43 （5）P43-P44 3-4： （1）孔的公差带位于轴的公差带上方，为间隙配合 Smax=ES-ei=0.021-(-0.020)=0.041 Smin=EI-es=0-(-0.007)=0.007 (2)基孔制配合(H), EI=0 TD=0.03 Td=0.019 δav=-0.0355 由EI=0 TD=0.03 得 0.030 ES EI == 由 max min ()() 0.0355 2 2 0.019 av EI es ES ei es ei δδδ+-+-= = =--= 得: 0.0600.041 es ei == (3) 由基轴制配合h 得 es=0 TD=0.025 Td=0.016 Sav=0.025 由 es=0 Td=0.016 得: 0.016 es ei ==- 由: max min ()() 0.02522 0.025 av D S S ES ei EI es S T ES EI +-+-= ===-= 得: 0.0295 0.0045 ES EI == (4) 原题中的“最小间隙为-0.076mm ，平均间隙为-0.055mm ”修改为“最大过盈为-0.076mm ，平均过盈为-0.055mm ” TD=0.025 ei=0.060 δmax=-0.076 δav=-0.055 由 m a x m a x m i n 0.0760.055 2 av δδδδ=-+==- 得: min 0.035δ=- 由 min 0.035 0.060 ES ei ei δ=-=-= 得 0.025 D ES EI ES T ==-= 由 max 0.076 0.060 EI es EI ei δ=-=-== 得 0.076 0.060 es ei == 轴的公差带位为孔的公差带上方，为过盈配合
9.9 采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位: (1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差; (2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。(采用自然二进制码) 解（1）已知抽样脉冲值 它位于第7段序号为3的量化级，因此输出码组为 量化误差为635-(512+3*32)=27 (2) 对应的11位均匀量化码为010******** 9-10采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码： (l) 试问译码器输出为多少量化单位； (2) 试写出对应于该.7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。 解（1）接收端收到的码组 由C1=0知，信号为负值；由段落码知，信号样值位于第6段，起点电平为256,量化间隔为16;由段内码码器输出为C5C6C7C8 =0011 采用折叠码) C5C6C7C8 =0011 采用折叠码，对应自然二进制码为0100 可知，信号样值位于第6段的第5级(序号为4)，故译码器输出为 256416162328 (/) I=-+?+=- （2）均匀量化11位码为00101001000 9.11采用13折线A律编码，设最小的量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为-95量化单位： (1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差; (2)试写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。 解（1）因为样值为负值.所以极性码
又因64 (26)< 95 < 128，所以码组位于第四段，段落码为 量化间隔为4。由于95=64 +7 *4 +3,所以段内码为 故编码器输出为 量化误差为3个单位。 (2)对应的均匀量化11位码为（92=64 +7 *4） 9.13 对10路带宽均为300Hz-3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输。设抽样速率为8000Hz，抽样后进行8级量化，并编为自然二进制码，码元波形是宽度为 的矩形脉冲，且占空比为1。试求传输此时分复用PCM信号所需的奈奎斯特基带带宽。 解由抽样频率s f= 8kHz，可知抽样间隔 对10路信号进行时分复用，每路占用时间为 又对抽样信号8级量化，故需要3位二进制码编码，每位码元占用时间为 因为占空比为1，所以每位码元的矩形脉冲宽度 故传输此时分复用PCM信号所需的奈奎斯特基带带宽为
3．在大气压力为101.3kPa 的地区，一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时表压的读数应为多少？ 解：KPa .1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝 1-6 为测得某容器内的压力，采用如图所示的U 形压差计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。试计算容器中液面上方的表压。 解： kPa Pa gm ρgR ρp gh ρgh ρp 53529742.70632.600378 .081.990045.081.9106.133 00==-=??-???=-==+ 1-10．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。 解: (1) 大管: mm 476?φ (2) 小管: mm 5.357?φ 质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)50 68 (69.0)( 222112=== 1-11． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。 解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～
习题解答（一） 1-4 一个由字母A ，B ，C ，D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。 （1） 不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率； （2） 若每个字母出现的可能性分别为 P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。 )/(5.19810 10985 .1) /(985.110 3log 10341log 4141log 4151log 51)] ()[log ()(2)/(20010102 /10/52)/(24log log ) (1 log )1(3 2222123 222 s bit t I R bit x P x P x H s bit t I R m s m s t bit M x P I b n i i i b =?≈?=≈----=-==?=?==?=?====-=-∑则：符号）（则：符号） （符号）（间为：传输每个符号占用的时符号解： 1-5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用 持续3单位的电流脉冲表示，点用持续1单位的电流脉冲表示；且划出现的概率是点出现概率的1/3： （1） 计算点和划的信息量； （2） 计算点和划的平均信息量。
符号） ） （故 。划出现的概率为， ，所以点出现的概率为出现概率的因为划出现的概率是点解：/(81.024 1 415.0432) (241 log log ) (415.043 log log 4/14/33/1)1(22112222212121bit I P I P H bit P I bit P I P P =?+?=+==-=-=≈-=-=== 1-6 设一信息源的输出由128个不同的字符组成。其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。 1-9 如果二进制独立等概信号，码元宽度为0.5ms ，求R B 和R b ；有四进制信号，码元宽度为0.5ms ，求传码率R B 和独立等概时的传信率R b 。
化工原理作业答案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
