Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Контрольные задания по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии» (ПАХТ) (I часть) для студентов заочного отделения ХТОВ






 

При выполнении контрольных заданий студент должен решить пять задач в соответствии с номером своего варианта. Номер варианта устанавливается по последним двум цифрам номера зачетной книжки. Решение задач должно быть представлено подробно, с приведением поясняющих рисунков. При решении задач необходимо делать ссылки на литературные источники.

Таблица выбора вариантов

 

№ вариантов Номера задач № вариантов Номера задач
  1.1, 7.1, 13.1, 19.1, 25.1   4.1, 10.1, 16.1, 22.1, 28.1
  1.2, 7.2, 13.2, 19.2, 25.2   4.2, 10.2, 16.2, 22.2, 28.2
  1.3, 7.3, 13.3, 19.3, 25.3   4.3, 10.3, 16.3, 22.3, 28.3
  1.4, 7.4, 13.4, 19.4, 25.4   4.4, 10.4, 16.4, 22.4, 28.4
  1.5, 7.5, 13.5, 19.5, 25.5   4.5, 10.5, 16.5, 22.5, 28.5
  2.1, 8.1, 14.1, 20.1, 26.1   5.1, 11.1, 17.1, 23.1, 29.1
  2.2, 8.2, 14.2, 20.2, 26.2   5.2, 11.2, 17.2, 23.2, 29.2
  2.3, 8.3, 14.3, 20.3, 26.3   5.3, 11.3, 17.3, 23.3, 29.3
  2.4, 8.4, 14.4, 20.4, 26.4   5.4, 11.4, 17.4, 23.4, 29.4
  2.5, 8.5, 14.5, 20.5, 26.5   5.5, 11.5, 17.5, 23.5, 29.5
  3.1, 9.1, 15.1, 21.1, 27.1   6.1, 12.1, 18.1, 24.1, 30.1
  3.2, 9.2, 15.2, 21.2, 27.2   6.2, 12.2, 18.2, 24.2, 30.2
  3.3, 9.3, 15.3, 21.3, 27.3   6.3, 12.3, 18.3, 24.3, 30.3
  3.4, 9.4, 15.4, 21.4, 27.4   6.4, 12.4, 18.4, 24.4, 30.4
  3.5, 9.5, 15.5, 21.5, 27.5   6.5, 12.5, 18.5, 24.5, 30.5

 

1. В полый куб с ребром a налита доверху жидкость плотностью ρ. Определить силы давления на дно и боковые грани куба.

         
ρ, кг/м3 0, 5 ρ 0, 6 ρ 0, 7 ρ 0, 8 ρ 0, 9 ρ
a, м 0, 5 а 0, 7 а 0, 9 а 1, 5 а 2, 5 а

2. В полый цилиндр высотой h и диаметром d доверху налита вода. Определить силы давления на дно и боковую поверхность цилиндра.

         
h, см          
d, см          

3. В цилиндрическое ведро диаметром d налита вода, занимающая объем V. Каково показание манометра ризб на высоте h = 10 см от дна?

         
d, см          
V, л          

4. В колена U-образной трубки налита вода и спирт, разделенные ртутью. Уровень ртути в обоих коленах одинаков. Определить высоту столба спирта h2, (ρ спирта=800 кг/м3), если высота столба воды h1.

         
h1, см          

5. В открытом резервуаре находится жидкость с относительной плотностью ρ. Манометр, присоединенный в некоторой точке к стенке резервуара, показывает давление ризб. На какой высоте над данной точкой находится уровень жидкости в резервуаре?

         
ρ 1, 23 1, 12 1, 37 1, 20 1, 28
ризб, кгс/см2 0, 31 0, 34 0, 25 0, 35 0, 39

6. Вакуумметр на барометрическом конденсаторе показывает вакуум, равный рвак. Атмосферное давление ратм. Определить: а) абсолютное давление в конденсаторе в Па и в кгс/см2; б) на какую высоту Н поднимается вода в барометрической трубе?

