化工原理习题1资料

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化工原理第一章习题库

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化⼯原理第⼀章习题库第⼀章习题库⼀、选择题1、流体静⼒学基本⽅程式的使⽤条件是④。

①重⼒场中静⽌流体②重⼒场中不可压缩静⽌流体③重⼒场中不可压缩连续静⽌流体④重⼒场中不可压缩静⽌、连通着的同⼀连续流体2、如图1-1所⽰的开⼝容器内盛有油⾼度为(h1-h2),⽔的⾼度为h2,B 与B ’点处于同⼀⽔平⾯,B 与B ’之间压强⼤⼩的关系为①。

①P B >P B ’② P B3、下⾯不能减少U 形压差计测量误差的⽅法有④。

①减少被测流体与指⽰液之间的密度差②采⽤倾斜式微压计③双指⽰液微压计④加⼤被测流体与指⽰液之间的密度差 4、不可压缩流体在均匀直管内作定态流动时,平均速度沿流动⽅向的变化为③①增⼤②减⼩③不变④⽆法确定 5、如图所⽰,若甲管路总长(包括阀门当量长度)为⼄管路的4倍,甲管内径为⼄管内径的2倍。

流体在两管中均呈层流,那么甲管内平均流速是⼄管的①倍①u 甲=u ⼄②u 甲=2u ⼄③u 甲=1/2u ⼄④u 甲=1/4u ⼄ 6、如图所⽰,已知流体在管道A 、B 中呈层流状态,两管长度相等,可确定AB 管道的流量之⽐q vA /q vB 为③①2 ② 4 ③8 ④167、在⼀个⼤⽓压下,40℃的空⽓流经Ф159×6mm 的钢管,⽤⽪托测速计测定空⽓的流量,测速计管压强计的读数为13mmH2O ,则管道内空⽓的体积流量为③ m 3/h①130 ② 620 ③733 ④6338、⽤Ф159×4.5mm 的钢管,输送20℃的苯,在管路上装有⼀个孔径为78mm 的孔板流量计,⽤来测量管中苯的流量,孔板前后连接的U 型管液柱压强计的指⽰液为⽔银。

当压强计的读数R 为80mm 时,则到管中苯的流量为① m 3/h()21121p p g z z p gh =+ρ-=+ρ①51.2 ② 47.5 ③82 ④1809、⽔以⼀定流速流经如图所⽰⽂丘⾥管,在喉颈处接⼀⽀管与下部⽔槽相通。

化工原理习题汇总1

化工原理习题汇总1

1.有一长列管式换热器,管束由管径Φ45mm×2.5mm的不锈钢管组成。

用饱和水蒸气在壳程加热管组成。

用饱和水蒸气在壳程加热管程空气,已知水蒸气的水流传热系数为10kW/(m2·k),空气的普朗特数Pr为0.72,雷诺数Re为2.5×104,空气的导热系数为0.04W/(m·k)。

管壁及两侧污垢热阻可忽略,热损失也可忽略。

试求:(1)空气在管内的对流传热系数;(2)换热器的总传热系数(以管外表面积为基准)。

2.现有一单程列管式换热器,管子尺寸Φ25mm×2.5mm,管长3.0m,共40根,拟用来将1.7×104kg/h的苯从30℃加热到70℃,管外为120℃饱和水蒸气冷凝,水蒸气冷凝的α=104W/(m2·k)。

考虑到管内苯侧污垢热阻Rdi=8.33×10-4(m2·k)/W,管内测污垢热阻及热损失忽略不计,试求(1)总传热系数为多少[W/(m2·k)](以管外表面积为基准),并判断该换热器是否适用?(2)若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度为多少?已知:管材的热导率λ45W/(m·k);操作过程中苯的物性参数不变:ρ=900kg/m3,μ=0.47×10-3Pa·S,C p=1.80kJ/(kg·℃),λ=0.14W/(m·℃)。

