化工原理作业详细答案

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化工原理课后习题解答

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化工原理课后习题解答1. 习题一:物质平衡问题问题描述:一个化工过程中,有两个进料流A和B,分别进料流A中含有20%的物质X,进料流B中含有30%的物质X。

流出的产物中,物质X的浓度为50%。

求进料流A和B的流量比。

解答:首先,我们可以用公式表示物质的平衡关系:(物质X进料流A的质量流量 × 物质X进料流A的浓度) + (物质X进料流B的质量流量 × 物质X进料流B的浓度) = (物质X产物流的质量流量 × 物质X产物流的浓度)根据题目中的数据,我们可以得到以下等式:(20% × Qa) + (30% × Qb) = (50% × (Qa + Qb))其中,Qa和Qb分别表示进料流A和B的质量流量。

我们要求的是进料流A和B的流量比,可以假设进料流A的流量为1,即Qa = 1。

然后将上述等式进行变换得到:0.2 + 0.3Qb = 0.5(1 + Qb)通过解这个一元一次方程,可以得到 Qb = 1。

进料流A和B的流量比为1:1。

2. 习题二:能量平衡问题问题描述:一个化工过程中,进料流的温度为100℃,流出的产物温度为50℃。

进料流的流量为10 kg/min,产物的流量为8 kg/min。

进料流的焓为2000 kJ/kg,产物的焓为2400 kJ/kg/m。

求该过程的热效率。

解答:首先,我们可以用公式表示能量的平衡关系:(进料流的质量流量 × 进料流的焓) = (产物流的质量流量 × 产物流的焓)根据题目中的数据,我们可以得到以下等式:(10 kg/min × 2000 kJ/kg) = (8 kg/min × 2400 kJ/kg)通过解这个一元一次方程,可以得到8000 kJ/min = 19200 kJ/min。

我们可以计算出能量平衡的结果为:进料流的质量流量 × 进料流的焓 = 8000 kJ/min 产物流的质量流量 × 产物流的焓 = 19200 kJ/min根据热效率的定义,热效率 = (产物流的质量流量 × 产物流的焓) / (进料流的质量流量 × 进料流的焓)。

化工原理课后习题答案

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第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,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 98.7×103 Pa。

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= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.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 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,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×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉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H = 1m,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R=68mm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´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P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。

《化工原理》课后习题答案

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第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/(m2・h・℃),试从基本单位换算开始,将K值的单位改为W/(m2・℃)。

[答案:K=50M(m2・C)]。

解:从附录查出:1k c a l=1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以:K=42.99K c a l/(m2·h·℃)=42.99K c a l/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1k c a l)=50w/(m2·℃)。

2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。

在以下两种单位制中,物质密度的单位分别为:S I k g/m2;米制重力单位为:k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3,试从基本单位换算开始,将该值换算为米制重力单位的数值。

〔答案:p=101.9k g f/s2/m4〕解:从附录查出:1k g f=9.80665k g·m/s2,所以1000k g/m3=1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式:今需将式中p的单位改为P a,温度单位改为K,试对该式加以变换。

〔答案:〕从附录查出:1m m H g=133.32P a,1℃=K-273.3。

则新旧单位的关系为:P=P’/133.32;t=T-273.3。

代入原式得:l g(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得l g P=8.546-3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25(摩尔分数,下同)的某混合溶液,以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离,得到塔顶与塔釜两股产品,进料中全部A组分、96%B组分及4%C组分存于塔顶产品中,全部D组分存于塔釜产品中。

化工原理练习与答案

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第一篇练习与讲评练习一流体流动一、填充与选择:1.圆形直管内,V一定,设计时若将d增加一倍,则层流时h f是原有值___倍;高度湍流时λ不变),h f是原有值的___倍.2.,两槽3.4.5.区)6.圆形直管D i=100mm,一般情况下输水能力为()A.3m3/hB.30m3/hC.200m3/hD.300m3/h7.某孔板流量计,当水量为V时,U压差计R=600mm(ρi=3000kg/m3),若改用ρi=6000kg/m3的指示液,水流量不变,则此时读数R为()A.150mmB.120mmC.300mmD.240mm8.倒U形压差计,指示剂为空气,现改为油后(流向不变),则R()A.增大B.变小C.不变D.不变,但倒U形管中左侧高于右侧二、计算:1.如图标三只容器A、B、C均装有水(液面恒定),已知:z1=1m,z2=2m,U形水银压差计读数R=0.2m,H=0.1m。