         
рвак, Па          
ратм, Па 105 106 103 104 108

7. Манометр на трубопроводе, заполненном жидкостью, показывает давление ризб. На какую высоту H над точкой присоединения манометра поднимается в открытом пьезометре жидкость, находящаяся в трубопроводе, если эта жидкость: а) вода; б) четыреххлористый углерод?

         
ризб, кгс/см2 0, 18 0, 23 0, 15 0, 21 0, 30

8. Пустую открытую бутылку опустили в воду на некоторую глубину, удерживая ее все время горлышком вниз, и отпустили. При этом бутылка не начала ни всплывать, ни тонуть, а оказалась в положении безразличного равновесия. Определить глубину погужения, если емкость бутылки V, а ее вес G. Давление атмосферы 760 мм рт.ст.

         
V, л 0, 5 0, 7 0, 3 0, 4 0, 2
G, кг 0, 4 0, 2 0, 1 0, 7 0, 9

9. Кусок железа весит в воде G. Найти его объем, если удельный вес железа ρ = 7, 8 г/см3.

         
G, г          

10. Алюминиевый и железный шары одинакового веса уравновешены в воздухе на рычаге. Нарушится ли равновесие, если шары погрузить в воду?

11. Алюминиевый и железный шары одинакового объема уравновешены в воздухе на рычаге. Нарушится ли равновесие, если шары погрузить в воду?

12. Полый шар, отлитый из чугуна, плавает в воде, погрузившись ровно наполовину. Найти объем V1 внутренней полости шара, если масса шара m, а плотность чугуна ρ =7, 8 г/см3.

         
m, г          

13. Запаянная с одного конца цилиндрическая трубка длиной l вертикально погружается открытым концом в воду до тех пор, пока ее запаянный конец не окажется на одном уровне с поверхностью воды. Когда температура воздуха в трубке и воды уравнялась, оказалось, что воздух стал занимать половину прежнего объема. Определить температуру воды, если начальная температура воздуха в трубке t. Атмосферное давление ратм = 105 Па.

         
l, м          
t, ° С          

14. Определить плотность азота в баллоне при температуре t, если манометр показывает давление ризб. Универсальная газовая постоянная 8, 31· 103 Дж/кмоль∙ гад. Молярная масса азота 28.

         
t, °С          
ризб, Н/м2 8, 31∙ 106 8, 37∙ 106 8, 28∙ 106 8, 22∙ 106 8, 43∙ 106

15. На малый поршень диаметром d ручного гидравлического пресса действует сила F = 589 Н. Пренебрегая потерями, определить силу, действующую со стороны большого поршня на прессуемое тело, если диаметр большого поршня D

         
d, мм          
D, мм          

16. Динамический коэффициент вязкости жидкости при t равняется μ = 30 мПа· с. Относительная плотность жидкости ρ. Определить кинематический коэффициент вязкости.

         
t, º C          
Ρ          

17. Найти динамический коэффициент вязкости азотоводородной смеси, содержащей 75% водорода и 25% азота (по объему), при t и атмосферном давлении. Динамическая вязкость азота μ = 17∙ 10-6 мПа· с; водорода - μ = 9∙ 10-6 мПа· с.

         
t, º C          

18. По трубам одноходового кожухотрубчатого теплообменника (число труб n=121, наружный диаметр труб 38 мм, толщина стенки 2 мм) проходит воздух при средней температуре t давлении (по манометру) ризб2 ат со скоростью W. Барометрическое давление рвак = 740 мм рт.ст. Плотность воздуха при нормальных условиях ρ = 1, 293 кг/м3. Определить: а) массовый расход воздуха; б) объемный расход воздуха при рабочих условиях; в) объемный расход воздуха при нормальных условиях.

         
t, º C          
W, м/с          

19. Определить эквивалентный диаметр межтрубного пространства кожухотрубчатого теплообменника, состоящего из n труб диаметром 38× 2, 5 мм. Внутренний диаметр кожуха D.

         
n          
D, мм          

20. Определить режим течения воды в кольцевом пространстве теплообменника типа «труба в трубе». Внутренняя труба теплообменника имеет диаметр 57× 3 мм, наружняя 96× 3, 5 мм, расход воды G, средняя температура воды t = 20 º C.