3.在总压为101.3kPa,温度为30℃的条件下在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。

氨的组成为0.0155(摩尔比),焦炉气的处理量为5000m3/h(标准),氨的回收率为96%,吸收剂用量为最小用量的1.55倍,操作的空塔气速为1.2m/s,气液平衡关系为Y=1.2X。

试计算:(1)填料塔直径;(2)气相总传质单元数。

4.有一填料塔,在28℃及101.3kPa,用清水吸收200m3/h氨,空气混合气中的氨,使其含量由5%降低到0.04%(均为摩尔%)。

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。

化工原理第一章习题课

化工原理第一章习题课

局部阻力系数ζ (进口为0.5,出口为1) 当量长度le 4.非圆形管当量直径
4A de C
管内湍流 Re 2000

机械能衡算方程
u 2 P we gz wf 2
J/kg
例:为了测出平直等径管AD上某泄漏点M的位置,采用 如图所示的方法,在A、B、C、D四处各安装一个压力表, 并使LAB=LCD 。现已知AD段、AB段管长及4个压力表读 数,且管内流体处于完全湍流区。试用上述已知量确定泄 漏点M的位置,并求泄漏量点总流量的百分数。
2.ρ——流体密度,kg/m3(平均值)
P1 P2 3.柏式应用于可压缩流体, P1 0.2 用平均压强来计算ρm代入
机械能衡算方程
u 2 P we gz wf 2
J/kg
w f w f w f ——管路总阻力,J/kg
'
1.静止流体或理想流体 w f 0

( Hg ) g
Hf , ab;

( Hg ) g
Hf , cd ;
机械能衡算方程
u 2 P we gz wf 2
J/kg
P

Байду номын сангаас
——静压能(流动力),J/kg
1.△P——两截面上压强差,若两容器开口,△P=0 绝压,表压,真空度(负表压)的概念 流体静力学基方方程式
P Pa gh
U形管压差计测两截面(容器)总势能差
gz P R( A ) g
如图所示,贮槽内水位维持不变。管路直径100mm,管路 上装有一个闸阀,距管口入口端15m处安有以水银为指示 液的U形管压差计。测压点与管路出口端之间的直管长度为 20m。求1)当闸阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm, 当闸阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm。摩擦系 数可取0.025。问每小时流量?2)当闸阀全开时,U管压差 计的静压强为若干?闸阀全开时,le/d=15,摩擦系数不变。

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。

化工原理:习题(第一章)

化工原理:习题(第一章)
习题
一. 如图所示的管路系统, 高位槽水面与水平主管中心的 垂直距离z1=15m、总管长 L=150m(包括所有局部阻力), 管内径d=50m,λ=0.025。现因 水量比原供水量增加20%,为 满足此要求,在原管路上并联 一根同样直径的水管,假设λ不 变。求新并联管路的长度。 (忽略进出口局部阻力)
1
z1 u0
l
返回
二.如图所示。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 端连接一U形管液柱压差计,B端接一压力计,指 示液密度均为1590kg/m3,已知水的粘度为1cP, 管路摩擦系数可以下式计算: 0.3164 / Re 0.25
(当2.5×103<Re<105时)。求:
(1)管路AB段的阻力;
(2)压差计读数R1及B点的压力(R2=0.2m)。 当A、B两截面的压力均升高到原来的1.4倍时, 问:(3)流量变为多少?(4)R2变为多少?
2
返回
A
3
0.1m
Pa R2
B R1
返回
4
返回
5
返回
6
返回
7
返回
8
返回
9
返回
10
返回
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返回
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返回
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返回
14
返回Βιβλιοθήκη 15返回6.如附图所示管路,若B阀关小,其他条件均不变,试分析 (要求写出分析过程)泵的扬程H,总管流量VS,压力表读 数p1、p2、p3,Wf1/Wf2及VS1/VS2的变化情况。
pM M
p1
VS
p2
p3
A
VS1、wf1 B C
VS2、wf2