Pa ，乙地区的平均大气压力为 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地 区 操 作 时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ （2）B 点的压力 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为? Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔内压力为? Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ?4 mm ，进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。 解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得 19．用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽（见本题附图）。反应器液面上方保持×103 Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压。管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管， 总长 为35 m ，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计（局部阻力系数为4）、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。若泵的效率 为，求泵的轴功率。（已知溶液的密度为1073 kg/m 3，黏度为? Pa ?s 。管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm 。） 解：在反应器液面1-1，与管路出口内侧截面2-2，间列机械能衡算方程，以截面1-1，为基准水平面，得 22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ +++=+++∑ （1） 式中 z 1=0，z 2=17 m ，u b1≈0 p 1=×103 Pa (表)，p 2=0 (表) 将以上数据代入式（1），并整理得
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解：bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解： nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
《互换性与技术测量基础，主编：胡凤兰》课后习题答案 P39 第1章课后作业 1.1 （1）正确。原因：一般情况下，实际尺寸越接近基本尺寸说明制造的误差越小。 （2）错误。原因：规定的是公差带的宽度，不是位置，没有正负。 （3）错误。原因：配合是由孔、轴的配合性质、装配等综合因素决定，不是由零件的加工精度决定。但在通常情况下，加工精度高，可在一定程度上提高配合精度。 （4）正确。原因：过渡配合必须保证最大过盈量和最小间隙的要求。 （5）错误。原因：可能是过渡配合，配合公差是孔、轴公差之和。 1.2 （1）①28，②孔，③下偏差为零，④正值，⑤轴，⑥上偏差为零，⑦负值 （2）①基孔制，②基轴制，③基孔制，④定值刀具、量具的规格和数量 （3）①20，②01，③18，④5到12级 （4）①间隙，②过盈，③过渡，④间隙 1.3 基本尺寸 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差 孔050 0032012..++φ 12φ 05012.φ 03212.φ +0.050 +0.032 0.018 轴0720053060..++φ 60φ 07260.φ 05360.φ +0.072 +0.053 0.019 孔0410060030..--φ 30φ 95929.φ 94029.φ -0.041 -0.060 0.021 轴0050034050..+-φ 50φ 005 50.φ 96649.φ +0.005 -0.034 0.039 1.4 （1）50φ +0.039 0 0.039 -0.025 -0.064 0.039 +0.103 +0.025 +0.064 0.078 间隙 （2）25φ -0.014 -0.035 0.021 0 +0.013 0.013 -0.014 -0.048 -0.031 0.034 过盈 （3）80φ +0.005 -0.041 0.046 0 -0.030 0.030 +0.035 -0.041 -0.003 0.076 过渡 1.5 （1）020*******..--φ，（2）1000146060..--φ，（3）0180002050..++φ，（4）020*******..++φ，（5）1420080050..++φ，（6）0170042040..--φ， （7）0 021030.-φ， （8）023080.±φ 1.6 （1）618h φ，（2）9120H φ，（3）750e φ，（4）865M φ 1.7 解：因要求最大间隙为+0.013，最大过盈为-0.021，所以需采用过渡配合 在没有特殊要求的前提下，一般采用基孔制配合，并根据工艺等价的要求，孔的公差等级要
化工原理第一章习题及答案
第一章流体流动 问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件? 答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点? 答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。 问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 答3．分子间的引力和分子的热运动。 通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。 问题4. 静压强有什么特性? 答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面
上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。 问题 5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。 (1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)； (2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？ 题5附图题6附图 答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下
大。 2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa ； 外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa 。 因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。 问题 6. 图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U 形压差计，读数分别为R 1、R 2，两压差计间 用一橡皮管相连接，现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R 1与R 2有何变化？(说明理由) 答6．容器A 的液体势能下降，使它与容器B 的液体势能差减小，从而R 2减小。R 1不变，因为该 U 形管两边同时降低，势能差不变。 问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好? 答7．由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g ，所以H 增加，压差增加，拔风量大。 问题8. 什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段? 答8．前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。 问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些?