试求(1)容器A上方压力表读数p1为多少MPa(2)若p1(表压)加倍,则(R+H)为多少23.数C0=0.62,管长L OC=45m,L CB=15m,L CA=15m(包括所有阻力的当量长度),管径d OC=50mm,d CB=40mm,d CA=40mm,当阀A全关,B阀打开时,压力表P B=0.24at,试计算:1).孔板两侧的压差为多少mmHg2).若维持阀B的开度不变,逐渐打开阀A,直到CB、CA两管中流速相等,此时压力表的读数分别为多少at(已知流体密度ρ=1000kg/m3,λ均取0.03)。

h′f/h f=(d/d′)5=2-5=1/322.H f=H.因H不变,故H f不变=56J/kg3.ab和cd段管尺寸相同,流速相同Δp fab=Δp cd在a.b间应用B.e.q.得:p a-p b=Δp fcd-ρgZ在c.d间应用B.e.q.得:p c-p d=Δp fcd故p c-p d>p a-p b4.解题思路同第一题充分湍流情况HH f=λ×l/d×u2/2gH=H f=λ×(l1/d1)×u12/2g=λ×(l2/d2)×u22/2gu22=u12d1/d2,u2=2-0.5u1---------------------------------------------------------(1)由连续性方程πnd22u2/4=πd12u1/4,u2n=4u1------------------------------------------------------(2) (1)(2)联解得:n=5.66,取整为6根。

化工原理习题答案

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化工原理习题答案问题一:质量守恒及干燥问题问题描述:一种含有30%水分的湿煤经过加热后,其水分含量降低到15%。

问:为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%,需要排除多少千克水分?解答:根据质量守恒原则,该问题可以通过计算质量的变化来求解。

设湿煤的初始质量为m1,水分含量为w1,加热后的质量为m2,水分含量为w2。

根据题意可得到以下关系:m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系: w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算,可得到: 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得:m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算: m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此,需要排除150千克水分。

问题二:能量守恒问题问题描述:一个装有100升水的水箱,水温为20°C。

向该水箱中加热10000千卡的热量,水温升高到40°C。

问:热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度?解答:根据能量守恒原理,可以通过计算热量的变化来求解。

热量的变化可表示为:Q = mcΔT其中,Q为热量的变化量,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度的变化。

根据题意可得到以下关系: Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT:10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此,热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。

化工原理习题参考答案

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化工原理习题参考答案1. 题目一题目描述:在一个化工过程中,一种原料A通过反应生成一种产品B。

反应速率方程为:\[r = k \cdot C_A^n\]其中,r为反应速率,k为反应速率常数,C_A为原料A的浓度,n为反应级数。

请问:a)如果反应级数n=1/2,求反应速率与原料浓度的关系。

b)如果反应级数n=2,求反应速率与原料浓度的关系。

c)如果反应级数n=0,求反应速率与原料浓度的关系。

答案a)当反应级数n=1/2时,反应速率与原料浓度的关系为\[r = k \cdot \sqrt{C_A}\]即反应速率与原料浓度的平方根成正比。

这意味着原料浓度每增加一倍,反应速率将增加两倍。

b)当反应级数n=2时,反应速率与原料浓度的关系为\[r = k \cdot C_A^2\]即反应速率与原料浓度的平方成正比。

这意味着原料浓度每增加一倍,反应速率将增加四倍。

c)当反应级数n=0时,反应速率与原料浓度没有直接关系,即反应速率不随原料浓度的变化而变化。

这表示反应速率常数k是一个常数值,不受原料浓度的影响。

2. 题目二题目描述:在一座化工厂中,一个反应釜内发生了一个一级反应,反应速率方程为\[r = k \cdot C\]其中,r为反应速率,k为反应速率常数,C 为反应物的浓度。

初始时刻,反应物的浓度为\[C_0\],经过一段时间后,浓度降低到一半。

请问:a)经过多长时间,反应物的浓度降低到初始浓度的1/4?b)经过多长时间,反应物的浓度降低到初始浓度的1/8?答案首先,由一级反应速率方程可知,反应速率与反应物浓度之间满足指数关系。

即\[C = C_0 \cdot e^{-kt}\]其中,t为时间。

根据题意可知,当\[C = \frac{C_0}{2}\]时,反应进行了一半。

代入公式中可得:\[\frac{C_0}{2} = C_0 \cdot e^{-kt}\]整理得:\[e^{-kt} =\frac{1}{2}\]取对数得:\[-kt = \ln{\frac{1}{2}}\]解得:\[t = \frac{\ln{2}}{k}\]即经过时间\[t =\frac{\ln{2}}{k}\]时,反应物的浓度降低到初始浓度的一半。

化工原理作业答案

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3.已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ,乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ,在甲地区的某真空设备上装有一个真空表,其读数为20 kPa 。

若改在乙地区操作,真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同? 解:(1)设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯(2)真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯ 5.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。

读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散,于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。

试求A 、B 两点的表压力。

解:(1)A 点的压力()(表)Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ(2)B 点的压力13.如本题附图所示,用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。