化工原理习题集

第一章流体的流动一、计算题1. 等压面的判断如附图所示,A与B两设备内充满水,两设备之间的U形压差计内的指示液为水银。

试说明:(1)1、2、3、4各点压强是否都相等?(2)5、6、7、8各点压强是否都相等?(3)9、10、11、12各点压强是否都相等?(4)两U形压差计读数R与H是否相同?为什么?答:略。

2. 液封高度的确定精馏塔底部用蛇管加热,液体的饱和蒸汽压为1.093×105N/m2,液体密度为950 kg/m3。

采用Π形管出料,Π形管顶部与塔内蒸汽空间有一细管AB连通(见附图)。

试求:(1)为保证塔底液面高度不低于1m,Π形管高度H 应为多少?(2)为防止塔内蒸汽由连通管逸出,Π形管出口液封高度H’至少应为多少?答:(1)略;(2)0.86m。

3.复式压差计的测量用一复式U形压差计测量某种流体流过管路中A、B两点的压力差。

已知流体的密度为ρ,指示液的密度为ρ0,且两U形管之间的流体与管内流体相同。

已知两个U形压差计的读数分别为R1、R2,试推导A、B两点压力差的计算式,并分析由此可得出什么结论?答:略。

4. 分层器中分界面的确定附图所示是一个油水分离器。

油水的界面依靠倒U 形管调节。

已知ρ油=780 kg/m 3,u 水=0.5m/s ,O mH 136.02 f h 。

求:(1)阀1关、阀2、3开时,H=?(界面位置)(2)阀1开、阀2、3开时,H=?(3)阀1关、阀2开、阀3关时,倒U 形管中液面的高度为多少?(设容器中油水界面H 为(1)计算值)(4)阀1关、阀2关、阀3开时,分离器内界面能维持吗?答:(1)3.81m ;(2)1.09m ;(3)0.15m ;(4)略5.远距离液位测量为测定贮罐中油品的贮存量,采用附图所示的远距离液位测量装置。

已知贮罐为圆柱形,其直径为1.6m ,吹气管底部与贮罐底的距离为0.3m ,油品的密度为850 kg/m 3。

若测得U 形压差计读数R 为150mmHg ,试确定贮罐中油品的贮存量,分别以体积及质量表示。

化工原理期末考试第一章练习题及答案

化⼯原理期末考试第⼀章练习题及答案练习⼀流体流动填充1、理想流体是指没有粘度的流体。

2、测量流体流量时,随着流体流量的增⼤,转⼦流量计两端压差值____ 不变_____ ,孔板流量计两端压差值增⼤。

3、圆管内湍流和层流的区别是:4、圆形直管内,q V⼀定,设计时若将d 增加⼀倍,则层流时h f是原值的16 分之⼀倍,完全湍流时,h f是原值的32 分之⼀倍。

(忽略e/d 的变化)5、流体在直管内流动造成阻⼒损失的根本原因是流体的粘性,直管阻⼒损失体现在静压能减⼩。

6、某孔板流量计⽤⽔测得C o=0.64 ,现⽤于测ρ=900kg/m3,µ=0.8mPa·s 的液体,⽔的粘度 1.005mPa·s,问此时C o 等于0.64 。

(>, =, < )7、如图⽰管线,将⽀管A的阀门开⼤,则管内以下参数如何变化?(↑, ↓)12. 如果管内流体流量增⼤ 1 倍后,其流动型态仍为层流,则流动阻⼒是原来的 2 倍。