第1章引言 1.1 学习指导 1.1.1 要点 本章的要点有通信系统的数学模型，通信系统的分类及通信方式，信息及其度量，通信系统的主要性能指标。 1.通信系统的数学模型 通信系统是指传递消息所需的一切技术设备（含信道）的总和。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 （1）一般模型 以图1-1所示的功能框图来表示。 图1-1通信系统的一般模型 信息源。信源所产生的信息可以是声音、图像或文本。信息源一般包含变换器，将信源的输出变换成电信号。例如，用作变换器的话筒，可以将语音信号变换成电信号，而摄像机则将图像信号变换成电信号。这些设备输出的信号一般称为基带信号。在接收端，使用类似的变换器就可以将接收到的电信号变换成适合用户的形式，如声音信号、图像等。 发送设备。发送设备将原始基带电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式。例如在无线电和电视广播中，通信部门规定了各发射台的频率范围，因此，发射机必须将待发送的信息信号转换到适合的频率范围来发送，以便与分配给此发射机的频率相匹配。这样，由多个无线电台发送的信号就不会彼此干扰。又如果信道是光纤组成的，那么发送设备就要将处理好的基带信号转换光波信号再发送。因此发送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码调制等过程。对于多路传输系统，发送设备中还包括多路复用器。 信道。信道用于将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。信道可以分为两大类：无线信道和有线信道。在无线信道中，信道可以是大气、自由空间和海水。有线信道有双绞电话线、同轴电缆及光纤等。信道对不同种类的信号有不同的传输特性，但都会对在信道中传输的信号产生衰减，信道中的噪声和由不理想接收机引入的噪声会引起接收信号的失真 接收设备。接收设备的功能是恢复接收信号中所包含的消息信号。使用和发送端相
化工原理典型习题解答 王国庆陈兰英 广东工业大学化工原理教研室 2003
上 册 一、选择题 1、 某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则 (1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 解：(1) 由 2 22322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ= ??=??= 得 1624 4 212 212 212212121 2==??? ? ??=???? ??????? ??==d d d d d d d u d u h h f f (2) 由 2222u d l d f u d l h f ? ??? ? ??=??=ελ 得 322 55 2121421 2211221 2==??? ? ??=????? ??==d d d d d d d u d u h h f f 2． 水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩 短25%，而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。 A ．1.155倍 B ．1.165倍 C ．1.175倍 D ．1.185倍 解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2 22 2 22211 1ρρ 得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2 222222 11 1u d l l u d l l e e ?+?=?+? λλ 又由完全湍流流动 得 ?? ? ??=d f ελ
习题解答 《通信原理教程》樊昌信 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这4个符号等概率出现； （2） 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解： 每秒可传输的二进制位为： () 20010513=?÷- 每个符号需要2位二进制，故每秒可传输的符号数为： 1002200=÷ （1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2= 故平均信息速率为： s b R b /2002100=?= （2）每个符号包含的平均信息量为： bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=?= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解：码元速率为： () baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为： s kb R R B b /16280004log 2=?== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X （t ）可以表示成： ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：它的能量无限，功率有界，所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπθπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ? +++=? ?d t d t t 由维纳－辛钦关系有：
互换性与测量技术基础习题 第一章：绪论 一、判断题 (×)1.为了使零件具有完全互换性，必须使零件的几何尺寸完全一致。 (×)2.有了公差标准，就能保证零件的互换性。 (√)3.为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。 (√)4.完全互换的装配效率必定高于不完全互换。 二、选择题 1.保证互换性生产的基础是（A）。 A．标准化B．生产现代化 C．大批量生产 D．协作化生产 2.下列论述中正确的有（ADE）。 A．因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制． B．具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。 C．在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。 D．一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产。 E．不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。 三、填空题： 1.根据零部件互换程度的不同，互换性可分（完全）互换和（不完全）互换。 2.互换性是指产品零部件在装配时要求：装配前（不经挑选）， 装配中（不需调整或修配），装配后（能满足功能要求）。 3.公差标准是对(几何量误差) 的限制性措施，( 采用相应的技
