宁波工程学院化工原理计算题.

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宁波工程学院化工原理计算题

宁波⼯程学院化⼯原理计算题

第⼀单元流体流动

1-1．U 型管压差计测量蒸汽锅炉⽔⾯上⽅的蒸汽压，如图1-1所⽰，U 型管压差计的指⽰液为⽔银，两U 型管的连接管内充满⽔。已知⽔银⾯与基准⾯的垂直距离分别为：h 1=2.3m, h 2=1.2m, h 3=2.5m, h 4=1.4m, h 5=3m,⼤⽓压强Pa=745mmHg 。试求锅炉上⽅⽔蒸汽的压强0P 。解：由静⼒学⽅程得：

)

(21h h g p p Hg a c -+=ρ

)

()(2323'h h g P h h g p p B g c -+=-+=⽔⽔ρρ

)

(43h h g p p Hg B A -+=ρ

)(45h h g p p o A -+=⽔ρ

)

(21h h g p p Hg a c -=-ρ )

(21h h g p p Hg a c -=-ρ )(23h h g p p C B --=-⽔ρ)

(43h h g p p Hg B A -=-ρ

)

(45h h g p p A o --=-⽔ρ

Pa 51064.3)]4.13()2.15.2[(81.91000)]4.15.2()2.13.2[(81.913600101330760

745

=-+---+-+=

本题是静⼒学⽅程与U 型压差计的应⽤。

1-2．密度为850kg/m 3的某液体由敞⼝⾼位槽从φ89×4mm 的管道中流出，⾼位槽液⾯⾼于地⾯12m ，管路出⼝⾼于地⾯3m(如图1-2)。已知该液体流经

图1-1

系统的总能量损失可按(∑h f ) W f =7.5u 2 计算，u 为液体在管内的流速m/s 。试计算： 1）管内液体的流速；

化工原理计算练习题(含答案)

1．将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去，要求输送量为36m 3

/h, 液体的扬升高度为7m 。输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成，总长为160（包括所有局部阻力的当量长度）。现采用某种型号的耐酸泵，其性能列于本题附表中。问：该泵是否合用？ Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%)

已知：酸液在输送温度下粘度为1.15⨯10-3

Pa ⋅s ；密度为1545kg/m 3

。摩擦系数可取为0.015。

解：（1）对于本题，管路所需要压头通过在储槽液面（1-1’）和常压设备液面（2-2’）之间列柏努利方程求得：

f e H g

p z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ222

2112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压管内流速：s m d

u /99.1080

.0*785.0*360036

管路压头损失：m g u d l l H e f

06.681

.9*299.108.0160015.022

2==∑+=∑λ

管路所需要的压头：()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以（L/s ）计的管路所需流量：s L Q /103600

1000

*36==

由附表可以看出，该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ，当流量为管路所需要的10 L/s ，它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。 3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 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56.5m 3·h -1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg·m -3，管路摩擦系数可取为0.024，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有效功率；

化工原理II 期末试卷 14级 A 宁波工程学院答案(1)

宁波工程学院 2016-2017学年第一学期《化工原理II 》课程期末考试卷A 卷

考试时间为：2个小时

填空（每题2分，共 24分）某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为 0 。简单蒸馏与精馏的主要区别是是否有回流。精馏处理的物系是均相液体混合物，利用各组分挥发度的不同实现分离。精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用逐渐增加，总费用呈现先减小后增加的变化过程。用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为 y=αx/(1+(α-1)x) 。若传质总系数与分系数之间的关系表示为G L G k Hk K 111+=,则其中的G k 1表示气相传质阻力，当 1/(Hk L ) 项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操作线的斜率变小，吸收推动力变小。（变大、变小、不变）板式塔的负荷性能图由漏液线、雾沫夹带线、液相负荷上限线、液相负荷下限线和液泛线五条曲线包围的区域构成。三角形坐标图上任一边上的点代表一个二元混合液组成点，三角形内的任一点代表一个三元混合液组成点。在单级萃取器中用纯溶剂S 提取两组分混合液中的组分A ，测得萃取相和萃余相中组分A 的质量分率分别为0.39和0.20。操作条件下B 与S 可视为不互溶，则组分A 的分配系数k A = 1.95 ，溶剂的选择性系数β= 无穷大。对不饱和湿空气，湿球温度大于露点温度。（大于、小于、等于）当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于___湿球__温度，此时干燥除去的是___非结合______水分。选择题（每题2分，共20分）在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按（ D ）求出。 A 、拉乌尔定律 B 、道尔顿定律 C 、亨利定律 D 、杠杆规则线方程一定通过x －y 直角坐标上的点（ B ）。