13. 流体在湍流的阻⼒平⽅区流动,若其他条件不变,其压降随着管⼦的相对粗超度增加⽽增⼤,随着流体密度的增⼤⽽增⼤。

14. 能够直接读出流量的流量计是转⼦流量计。

15. 从液⾯恒定的⾼位槽向常压容器中加⽔,若将放⽔管路上的阀门开度关⼩,则管内⽔流量将减⼩,管路的局部阻⼒将增⼤,直管阻⼒减⼩,管路总阻⼒不变。

16. 由三⽀管组成的并联管路,各直管的长度和摩擦系数相等,管径⽐为 1:2: 3,则三⽀管的流量⽐为 1:4 根号 2:9 根号 3 。

(设在阻⼒平⽅区)17. 不可压缩流体在⽔平变径管路中流动时,在管径缩⼩的截⾯处,其流速增⼤,压⼒减⼩。

18. 不可压缩流体在⽔平管内作定态流动时,流动摩擦阻⼒所消耗的能量是总机8、图⽰管路系统中,已知流体流动的总阻⼒损失 h f =56J/kg, 若关⼩阀门,则总阻⼒损失 h f '= 56 J/kg ,两槽液⾯的垂直距离 H=5.7 ⽶。

化工原理考试题及答案

化工原理考试题及答案第一部分:选择题1. 下列哪一个是最常用的化工工艺流程控制图形符号?a) P&ID图 (Process and Instrumentation Diagram)b) R&I图 (Roughness and Instrumentation Diagram)c) F&I图 (Flow and Instrumentation Diagram)d) H&I图 (Heat and Instrumentation Diagram)答案:a) P&ID图 (Process and Instrumentation Diagram)2. 原子核的结构包括哪些组成部分?a) 质子和中子b) 电子和质子c) 质子和中子以及电子d) 中子和电子答案:a) 质子和中子3. 化学反应中的放热反应是指:a) 物质吸收热量b) 物质释放热量c) 物质变化温度d) 物质体积变化答案:b) 物质释放热量4. 煤气清洗的主要目的是:a) 吸收杂质b) 分离杂质c) 燃烧杂质d) 氧化杂质答案:b) 分离杂质5. 化学反应速率的影响因素包括:a) 反应物浓度b) 温度c) 压力d) 光照强度e) 催化剂答案:a) 反应物浓度、b) 温度、e) 催化剂第二部分:填空题1. 化学反应速率的计量单位是______。

答案:mol/(L·s)(摩尔/升·秒)2. 化学反应活化能表示为______。

答案:Ea (activation energy)3. 高锰酸钾溶液在酸性中呈______色。

答案:紫色4. 酸性溶液溶解出的气体可以用______气体发生反应中所产生的气泡数量来进行定性判断。

答案:二氧化碳5. 摩尔质量为28的氮气(N2)在0℃和1.0 MPa下所占体积为______。

答案:22.4 L第三部分:简答题1. 请简要解释一下化学反应速率的定义及其如何测量?答案:化学反应速率是指反应物消失或生成物产生的速度。

化工原理_习题集(含答案)

《化工原理》课程习题集一、单选题1.因次分析法的目的在于( )。

A 得到各变量间的确切定量关系B 得到各无因次数群的确切定量关系C 用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化D 用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠2.某物体的质量为1000 kg,则其重量为( )。

A 1000 NB 9810 NC 9810 kgfD 1000/9.81 kgf3.某系统的绝对压力为0.04 MPa,若当地大气压力为0.1 MPa,,则该系统的真空度为()。

A.0.1 MpaB.0.14 MpaC.0.04 MpaD.0.06 MPa4. 4 ℃水在SI制中密度为( ),重度为( )。

A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-35. 4 ℃水在在工程单位制中密度为( ),重度为()。

A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-36.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用()。

A离心泵B往复泵C齿轮泵D喷射泵7.某泵在运行1年后发现有气缚现象,应()。

A停泵,向泵内灌液B降低泵的安装高度C检查进口管路有否泄漏现象D检查出口管路阻力是否过大8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100 mmH2O意思是( )。

A 输任何条件的气体介质全风压都达100 mmH2OB 输送空气时不论流量多少,全风压都可达100 mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时,全风压为100 mmH2OD 输送20 ℃,101325 Pa的空气,在效率最高时,全风压为100 mmH2O9.离心泵的实际安装高度( )允许安装高度,就可防止气蚀现象发生。