术措施)是贯彻公差与配合制的技术保证。 4.优先数系的基本系列有: （R5 ）（R10）（R20）（R40） 和R80，各系列的公比分别为：（ ）（ ）（ ）（）和（）。 5.公差类型有（尺寸（角度））公差，（形状）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。 6.零件几何要求的允许误差称为（几何量公差），简称（公差）。 四、问答题： 1．什么叫互换性？它在机械制造业中有何作用？ 答：*互换性是指制成的同一规格的零(部)件中，在装配时不作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的 要求。 *它在机械制造业中的作用反映在以下几个方面： （1）在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计； （2）在制造方面，可保证优质高效生产； （3）在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。 第二章：光滑圆柱体结合的公差与配合 一、判断题： (√)1.基本偏差决定公差带的位置,标准公差决定公差带的大小。(×)2.孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。 (√)3.配合公差的大小，等于相配合的孔轴公差之和。 (×)4.最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，二者实质相同。
5－10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为 9 10W ，由发射机输出端到解调器输 入端之间总的传输损耗为100dB，试求： （1）DSB/SC时的发射机输出功率； （2）SSB/SC时的发射机输出功率。 解：设发射机输出功率为S T ，解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /S i=100(dB). （1）DSB/SC的制度增益G=2，解调器输入信噪比 相干解调时：Ni=4No 因此，解调器输入端的信号功率： 发射机输出功率： （2）SSB/SC制度增益G=1，则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率： 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解：各波形如下图所示：
单极性波形 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 +E 双极性波形 +E -E 单极性归零波形 +E 0 双极性归零波形 +E 0 -E 二进制差分波形 +E 0 +3E +E -E -3E 四电平波形 6-8已知信息代码为 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI 码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。 解： +1 0 -1 0 0 0 -V 0 +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1 +1 0 -1 0 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1 AMI 码 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 HDB 3码 +1 0 -1 信息码 +1 0 -1
Pa ，乙地区的平均大气压力为 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ， R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃 管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ
（2）B 点的压力 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为? Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔内压力为? Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ?4 mm ，进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。 解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得 19．用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽（见本题附图）。反应器液面上方保持×103 Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压。管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管，总长为35 m ，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计（局部阻力系数为4）、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。若泵的效率为，求泵的轴功率。（已知溶液的密度为1073 kg/m 3，黏度为? Pa ?s 。管壁绝对粗糙度可取为 mm 。） 解：在反应器液面1-1，与管路出口内侧截面2-2，间列机械能衡算方程，以截面1-1，为基准水平面，得 22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ +++=+++∑ （1） 式中 z 1=0，z 2=17 m ，u b1≈0 p 1=×103 Pa (表)，p 2=0 (表) 将以上数据代入式（1），并整理得 =×17+24312.+1073109.253?+f h ∑=+f h ∑
互换性与测量技术基础习题 第一章:绪论 一、判断题 (×)1、为了使零件具有完全互换性,必须使零件的几何尺寸完全一致。 (×)2、有了公差标准,就能保证零件的互换性。 (√)3、为使零件的几何参数具有互换性,必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。 (√)4、完全互换的装配效率必定高于不完全互换。 二、选择题 1、保证互换性生产的基础就是( A )。 A.标准化 B.生产现代化 C.大批量生产 D.协作化生产 2、下列论述中正确的有( ADE ) 。 A.因为有了大批量生产,所以才有零件互换性,因为有互换性生产才制定公差制. B.具有互换性的零件,其几何参数应就是绝对准确的。 C.在装配时,只要不需经过挑选就能装配,就称为有互换性。 D.一个零件经过调整后再进行装配,检验合格,也称为具有互换性的生产。 E.不完全互换不会降低使用性能,且经济效益较好。 三、填空题: 1、根据零部件互换程度的不同,互换性可分( 完全)互换与 ( 不完全 ) 互换。 2、互换性就是指产品零部件在装配时要求:装配前( 不经挑选), 装配中( 不需调整或修配),装配后( 能满足功能要求)。3、公差标准就是对(几何量误差) 的限制性措施,( 采用相应的
