发布时间 : 2024/5/17 19:31:45 星期五 文章化工原理计算题更新完毕开始阅读76c8d2ec856a561252d36ff1

件下,

溶液的饱和蒸汽压P=1.23×10N/m。试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。

计算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度ρ=1000kg/m,当地大气压为760mmHg。 水在图示的不等径园管内作稳定流动,各段管路截面的相对大小为s/s=s/s= √2 , 各段间的阻力损失分别为:Σhf=0.5u/2g, Σhg=0.5×u/2g, 试求各测压管液位高度h的相对大小。 光滑球形颗粒在流体中沉降时，颗粒受到的阻力F与粒径dp ，颗粒与流体主体的相 对速度u以及流体密度ρ、粘度μ有关，试用因次分析法导出有关的准数。 如图所示为测得直管段ab(相距l)的能量损失ΣhfJ/kg,采用倒U形压差计,压差 计液面上方充以压缩空气。试推导用R 表示的hf计算式。(管内水的密度以ρ表示) 水在光滑的圆管中流动，测得直管摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间的关系为图示中的直 线, 试用经验方程式表示之。 一测量管道阻力的装置,如图所示。已知D=2D,ρ水银=13600kg/m,u=1m/s。 试计算阻力损失hf  J/kg。 用往复泵将某粘稠液体从敞口贮槽B送至密闭容器A内，用旁路调节流量。主管路上装有孔

板流量计C,其流程如本题附图所示。主管直径为φ66×3mm，OA管段长度为80cm(包括所有

局部阻力当量长度)；旁管直径为φ38×3mm，操作流量下孔流系数Co为0.63。被输送液体

粘度为100cp，密度为1100kg/m；U形管中指示液的密度为13600kg/m，其读数为0.3m; A槽内液面上方压强表读数为0.5kgf/cm。已知主管和支管中流型相同。试求： ⑴支管内的液体流量，m/h；(15分) ⑵泵的轴功率，kw(泵的总效率为85%)。(5分) 计算时可忽略从贮槽液面至O点之间主管段的压头损失。摩擦系数可按下式计算： 滞流λ=64/Re；湍流λ=0.3164/Re 孔板孔径do=30mm, 支管段总长度为50m (含所有局部阻力当量长度) 如图所示，用泵将水由低位槽打到高位槽(均敞口，且液面保持不变)。已知两槽液面 距离为20m，管路全部阻力损失为5m水柱，泵出口管路内径为50mm，其上装有U管压强计，

AB长为6m,压强计读数,R为40mmHg,R'为1200mmHg,H为1mHO。设摩擦系数为0.02。求:

⑴泵所需的外加功(J/kg) ⑵管路流速(m/s) ⑶A截面压强(kg/cm) 如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), DA =100mm,DB =240mm,水流量为2m/min,在 截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R=20mm，A、B两点间的垂直距离为h=0.3m试求：

⑴A、B两点的压差等于多少Pa? ⑵A、B管段阻力损失为多少mmHg? ⑶若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化? 有一串联水平管路已知l=100m, l=50m, l=40m,d=100mm,d=50mm,d=40mm

(皆指内径)。现有20℃的水沿管路作湍流流动，若允许产生的最大压强降为6mHO，试求

水的最大流量，m/h。(管路局部阻力可不计。水在20℃时物性：ρ=1000kg/m， μ=0.001Pa·S，摩擦系数λ=0.3164/Re。) 用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长2公里(包括局部阻力的当量长度)的水平 管送往炼油厂。输油量为40m/h。油泵的总效率为0.65，求泵的轴功率。 某天，该油泵突然发生故障，于是开动一台备用泵，其压头仅为原来泵的 80%，问此 泵能输送原油多少m/h。 输送条件下, 原油的密度为890kg/m, 粘度为0.4Pa s。设油库和炼油贮罐均为常压。 如图Ｓ?B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内,管径为φ108× 4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度)。已知：水的流量为56.5m/h，水的粘度为