A 大于B 小于C 等于D 近似于10.操作条件下允许吸上真空高度为H s,允许的最大安装高度为H g,max,泵的入口速度为u1,S H f,0-1为吸入管路单位重量液体的阻力损失,则( )。

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计算题1. 等压面的判断如附图所示,A与B两设备内充满水,两设备之间的U形压差计内的指示液为水银。

试说明:(1)1、2、3、4各点压强是否都相等?(2)5、6、7、8各点压强是否都相等?(3)9、10、11、12各点压强是否都相等?(4)两U形压差计读数R与H是否相同?为什么?答:略。

2. 液封高度的确定精馏塔底部用蛇管加热,液体的饱和蒸汽压为1.093×105N/m2,液体密度为950 kg/m3。

采用Π形管出料,Π形管顶部与塔内蒸汽空间有一细管AB连通(见附图)。

试求:(1)为保证塔底液面高度不低于1m,Π形管高度H 应为多少?(2)为防止塔内蒸汽由连通管逸出,Π形管出口液封高度H’至少应为多少?答:(1)略;(2)0.86m。

3.复式压差计的测量用一复式U形压差计测量某种流体流过管路中A、B两点的压力差。

已知流体的密度为ρ,指示液的密度为ρ0,且两U形管之间的流体与管内流体相同。

已知两个U形压差计的读数分别为R1、R2,试推导A、B两点压力差的计算式,并分析由此可得出什么结论?答:略。

4. 分层器中分界面的确定附图所示是一个油水分离器。

油水的界面依靠倒U形管调节。

已知ρ油=780 kg/m3,u水=0.5m/s,OmH136.02fh。

求:(1)阀1关、阀2、3开时,H=?(界面位置)(2)阀1开、阀2、3开时,H=?(3)阀1关、阀2开、阀3关时,倒U形管中液面的高度为多少?(设容器中油水界面H为(1)计算值)(4)阀1关、阀2关、阀3开时,分离器内界面能维持吗?答:(1)3.81m;(2)1.09m;(3)0.15m;(4)略5.远距离液位测量为测定贮罐中油品的贮存量,采用附图所示的远距离液位测量装置。

已知贮罐为圆柱形,其直径为1.6m,吹气管底部与贮罐底的距离为0.3m,油品的密度为850 kg/m3。

若测得U形压差计读数R为150mmHg,试确定贮罐中油品的贮存量,分别以体积及质量表示。

答:5.426m3;4612kg。

6.流向的判断两贮罐中均装有密度为800kg/m3的油品,用一根管路连通。

两贮罐的直径分别为1m和0.4m,贮罐1中的真空度为1.33×104Pa且维持恒定,贮罐2与大气相通。

当阀门F关闭时,贮罐1、2内的液面高度分别为2.5m,1.5m。

试判断阀门开启后油品的流向,并计算平衡后两贮罐新的液位高度。

答:贮罐1:2.55m;贮罐2:1.19m。

7. 水平管路与倾斜管路中倒U 形压差计测量的比较水从倾斜直管中流过,在截面A 与B 处接一空气压差计,其读数R=10mm ,两测压点垂直距离a=0.3m ,见附图。

试求:(1)A 、B 两点的压差等于多少?(2)管路水平放置而流量不变,压差计读数及两点的压差有何变化?答:(1)3041.1kPa ;(2)R 不变,98.1 kPa 。

8.是否需要外加能量的判断附图所示为丙烯精馏塔回流系统。

精馏塔内操作压力为13.32/cm kgf (表压),槽内液面上方压力为20.52/cm kgf (表压),塔内丙烯入口距离槽内液面的高度差为30m ,管子规格为mm 4108⨯φ,输送量为40×103kg /h ,丙烯密度为600 kg/m 3,管路全部阻力(不包括出口阻力)为150J/kg ,试问完成此输送任务是否需要装泵?答:不需要。