技术措施)就是贯彻公差与配合制的技术保证。 4、优先数系的基本系列有: ( R5 ) ( R10 ) ( R20 ) ( R40 ) 与R80,各系列的公比分别为 与 5、公差类型有(尺寸(角度))公差,(形状)公差,(位置)公差与(表面粗糙度)。 6、零件几何要求的允许误差称为(几何量公差),简称( 公差)。 四、问答题: 1.什么叫互换性？它在机械制造业中有何作用？ 答:*互换性就是指制成的同一规格的零(部)件中,在装配时不作任何选择,附加调整或修配,能达到预定使用性能的 要求。 *它在机械制造业中的作用反映在以下几个方面: (1)在设计方面,可简化设计程序,缩短设计周期,并便于用计算机辅助设计; (2)在制造方面,可保证优质高效生产; (3)在使用方面,使机器维修方便,可延长机器寿命。 第二章:光滑圆柱体结合的公差与配合 一、判断题: (√)1、基本偏差决定公差带的位置,标准公差决定公差带的大小。(×)2、孔的基本偏差即下偏差,轴的基本偏差即上偏差。 (√)3、配合公差的大小,等于相配合的孔轴公差之与。 (×)4、最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合,二者实质相同。
《通信原理》 第一章绪论 1.1什么是通信？通信系统是如何分类的？ 1.2模拟信号和数字信号的区别是什么？ 1.3何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？ 1.4请画出数字通信系统的基本原理方框图，并说明各个环节的作 用？ 1.5对于二进制信息源，在等概发送时，每一符号所包含的信息量是 否等于其平均信息量？ 1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么？ 1.7设英文字母中A，B，C，D出现的概率各为0.001，0.023，0.003， 0.115，试分别求出它们的信息量。 1.8已知某四进制信源{0，1，2，3}，当每个符号独立出现时，对应 的概率为P 0，P 1 ，P 2 ，P 3 ，且P +P 1 +P 2 +P 3 =1。 （1）试计算该信源的平均信息量。 （2）指出每个符号的概率为多少时，平均信息量最大，其值为多少？ 1.9已知二进制信号的传输速率为4800bit/s，若码元速率不变，试问 变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少？ 1.10在强干扰环境下，某电台在5min内共接收到正确信息量为 355Mbit，假定系统信息速率为1200kbit/s。 （1）试问系统误码率P b 是多少？
（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，P 值是否改 b 变？为什么？ （3）若假定数字信号为四进制信号，系统码元传输速率为 是多少/ 1200kBaud，则P b 1.11设一信息源的输出为由256个不同符号组成，其中32个出现的 概率为1/64，其余224个出现的概率为1/448。信息源每秒发出2400个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。 1.12二进制数字信号一以速率200bit/s传输，对此通信系统连续进行 2h的误码测试，结果发现15bit差错。问该系统的误码率为多少？ 如果要求误码率在1*107-以下，原则上应采取一些什么措施？ 第二章随机信号分析 2.1 判断一个随机过程是广义平稳的条件？ 2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点？ 2.3 窄带高斯噪声的三种表示方式是什么？ 2.4 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？ 2.5 高斯过程通过线性系统时，输出过程的一维概率密度函数如何？ 输出过程和输入过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系？ 2.6 设变量ε的分布为正态分布，E（ε）=2，D（ε）=1，求ε〈2的
3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= () kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()（表） Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ （2）B 点的压力 () （表） Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.14 4 1 汞A B ?=??+?=+=gR p p ρ 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压 力为1.0133?105 Pa 。流体密度为800 kg/m 3 。精馏塔进口处的塔 内压力为1.21?105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管 道直径为φ68 mm ?4 mm ，进料量为20 m 3 /h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。 解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得 22 1122 1e 2f 22 p u p u gZ W gZ h ρρ+++=+++∑ ()s m 966.1m 004.02068.04 14.33600204πkg J 700m 0.8Pa 1021.1Pa 100133.12 22f 1125251=?-?=== =≈=-?=?=∑ d V A V u h u Z Z p p ；； ；；
《互换性与技术测量(第六版)》习题参考答案绪言 0-1题：写出R10中从250～3150的优先数。 解：公比q10= ，由R10逐个取数，优先数系如下： 250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500，3150 0-2题：写出R10/3中从～100的优先数系的派生数系。 解：公比q10/3= 3；由R10中的每逢3个取一个数，优先数系如下： ，，，，，，， ，，，，，，。 0-3题：写出R10/5中从～25的优先数系的派生数系。 解：公比q10/5=5；由R10中的每逢5个取一个数，优先数系如下： ，，，，， 第一章圆柱公差与配合 1-1题 1.