         
G, м3 3, 6 4, 2 5, 0 2, 6 2, 5

21. Определить характер движения воды в трубе диаметром 44, 5× 2, 5 мм при температуре t = 30 º C. Расход воды G; плотность воды при t = 30 º C ρ = 995 кг/м3, коэффициент динамической вязкости μ = 0, 8∙ 10-3 мПа· с.

         
G, м3 4, 5 5, 5 5, 8 4, 3 3, 9

22. Определить режим течения метилового спирта в кольцевом пространстве теплообменника типа «труба в трубе». Внутренняя труба теплообменника имеет диаметр 44, 5× 2, 5 мм, наружняя 76× 3 мм, расход метанола Gm, при средней температуре t = 50 º C. Плотность метанола при t = 50 º C ρ = 765 кг/м3, коэффициент динамической вязкости μ = 0, 396∙ 10-3 мПа· с.

         
Gm, кг/ч          

23. Цилиндрический бак диаметром d = 1 м наполнен водой на высоту h = 2 м. Отверстие для истечения в дне бака имеет диаметр d 0= 3 см. Определить время, необходимое для опорожнения бака. Коэффициент расхода для отверстия с незакругленными краями α.

         
α 0, 61 0, 58 0, 69 0, 72 0, 63

24. Определить потерю давления на трение при протекании воды по латунной трубе диаметром 19× 2 мм, длиной l = 10 м. Скорость воды в трубе W. Коэффициент трения λ.

         
W, м/с          
λ 0, 0216 0, 0222 0, 0236 0, 0218 0, 0258

25. Определить потерю давления на трение в свинцовом змеевике, по которому проходит вода со скоростью W. Внутренний диаметр трубы змеевика d = 50 мм, коэффициент трения λ = 0, 045 6. Диаметр витка змеевика dz = 800 мм. Число витков n.

         
W, м/с 0, 7 0, 9 0, 5 0, 8 0, 6
n          

26. По прямому горизонтальному трубопроводу длиной l = 150 м необходимо подавать G = 10 м3/ч жидкости. Допускаемая потеря напора Δ h = 10 м. Определить требуемый диаметр трубопровода, принимая коэффициент трения λ.

         
λ 0, 03 0, 05 0, 02 0, 06 0, 04

27. В напорный бак с площадью поперечного сечения S притекает вода. В дне бака имеется сливное отверстие. При установившемся течении расход через отверстие равен притоку и уровень воды устанавливается на высоте h = 1 м. Если прекратить приток воды, через τ = 100 с бак опорожнится. Определить приток воды в бак.

         
S, м2          

28. Вычислить в общей форме гидравлический радиус при заполненном сечении для кольцевого сечения, квадрата, прямоугольника и равностороннего треугольника.

29. По водопроводной трубе проходит вода в количестве G. Сколько воды в τ = 1 ч пропустит труба удвоенного диаметра при той же потере напора на трение? Коэффициент трения считать постоянным. Течение турбулентное.

         
G, м3          

30. Определить полную потерю давления на участке трубопровода длиной l из гладких труб диаметром 19× 2 мм, по которому подается вода при температуре t = 20º C со скоростью W. Динамический коэффициент вязкости воды μ = 1·10-3 Па·с. На участке трубопровода имеются вентиль с коэффициентом сопротивления 3, 0; 2 колена (по 1, 1); отвод (0, 14) и открытая задвижка (0, 1). Какова будет потеря напора?

         
l, м          
W, м/с 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5

 

 

Рекомендуемая литература

1. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В. В. Равновесие между жидкостью и паром. Справочник.// Москва., Наука – 1969.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.