9.位差对外加压头的影响用泵扬送河水经喷头喷出,如附图所示。

水的流量为40 h m /3,喷头入口压力需维持0.52/cm kgf (表压),进水管直径为mm 5160⨯φ,出水管径为mm 4108⨯φ,设全部管路压头损失为O mH 28,试求泵的外加压头为多少O mH 2?其它数据见附图。

又问:(1)夏季水位上涨2m ,外加压头有何变化?(2)冬季水位下降1m,外加压头有何变化?(3)旱季水位降至泵入口处以下10m,外加压头有何变化(设当地大气压为1atm)答:17.1m;(1)15.1m;(2)18.1m;(3)不能吸水。

10.容器高度的计算如附图所示,20℃水由高位水槽经管道从喷嘴流入大气,水槽中水位恒定。

已知d1=125mm ,d2=100mm ,喷嘴内径d3=75mm,U形压差计的读数R=80mmHg。

若忽略摩擦损失,求水槽的高度H及喷嘴前压力表读数。

答:5.4m;36.1kPa(表压)。

11.管路中流体流量的计算如附图所示,水从液位恒定的敞口高位槽中流出并排入大气。

高位槽中水面距地面8m,出水管为φ89×4mm,管出口距地面为2m。

阀门全开时,管路的全部压头损失为5.7m(不包括出口压头损失)。

(1)试求管路的输水量,m3/h;(2)分析阀门从关闭到全开,管路中任意截面A-A′处压力的变化。

答:(1)45.1m3/h;(2)略。

12.管内流体压力的计算如附图所示,某厂利用喷射泵输送氨。

管中稀氨水的质量流量为1×104kg/h,密度为1000kg/m3,入口处的表压为147kPa。

导管的内径为53mm,喷嘴出口处内径为13mm,喷嘴能量损失可忽略不计,试求喷嘴出口处的压力。

答:71.45kPa (真空度)13.利用压差测量流量密度为ρkg/m 3的流体在附图所示 的管路中流动,已知粗管的内径为d 1,细管的内径为在d 2。

现测得截面1、截面2处的压力分别为p 1、p 2,若忽略两截面间的能量损失,试计算流体在管内的流量。

答:略。

14.管路中流体流量的计算如附图所示,用高位槽向一密闭容器送水,容器中的表压为80kPa 。

已知输送管路为5.348⨯φmm 的钢管,管路系统的能量损失与流速的关系为28.6u W f =∑(J/kg )(不包括出口能量损失),试求:(1) 水的流量;(2) 若需将流量增加20%,可采取哪些措施?计算出调整后参数的具体数值。

答: (1)7.46m 3/h ;(2)略。

15.粘度的测量欲测定液体的粘度,通常可采用测量其通过毛细管的流速与压降的方法。

已知待测液体的密度为912 kg/m 3,毛细管的内径为2.222mm ,长度为0.1585m 。

测得液体的流量为5.33×10-7m 3/s 时,压降为131mmH 2O (水的密度为996 kg/m 3)。

忽略端效应,试计算该液体的粘度。

答:9.06cP16.小流量的测量某气体以一定流量稳定流过附图所示流量测量装置。

已知气体密度为0.5 kg/m 3,粘度为0.02cP ,管内径(ab 段管子)为10mm ,ab 段管有一锐孔,其局部阻力之当量长度为10m ,其它阻力忽略不计。

假定通过此装置的气体密度不变。

试问:(1)当H=40mm 时,气体的流量为多少?(2)若维持气体的质量流量不变,而压强变为原来的0.8倍,H 将变为多少? 答:(1)1.73m 3/h ;(2)50mm 。