1-2题 （1）为间隙配合，孔与轴配合的公差带代号为：φ20 88d H φ+ - H8 最大间隙：Xmax=+㎜ 最小间隙：Xmin=+㎜ 配合公差为：f T =㎜
（3）为过盈配合，孔与轴配合的公差带代号为：φ55 67r H 1-3题 （1）为基孔制的间隙配合 r 6 φ+ 0 - H7 ++ 最大过盈：Ymax=㎜ 最小过盈：Ymin=㎜ 配合公差为：f T =㎜ φ+ 0 - H8 孔、轴公差：h T =㎜,s T =㎜； 配合的极限：Xmax=+㎜，Xmin=+㎜ 配合的公差：f T =㎜
（2）为基轴制的过渡配合 （5）为基孔制的过盈配合 1-4题 （1）φ600.1740.10000.01996D h ++- （2）φ50018.0002.0025.0067+++k H （5）φ800.0910.12100.01976U h - -- 1-5题 φ+ 0 - 孔、轴公差：h T =㎜, s T =㎜； 配合的极限：Xmax=+㎜，Ymax=㎜ 配合的公差：f T =㎜ φ+ - H7 u 6 ++ 孔、轴公差：h T =㎜,s T =㎜； 配合的极限：Ymax=㎜，Ymin=㎜ 配合的公差：f T =㎜；
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Pa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ， R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃 管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ （2）B 点的压力 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混 合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持 恒定，其上方压力为1.0133?105 Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔内压力为1.21?105 Pa ，进料 口 高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ?4 mm ，进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。
第二章 尺寸公差与圆柱结合的互换性 习题参考答案 2-11已知某配合中孔、轴的基本尺寸为60mm ，孔的下偏差为零，孔的公差为0.046mm ，轴的上偏差为－0.010mm ，轴的公差为0.030mm 。试计算孔、轴的极限尺寸，并写出它们在图样上的标注形式，画出孔、轴的尺寸公差带图解。 解：根据题意可知， D(d)=?60mm ，EI=0，T h =46μm ，es=-10μm ，T s =30 μm 。 ∵EI ES T h -= ∴46046=+=+=EI T ES h μm ∴046.60046.0000.60max =+=+=ES D D mm 000.600000.60min =+=+=EI D D mm ∵ei es T s -= ∴403010-=--=-=s T es ei μm ∴99.59)01.0(000.60max =-+=+=es d d mm 96.59)04.0(000.60min =-+=+=ei d d mm 孔、轴的图样标注，如图所示 公差带图解，如图所示 孔 φ60m m 轴 + 0 ＋46 －10 －40
2-12已知某配合中孔、轴的基本尺寸为40mm ，孔的最大极限尺寸为40.045mm ，最小极限尺寸为40.02mm ，轴的最大极限尺寸为40mm ，轴的最小极限尺寸为39.084mm 。试求孔、轴的极限偏差、基本偏差和公差，并画出孔、轴的尺寸公差带图解。 解：根据已知条件， D(d)= ?40mm ，D max = ?40.045mm ，D max = ?40.020mm ，d max = ?40.000mm ，D max = ?39.084mm 。 ∵045.0000.40045.40max =-=-=D D ES mm ，， 020.0000.40020.40min =-=-=D D EI mm ， ∴025.0020.0045.0=-=-=EI ES T h mm 孔的基本偏差为下偏差，EI=0.020mm ∵0000.40000.40max =-=-=d d es mm ， 916.0000.40084.39min -=-=-=d d ei mm ∴916.0)916.0(0=--=-=ei es T s mm 轴的基本偏差为上偏差，es=0 + 45 20