1厘泊，密度为1000kg/m，管路摩擦系数可取为0.024，试计算并回答： ⑴水在管内流动时的流动形态； ⑵管路所需要的压头和功率； ⑶在泵的性能曲线图上标明其工作点，写出泵实际工作时的压头；并求出由于流量调节而 额外损失在阀门上的压头。 一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管, 将浓碱液槽B中的碱液 (密度为

1400kg/m) 抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽，各部分标高如附图所示; 输水管规格为 φ57×3mm， 自A至文丘里喉部M处管路总长 (包括所有局部阻力损失的当量长度在内) 为

20m，摩擦系数可取0.025。

⑴当水流量为8m/h时，试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg； ⑵判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入，吸入量的大小 与哪些因素有关? 如附图所示，水槽中水位恒定。 水可从BC、BD管中同时流出。AB段为φ45×2.5mm、 长为60m (忽略AB间局部阻力)的钢管，BC段管长为6m，阀门全开时，该段局部阻力总和的

当量长度为9m；BD段管长为9m，当阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为15m,BC、BD

两管段均为Φ30×2.5mm。试求：⑴当D处阀门关闭而C处阀门全开时的流量m/h? ⑵当C、D两处阀门均全开时各自的流量及总流量m/h? 管内摩擦系数均可取0.03，水的密度ρ=1000kg/m，其它参数见图。 如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽，管路中装有孔板流量计和一个截止 阀, 已知管道为 φ57×3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为 60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为 0.026。 求：⑴管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z； ⑵阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R。 若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系统仍为稳定湍流，λ近似不变。问: ⑶孔板流量计的读数R变为原来的多少倍?截止阀的阻力系数ζ变为多少? ⑷阀门前的压强Pa如何变化?为什么? 如图示，水以1m/s的流速稳定流过内径为0.025m，长为2m(AB段)的光滑管。A、B

两端

接一U形液柱压差计,B端接一压强计,指示液密度均为1590kg/m。已知水的粘度为1cP,管

路摩擦系数可以下式计算：λ=0.3164/Re(当2.5×10

池面24m，管路均为φ114×4mm钢管，摩擦系数λ=0.024，吸入管路总长L=22.5m，排出

管路总长L=62.5m(均包括局部阻力的当量长度在内),容器A内压力为1700mmHO(表压),

试求泵的有效功率Ne为多少Kw? 若泵安装位置离池面1m已定，现库存有几台口径为φ106mm的离心泵，扬程为16m，流量为

15.5l/s，效率为0.8，允许吸上真空度H=3m，试问：此泵可以用否?如何使用?正常运转 (流量为56m/h)单泵的轴功率N为多少Kw? 如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池 的水面高度保持为10m，输送水量用孔板流量计测得。 孔板安装在离高位槽水面0.8m处, 孔径为20mm，孔流系数为0.61。 管路为φ57×3.5mm的钢管，直管长度和局部阻力当量长

度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m， 其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和 局部阻力当量长度之和为 50m 。 水的密度为1000kg/m， 水的粘度为1cp, 摩擦系数近 似为λ=0.3164/Re。U形管中指示液均为水银, 其密度为13600kg/m。当水的流 量为6.86m/h时，试确定： ⑴水通过泵所获得的外加能量为多少?

⑵在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R为多少? ⑶孔板流量计的U形管中指示液读数R为多少? 如下图所示的输水系统, 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为φ83× 3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高 度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m/h时，进水管道的

全部阻力损失为1.96J/kg，出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg，压力表的读数为 2.5kgf/cm，泵的效率为70%，试求： ⑴两液面的高度差H为多少m? ⑵泵所需的实际功率为多少KW? ⑶真空表的读数多少kgf/cm? 假设湍流时的流速分布,假设可由下式表示：U/Umax =(y/R)，y=R-r，求证: Uav/Umax =2n/(n+1)(2n+1) 式中：U--点速；Umax --最大流速；Uav --平均流速；R--管的内半径；r--管内任意点 半径；n--已知数。