17.容器间相对位置的计算水以1m/s 的流速从敝口的高位槽通过管路流向某压力为0.62/cm kgf (表压)的设备中,如附图所示。

已知输送管总长为10m ,管内径为50mm ,管路上有一孔板流量计(其当量长度为5m ),一个半开的截止阀(其阻力系数来4.5),两个90o 弯头(每个阻力系数为0.75),摩擦系数25.0=λ,并设高位槽液面保持不变。

求:(1)管路总能量损失(包括管进、出口);(2)高位槽液面与设备进口管间的垂直距离x(3)若孔板流量计的孔径为30mm ,流量系数62.00=C ,求流量计上U 形压差计的读数(指示液为水银)。

答:(1)7.5J/kg ;(2)6.76m ;(3)81.3mm 。

18.局部阻力系数的测定在附图所示的实验装置上采用四点法测量突然扩大的局部阻力系数。

细管与粗管的尺寸分别为 438⨯φmm 、368⨯φ mm 。

当水的流量为 12m 3/h 时,两U 形压差计中读数分别为 R 1=260mmHg 、 R 2=554mmHg 。

设0221--=f f h h ,4330--=f f h h ,试求突然扩大的局部阻力系数ζ。

答:0.567。

19. 容器内压力的确定用压缩空气将密度为1100 kg/m 3的某腐蚀性液体自低位槽送至高位槽,两槽的液面维持恒定。

管子规格为φ60×3.5mm ,其它尺寸如附图所示。

各管段的能量损失分别为=∑AB f W ,2,u W CD f =∑,2,18.1u W BC f =∑(J/kg )(u 为液体在管内流速)。

两U 形压差计中的指示液均为水银,R 1=45mm, h=200mm 。

试求(1)压缩空气的压力p 1;(2)U 形压差计读数R 2。

答:(1)1.23×105Pa ;(2) 0.609m 。

20.烟囱高度的计算某厂一有蒸汽锅炉,每小时产生烟道气360000m 3,烟气需要通过烟囱排入大气中。

烟囱底部气体压强较地面上的大气压强低25mmH 2O 。

设烟囱是由钢板铆接而成的圆筒,内径为3.5m ,烟囱中气体的平均温度为260℃,在此温度下气体的平均密度为0.6 kg/m 3,平均粘度为0.028cP 。

大气的温度为20℃,在此温度下,在烟囱高度范围内,大气的平均密度为1.15 kg/m 3。

问此烟囱需多少米高?(设相对粗糙度0004.0/=d ε)答:46.76m 。

21.管路直径的计算油在水平管中作定态层流流动。

已知粘度μ为60 cP ,密度ρ为800 kg/m 3,管长l 为80m ,局部阻力之当量长度e l 为40m ,管段两端的压强分别为261/10m N p =,252/105.9m N p ⨯=(均为表压)。

若测得离管中心距离r 处的点速度r u 为0.8m/s ,且r=0.5R (R 为管子的内半径),求管子内径d 。

答:50mm 。

22.非定态流动过程的计算水从一直径5m 的直立圆罐底部的钢管排出,管出口与罐底在同一水平面上,管长90m ,直径230mm ,试求罐内水面从离底3m 高降到1m 高所需时间。

水的粘度为23/101m s N ⋅⨯-,002.0/=d ε,设流动在完全湍流区。

答:497s 。

23.循环管路的计算如附图所示的循环系统,液体由密闭容器A进入离心泵,又由泵送回容器A 。

循环量为1.8m 3/h ,输送管路为内径等于25mm 的碳钢管,容器内液面至泵入口的压头损失为0.55m ,离心泵出口至容器A 液面的压头损失为1.6m ,泵入口处静压头比容器液面静压头高出2m 。

试求:(1)管路系统需要离心泵提供的压头;(2)容器液面至泵入口的垂直距离z 。

答:(1)2.15m ;(2)2.60m 。

24.管内流量的确定如附图所示,将密度为920 kg/m 3,粘度为0.015Pa •s 的液体利用位差从储槽A 送入储槽B 。

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