已知储罐内液面维持恒定,其上方压力为1.0133⨯105 Pa 。

流体密度为800 kg/m 3。

精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa ,进料口高于储罐内的液面8 m ,输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ,进料量为20 m 3/h 。

料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ,求泵的有效功率。

解:在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式,得19.用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽(见本题附图)。

反应器液面上方保持25.9×103 Pa 的真空度,高位槽液面上方为大气压。

管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管,总长为35 m ,管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计(局部阻力系数为4)、五个标准弯头。

化工原理习题(含答案)

化工原理习题(含答案)

·流体流动部分1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。

在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )?解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为[](绝压)Pa 10813.1Pa )0.15.9(81.9960103.10133⨯=-⨯⨯+⨯=+=gh p p ρ 作用在孔盖上的总力为N 10627.3N 76.04π103.10110813.1)(4233a ⨯⨯⨯⨯⨯-==)-=(A p p F每个螺钉所受力为N 10093.6N 014.04π105.39321⨯=÷⨯⨯=F因此)(个)695.5N 10093.610627.3341≈=⨯⨯==F F n2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。

读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散,于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。

试求A 、B 两点的表压力。

解:(1)A 点的压力()(表)Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ(2)B 点的压力 ()(表)Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441汞A B ⨯=⨯⨯+⨯=+=gR p p ρ习题2附图习题1附图3、如本题附图所示,水在管道内流动。

为测量流体压力,在管道某截面处连接U 管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm 。

为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。

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化工原理作业详细答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:3.已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ,乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ,在甲地区的某真空设备上装有一个真空表,其读数为20 kPa 。

若改在乙地区操作,真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同? 解:(1)设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ (2)真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯5.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。

读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散,于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。

试求A 、B 两点的表压力。

解:(1)A 点的压力()(表)Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ (2)B 点的压力()(表)Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441汞A B ⨯=⨯⨯+⨯=+=gR p p ρ13.如本题附图所示,用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。

已知储罐内液面维持恒定,其上方压力为1.0133⨯105 Pa 。

流体密度为800 kg/m 3。

精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa ,进料口高于储罐内的液面8 m ,输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ,进料量为20 m 3/h 。

料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ,求泵的有效功率。

解:在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式,得2211221e 2f 22p u p u gZ W gZ h ρρ+++=+++∑ ()s m 966.1s m 004.02068.0414.33600204πkgJ 700m 0.8Pa 1021.1Pa 100133.1222f 1125251=⨯-⨯====≈=-⨯=⨯=∑d VA V u h u Z Z p p ;;;;()222121e 21f 2p p u u W g Z Z h ρ--=++-+∑()()768.9WW 173800360020kg J 175kg J 704.7893.146.2kgJ 700.88.92966.1800100133.121.1e s e 25=⨯⨯===+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯++⨯-=W w N W e19.用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽(见本题附图)。

反应器液面上方保持25.9×103 Pa 的真空度,高位槽液面上方为大气压。

管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管,总长为35 m ,管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计(局部阻力系数为4)、五个标准弯头。

反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。

若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。

(已知溶液的密度为1073 kg/m 3,黏度为6.3⨯10-4 Pa ⋅s 。

管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm 。

)解:在反应器液面1-1,与管路出口内侧截面2-2,间列机械能衡算方程,以截面1-1,为基准水平面,得22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ+++=+++∑ (1)式中 z 1=0,z 2=17 m ,u b1≈0 s m 43.1s m 1073068.0785.036001024242b2=⨯⨯⨯⨯==ρπd wu p 1=-25.9×103 Pa (表),p 2=0 (表) 将以上数据代入式(1),并整理得2b221e 21f ()2u p p W g z z h ρ-=-+++∑=9.81×17+24312.+1073109.253⨯+fh ∑=192.0+fh ∑其中fh ∑=(λ+eL L d+∑+∑ζ)2b22u=Re b du ρμ=30.068 1.4310730.6310-⨯⨯⨯=1.656×105 0044.0=d e根据Re 与e /d 值,查得λ=0.03,并由教材可查得各管件、阀门的当量长度分别为闸阀(全开): 0.43×2 m =0.86 m 标准弯头: 2.2×5 m =11 m故 f h ∑=(0.03×350.86110.068+++0.5+4)kg J 243.12=25.74J/kg 于是 ()kg J 217.7kg J 74.250.192e =+=W 泵的轴功率为s N =e W η/w =W 7.036001027.2174⨯⨯⨯=1.73kW20.如本题附图所示,贮槽内水位维持不变。

槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。

压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为20 m 。

(1)当闸阀关闭时,测得R =600 mm 、h =1500 mm ;当闸阀部分开启时,测得R =400 mm 、h =1400 mm 。

摩擦系数λ可取为0.025,管路入口处的局部阻力系数取为0.5。

问每小时从管中流出多少水(m 3)?(2)当闸阀全开时,U 管压差计测压处的压力为多少Pa (表压)。

(闸阀全开时L e /d ≈15,摩擦系数仍可取0.025。

) 解:(1)闸阀部分开启时水的流量在贮槽水面1-1,与测压点处截面2-2,间列机械能衡算方程,并通过截面2-2,的中心作基准水平面,得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,- (a ) 式中 p 1=0(表)()(表)Pa 39630Pa 4.181.910004.081.913600O H Hg 22=⨯⨯-⨯⨯=-=gR gR p ρρ u b2=0,z 2=0z 1可通过闸阀全关时的数据求取。

当闸阀全关时,水静止不动,根据流体静力学基本方程知2H O 1Hg ()g z h gR ρρ+= (b )式中 h =1.5 m, R =0.6 m 将已知数据代入式(b )得m 66.6m 5.110006.0136001=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯=z2222b b f,1-2c b b 15() 2.13(0.0250.5) 2.1320.12u u L h u u dλζ∑=+==⨯+=将以上各值代入式(a ),即 9.81×6.66=2b 2u +100039630+2.13 u b 2 解得 s m 13.3b =u水的流量为 ()s m 43.1s m 13.31.0785.036004π3600332b 2s =⨯⨯⨯==u d V (2)闸阀全开时测压点处的压力在截面1-1,与管路出口内侧截面3-3,间列机械能衡算方程,并通过管中心线作基准平面,得22b1b33113f 1322u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,- (c ) 式中 z 1=6.66 m ,z 3=0,u b1=0,p 1=p 32e b f,13c ()2L L u h d λζ-+∑∑=+=22b b 350.025(15)0.5 4.810.12u u ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦ 将以上数据代入式(c ),即 9.81×6.66=2b 2u +4.81 u b 2解得 s m 13.3b =u再在截面1-1,与2-2,间列机械能衡算方程,基平面同前,得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑,- (d ) 式中 z 1=6.66 m ,z 2=0,u b1≈0,u b2=3.51 m/s ,p 1=0(表压力)kg J 26.2kg J 251.35.01.05.1025.022f,1=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑-h将以上数值代入上式,则2.261000251.366.681.922++=⨯p解得 p 2=3.30×104 Pa (表压)第二章 流体输送机械1.用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。

管路情况如本题附图所示。

启动泵之前A 、C 两压力表的读数相等。

启动离心泵并将出口阀调至某开度时,输油量为39 m 3/h ,此时泵的压头为38 m 。

已知输油管内径为100 mm ,摩擦系数为0.02;油品密度为810 kg/m 3。

试求(1)管路特性方程;(2)输油管线的总长度(包括所有局部阻力当量长度)。

解:(1)管路特性方程甲、乙两地油罐液面分别取作1-1’与2-2’截面,以水平管轴线为基准面,在两截面之间列柏努利方程,得到2e e H K Bq =+由于启动离心泵之前p A =p C ,于是g p Z K ρ∆+∆==0则 2e e H Bq = 又 e 38H H ==m])39/(38[2=B h 2/m 5=2.5×10–2 h 2/m 5则 22e e 2.510H q -=⨯(q e 的单位为m 3/h )(2)输油管线总长度2e 2l l u H d gλ+= 39π0.0136004u ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦m/s=1.38 m/s于是 e 22229.810.1380.02 1.38gdH l l u λ⨯⨯⨯+==⨯m=1960 m 2.用离心泵(转速为2900 r/min )进行性能参数测定实验。

在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa 和220 kPa ,两测压口之间垂直距离为0.5 m ,泵的轴功率为6.7 kW 。

泵吸入管和排出管内径均为80 mm ,吸入管中流动阻力可表达为2f,0113.0h u -=∑(u 1为吸入管内水的流速,m/s )。

离心泵的安装高度为2.5 m ,实验是在20 ℃,98.1 kPa 的条件下进行。

试计算泵的流量、压头和效率。

解:(1)泵的流量由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面),得到∑-+++=10,211120f h u p gZ ρ习题1 附图将有关数据代入上式并整理,得48.3581.95.2100010605.3321=⨯-⨯=u184.31=u m/s则 2π(0.08 3.1843600)4q =⨯⨯⨯m 3/h=57.61 m 3/h(2) 泵的扬程29.04m m 5.081.9100010)22060(3021=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯+=++=h H H H(3) 泵的效率s 29.0457.6110009.81100%100036001000 6.7Hq g P ρη⨯⨯⨯==⨯⨯⨯=68%在指定转速下,泵的性能参数为:q =57.61 m 3/h H =29.04 m P =6.7 kW η=68%5.用离心泵将真空精馏塔的釜残液送至常压贮罐。

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