如图所示的送水系统中，两支管路上各装一个阀门V和V， AB管段的长度为100m (包扩局部阻力的当量长度)，各管路的内径均为38mm，泵出口处压力表读数为3kgf/cm, 试求：⑴当泵只向E槽送水而不向F槽送水，F槽的水也不向下流(V和V两线均适当开启

时，管段BC(包括所有局部阻力)的总长度为多少m? ⑵若要泵同时向E、F输送水，应如何调节两个阀门? 注:λ均为0.025,ρ水=1000kg/m,⑵只作定性分析。两水槽中液位恒定,且与大气相通。 某液体油在图示的管路中作稳定的滞流流动。已知油的粘度0.6泊, 密度900kg/m， 各支管的直径相同d=d=d=40mm，长度l=l=l=50m，两贮槽液面距离H=4m， 若

管路的总局部阻力损失Σhf 局部=0，求油的流量为多少m/h。 密度为900kg/m,粘度为72cP的油,在φ108×4mm的水平园管内以38T/h的流量流过， 假定流体系牛顿型，试求：管中央处与离管壁d/4处的剪应力τ为多少N/m? 已知：流体在园管内层流时速度分布为U=Umax [1-(r/R)]，湍流时可用 U=Umax (1-r/R)。 用板框过滤机在5kgf/cm的压差下对某种精细悬浮液进行恒压过滤。滤框尺寸为510× 510×25mm，共5个框。已测定过滤常数K=1.0×10m/s,每1m滤浆可得滤饼0.07m

。悬浮液的密度为1070kg/m。滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略。 过滤装置如下图所示。正位移泵的流量为4m/h，效率为90%。敞口滤浆槽液面维持 恒定。输送管出口与槽内液面的垂直高度为0.4m。假设整个输送管路系统的压头损失始终 为1.5m，动能项可忽略。试求使滤框充满滤饼时，该泵需耗多少度电?(一度电为一千瓦小 时) 某离心泵在一定转速下的特性方程为H=26-0.4×10Q,用该泵将水从贮槽抽送至某 高位水槽,两槽皆敞口,两槽液面高度差为 10m。管路系统的阻力损失Σhf =0.6×10Q (Σhf 的单位为m, Q的单位为m/s)。试计算： ⑴若两槽中水位恒定，求流量。 ⑵开始时，两槽液面高差仍为10m，过程中，如高位槽中液位恒定，求低位槽中液面下降 2m所需的时间。低位槽面积为100m(泵始终处于正常工作状态)。 如图a，一高位水槽由一根下水管引水下流，今将下水管锯去一截，改造成图b式样。 A)水流为理想流体, B)水流为实际流体。 试问改造以后水流量会不会发生变化？如何变 化? 简要说明理由； ①流体在管路中流动时，有几种流动形态？写出判断流型的具体根据。 ①孔板流量计与转子流量计在测量原理上的主要区别是什么? 在安装上各有什么要求? ①一液面恒定的敞口水槽接一根装有阀门的水平管，再连接两根一端通大气的垂直玻璃管 ，其中ａ管的另一端面插入管壁与内壁面平，而ｂ管的另一端弯成90°角， 置于水管的中心，且流水方向相对，两根玻璃管的下端面在水管的同一截面处。 当打开阀门，水经水管流出，若忽略水管内的摩擦阻力时，请在图中画出a、b两管内水 的位置，若a、b两管内的液面高度不等，其差值表示什么意义？ ①如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水槽相连接，在什么条件下，水由高位槽 向低位槽流动？为什么？ ①如图，有一塔分为两段，泵将下段的水打入上段，上段的水则自流入下段，要求泵打入 上段的水流量等于上段自流入下段的水流量。在操作中你如何判断是否达到上述要求？ 为什么?