发布时间 : 星期四 文章石油化学工程原理课后习题答案更新完毕开始阅读
得：We
?2.8833?103 Jkg
Ne?WeW?2.8833?103?5.4?104 ?1.557?10Jh?4.325?10JS?43.25kW84
1-10 如题图所示，从敞口高位槽向精馏塔加料，高位槽液面维持不变，塔进料口处的压力为（表压）。原料液的密度为
0.4kgfcm2890kgm3，管子直径
?60?3mm，从高位槽至塔的进料口处的阻力损失为22Jkg。试问要维持14m3h的加料量，高位槽中
的液面须高出塔的进料口多少米？ 解：管内流体的流速：
14?4 u??1.698ms
23600???0.054 以高位槽的液面为截面1，以进料管入口为截面2 在1-2截面间列柏努利方程：
Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf
1.69820.40?9.807?104??22 Zg?0?0?0?2890 得：Z?6.883m
1-11 如题图所示为一由敞口高位槽的稳定供水系统，管径为?57?3.5mm。已知从高
u2位槽液面至管出口处的能量损失为?hf?452（u为管内流速
m/s）。试求水的流
量为多少
m3h？欲使水量增加
20%，应将高位槽水面升高多少米？
解：以高位槽的液面为截面1，管出口为截面2 在1-2截面间列柏努利方程：
Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf
22uu 8?9.81?0?0?2?9.81? ?0?4522 得：
u?1.6ms
V?uA?1.6??4?0.052?3.1416?10?3m2S?11.31m3h
若使水量增大20%，则
u ?1.2u?1.2?1.6?1.92mS
u222p2 在1-2截面间列柏努利方程：
Z1 g?2u12?p1??Z2g?????hf
1.9221.922?0?45? Z1 g?0?0?2?9.81? 22 得：Z ?10.64 m
即需要将高位槽水面升高至10.64m。
1-12 如图所示，一油水分离器中的油水分界面借助于Π形管来维持和调节，有关尺寸如附图所示。油的密度为
780kgm3，水的密度为
996kgm3。试计算：
⑴如阀1和阀2均全关闭时，油水分界面高度H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失） ⑵如打开阀2时，H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失） ⑶如水在Π
形管中的流动阻力损失
?hf?0.2Jkg时，重新计算⑴和⑵的内容。
解：⑴当阀1和阀2均全关闭时，以油水界面为截面1，以Π形管管顶为截面2。
在1-2截面间列柏努利方程：
Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf
式中：
Z1?H，p1??油g?4.5?H?（表压），u1?0 Z2?4.2m，p2?0（表压），u2?0，?hf?0
?油g?4.5?H? 代入式中：H?9.81??4.2?9.81
?水 整理得： 得：
?水gH??油g?4.5?H???水g?4.2
H?3.117m
2u1⑵打开阀2而不考虑阻力损失，以油水界面为截面1，以阀2为截面位。
在1-3截面间列柏努利方程：
Z1g?2?p1??Z2g?u222?p2???hf
式中：
Z1?H，p1??油g?4.5?H?（表压），u1?0 Z2?3.9m，p3?0（表压），u3?0，?hf?0
?油g?4.5?H? 代入式中：H?9.81??3.9?9.81
?水 整理得： 得：
?水gH??油g?4.5?H???水g?3.9
H?1.733m
2u1⑶若考虑阻力损失：在⑴中阀1、2关闭时：
Z1g?2?p1??Z2g?u222?p2???hf
?油g?4.5?H? Hg??4.2g?0.2
?水 得：
H?3.211m
2u1 在⑵中阀2打开时：
Z1g?2?p1??Z2g?u222?p2???hf
?油g?4.5?H? Hg??3.9g?0.2
?水 得：
1-13 25℃的水以
H?1.827m
4Ls的流量在直径为?57?3.5mm的钢管中流动，试判断其流动型
m3、粘度为
387cP的油品以同样的流量流动，试判断其流动
态。如换成密度为880kg型态。
解：25℃的水的
??997kgm3，??0.8937mPa?S
4V4?4?10?3??2.037mS u?22?d??0.050.05?2.037?9975 Re???1.136?10?4000 湍流
?3?0.8937?10 油品：
1-14 述所述的输送管路，管中的流量达到多少油品保持层流流动，其管中的最大流速为多少解：对于水：由层流时
du?Re?du???0.05?2.037?880?231.6?2000 层流
?3387?10m3h时，水由层流开始向湍流流动？如
ms？
Re?du???2000
?0.903?10?3 得：u?2000?2000??0.036ms
d?0.05?997?uA?0.036??0.052?3600?0.256m3h
4du??2000 对于油品：由层流时Re?? V??387?10?3 得：u?2000?2000??17.6ms
d?0.05?880