化工原理课后习题解答
（夏清、陈常贵主编化工原理天津大学出版社2005）
第一章流体流动
1某设备上真空表的读数为133×103Pa试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地
区大气压强为987×103Pa。
解：由绝对压强大气压强真空度
得到：
设备内的绝对压强P绝987×103Pa133×103Pa854×103Pa
设备内的表压强P表真空度133×103Pa
2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960的油品，油面高于罐底69m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760mm的圆孔，其中心距罐底800mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为3923×106Pa，
问至少需要几个螺钉？
分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即
P油≤σ螺
解：P螺ρgh×A960×981×9608×314×0762
f150307×103Nσ螺3903×103×314×00142×
P油≤σ螺得
≥623取
mi
7至少需要7个螺钉
3．某流化床反应器上装有两个U型管压差计，如本题附
图所示。测得R1400mm，
R250mm，指示液为水
银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U型管与大气
连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R350mm。试求AB
两处的表压强。
分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a
a′为等压面，对于左边的压差计，bb′为另一等压面，分
别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。
解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示aa′处PAρggh1ρ水gR3ρ水银R2
由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记
即：PA10×103×981×005136×103×981×005716×103Pa
bb′处PBρggh3PAρggh2ρ水银gR1PB136×103×981×04716×103605×103Pa
4本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／。试求当压差计读数R68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1和4－4
f为等压面，2－2和3－3为等压面，且1－1和2－2的压强相等。根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Δh
在1－1与2－2截面之间P1P2ρ水银gR∵P1P4，P2P3且P3ρ煤油gΔh，P4ρ水g（Hh）ρ煤油g（Δhh）联立这几个方程得到ρ水银gRρ水g（Hh）ρ煤油g（Δhh）ρ煤油gΔh即ρ水银gRρ水gHρ煤油ghρ水gh带入数据
10×10×1136×10×0068h10×10r