《化工原理》上下册复习纲要总结

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(2)当闸阀全开时,U管压差计测压处的静压强为若干(Pa,表压)。闸阀全开时?e/d≈15,摩擦系数仍可取为0.025。 第7题附图 第8题附图 9.某油品的密度为800㎏/ m3、粘度为41cP,由附图中所示的A槽送至B槽,A槽的液面比B槽的液面高1.5m。输送管径为Ф89×3.5mm、长50m(包括阀门的当量长度),进、出口损失可忽略。试求:(1)油的流量(m3/h);(2)若调节阀门的开度,使油的流量减少20%,此时阀门的当量长度为若干(m)? 第9题附图 10.示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m,其中压力表至高位槽为80m,管路摩擦系数λ=0.025,管的内径为0.05m,水的密度为1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水量为10m3/h,当地大气压强为760mmHg。求: 1)泵的轴功率N=?;2)压力表的读数为多少kg(f)/cm2?

11.如图所示,用内径d=100mm的管道,从水箱中引水。如果水箱中水面恒定,水面与出口管道中心所在水平面间的高度差为4m,忽略水箱入管道的入口阻力损失,HfA-B=3u2(不含出口阻力损失),HfA-M=2u2。水的密度取1000kg/m3,当地大气压强为750mmHg。求:1)水在管内的流速及流量(m3/h)?2)管道中M的静压强PM(表)=?

A18m压力表2m4m1mMB

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第10题附图 第11题附图 12.将20oC的水由水池打至一敞口高位槽中,槽内的水面与水池内的水面的垂直距离为31.6m。管路总能量损失为50J/kg,流量为20m3/h。试求理论功率为多少KW?

13.水在下图的管道中流动,流量为42.4m3/h,A、B两截面的内径分别为50mm、100mm,从A流向B的突然扩大阻力系数ζe=0.56,从B流向A的突然缩小阻力系数ζc=0.42,压差计的指示液为汞,密度为13600kg/m3,水的密度取1000kg/m3。试求: 1)流体由A流向B时,压差计的读数R1=? 2) 流体由B流向A时,压差计的读数R2=? ABR1ABR2(1)第13题附图

(2) 14.在内径di=50mm的管道中安装有一孔径为d0=25mm的孔板流量计以测量水的流量,孔板的孔流系数C0=0.62(设与管内Re无关),测量条件下,3水的密度为1000kg/m,粘度为1mPa.s,U型压差计的指示液为汞(密度为13600kg/m3)。试求: 1)压差计的读数R=200mm时,水的流量为多少?水在管道中Re=? 2)压差计的最大读数Rmax=800mm,流量计所能测量的最大流量是多少? 3)若用上述U型管压差计,当测量的最大流量Vmax=40m3/h,孔板的孔径d0=?(设孔板的孔流系数不变) R 第14题附图 315.用离心泵经Φ57×3.5mm的钢管将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg/m,粘度为0.02Pa.s)输送到反应器中。设贮槽内的液面距反应器内的管道出口间的高度差保持16m,如图所示。已知钢管总长(包括所有局部阻力当量长度)为25m,反应器内的压力恒定为

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4kg(f)/cm(表压),有机溶剂的流量为6m/h,泵的效率为60%。试确定泵的轴功率。

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16.如图所示,水以13.6m/h的流量流经一扩大管段,已知d1=40mm,d2=80mm,倒U型压差计中水位差R=170mm。试求:1)水流经扩大段的流体阻力hf,2)如将粗管一端抬高,使管段成倾斜放置而流量不变,推导说明R的读数有何变化。

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R16md1d2 第15题附图

第16题附图

17.如图所示的管路系统中,有一直径为Φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB,并装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数C0=0.63。流体流经孔板的永久

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压降为3.5×10N/m,AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算:1)液体流经AB段的压强降;2)若泵的轴功率为500W,效率为60%,则AB段所消耗的功率为泵有效功率的百分

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率。(被输送液体密度为867Kg/m,指示剂密

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度为13600Kg/m)

ABR=600mm 第17题附图

18.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油,流量为38.4T/h,高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度)430m,进出口阻力不计。管径为φ108×4mm,若油在输送温度下的比重为0.96, 粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率η=50%。

19.如图所示:水以一定流速自下向上流动,在U形压差计中测得读数h=100mm,二测压孔间距为1m,求:(1)流体由2-2截面流至1-1截面的能量损失h为多少m水柱?(2)2-2与1-1截面间静压差ΔP为多少m水柱?(3)若流体作反向流动,则U形压差计读数h为多大?

第19题附图

20.密度为1200kg.m20m.h75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为25m,钢管总长为120m,管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25%。试求泵的轴功率。 假设:(1)摩擦系数λ=0.03;(2)泵的效率η=0.6

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21.如图3B57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,管的进、出口当量长度也包括在内)。已知:水的流量为56.5m3/h,水的粘度为1厘泊,密度为1000kg.m3,管路摩擦系数可取为0.024,试计算并回答:(1)水在管内流动时的流动形态;(2)管路所需要的压头和功率;

第21题附图

22在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26m3/h时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa,轴功率为2.45kW,转速为2900r/min。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。

23.用某离心泵以40m3/h的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶,并经喷头喷出而落入凉水池中,以达到冷却的目的。已知水在进入喷头之前需要维持49kPa的表压强,喷头入口较贮水池水面高6 m。吸入管路和排出管路中压头损失分别为1 m和5m,管路中的动压头可以忽略不计。试选用合适的离心泵,并确定泵的安装高度。当地大气压按101.33kPa计。 24.常压贮槽内盛有石油产品,其密度为760 kg/ m3,粘度小于20cSt,在贮存条件下饱和蒸汽压为80kPa,现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压强为177kPa的设备内。贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5 m,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m和4 m。试核算该泵是否合用。

若油泵位于贮槽液面以下1.2 m处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33kPa计。 25.用两台离心泵从水池向高位槽送水,单台泵的特性曲线方程为

H=25-1×106Q2 管路特性曲线方程可近似表示为

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Heee=10+1×10Qe

两式中Q的单位为m3/s,H的单位为m。

试问两泵如何组合才能使输液量大?(输水过程为定态流动)

26.现采用一台三效单动往复泵,将敞口贮罐中密度为1250 kg/ m3的液体输送到表压强为1.28×106Pa的塔内,贮罐液面比塔入口低10m,管路系统的总压头损失为2m。已知泵的活塞直径为70mm,冲程为225mm,往复次数为200l/min,泵的总效率和容积效率分别为0.9和0.95。试求泵的实际流量、压头和轴功率。

27.用3B33A型离心泵从敞口水槽中将70℃的热水送到它处,槽内液位恒定。输水量为

3

35~45m/h。在最大流量下吸入管的压头损失为1m。液体在吸入管路的动压头不计。试确定

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泵的允许安装高度。(流量为35~45m/h时泵的允许吸上真空高度为6.4~5.0m,70℃的热水

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的密度为977.8kg/m、饱和蒸汽压为31.164kPa)。

28.某厂准备用离心泵将20oC的清水以40m3/h的流量由敞口槽送至吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1.0kgf/cm2,塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6m,吸入管和排出管的压头损失分别为1m、3m,管路内的动压头不计。当地大气压为760mmHg,水的密度为1000kg/m3。仓库中现有三台离心泵,其型号和性能参数如下所示,从中选一台比较合适的以作上述送水之用,并确定其安装高度。

型号 流量(m3/h) 扬程(m) 允许吸上真空高度(m) 3B57A 50 38 7.0 3B33 45 32 6.0

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