宁波工程学院化工原理题库卷2

《化工原理》试卷二

一、选择题(每题2分，共18分)

1. 在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指。

A．旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径

B．旋风分离器允许的最小直径

C．旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径

D．能保持滞流流型时的最大颗粒直径

2. 旋风分离器的总的分离效率是指。

A．颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率

B．颗粒群中最小粒子的分离效率

C．不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和

D．全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率

3. 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

4.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

5. 用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门，将导致。

A．送水量增加，整个管路压头损失减小

B．送水量增加，整个管路压头损失增大

C．送水量增加，泵的轴功率不变

D．送水量增加，泵的轴功率下降

6. 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理：

甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；

乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。

A．甲乙均合理 B. 甲乙均无理 C. 甲合理，乙无理 D.乙合理，甲无理7. 已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度

耐火砖的黑度。

A．大于 B. 等于 C. 不能确定是否大于 D. 小于

8. 在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10％，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是。

化工原理计算题

化工原理试卷（计算题）

班级姓名分数

一、计算题( 共43题320分)

1. 5 分(2823)

如图，用泵将15 ℃的水从水池送至

一敞口储槽中。储槽水面与水池液面相距

10 m，水面高度均保持不变。输水管内径

为68 mm，管道阻力造成的总能量损失为

20 J·kg-1，试问泵需给每千克的水提供多

少能量？

2. 10 分(3758)

一单程列管换热器, 平均传热面积A为200 m2。310 ℃的某气体流过壳程，被加热到445 ℃, 另一种580 ℃的气体作为加热介质流过管程, 冷热气体呈逆流流动。冷热气体质量流量分别为8000 kg·h-1和5000 kg·h-1, 平均比定压热容均为1.05 kJ·kg-1·K-1。如果换热器的热损失按壳程实际获得热量的10%计算, 试求该换热器的总传热系数。

3. 5 分(2466)

已知20℃水在φ109 mm×4.5 mm的导管中作连续定

态流动（如图所示）,流速为3.0 m·s-1。液面上方的压强

p=100 kPa。液面至导管中心的距离为4 m，求A点的表压

强为多少千帕？（20℃水的密度ρ=1000 kg·m-3）。

4. 10 分(3711)

在一列管式换热器中进行冷、热流体的热交换, 并采用

逆流操作。热流体的进、出口温度分别为120 ℃和70 ℃,

冷流体的进、出口温度分别为20 ℃和60 ℃。该换热器使用一段时间后,由于污垢热阻的影响,热流体的出口温度上升至80 ℃。设冷、热流体的流量、进出口温度及物性均保持不变,试求:污垢层热阻占原总热阻的百分比?

5. 10 分(4951)

宁波工程学院化工原理题库卷3

《化工原理》试卷三

一、选择题(每小题2分, 共16分)

1. 图示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R＝R1；从B段流向A段测得U形压差计读数为R＝R2，若两种情况下的水流量相同，则。

A．R1> R2 ； B. R1＝R2； C. R1<R2 D. R1＝-R2

2. 附图1所表示的R值大小反映。

A．A、B两截面间压差值 B. A－B截面间流动压降损失

C．A、B两截面间动压头变化 D. 突然扩大或突然缩小流动损失。

附图1

3. 离心泵最常用的调节方法是。

A．改变吸入管路中阀门开度

B．改变压出管路中阀门的开度

C．安置回流支路，改变循环量的大小

D．车削离心泵的叶轮

4. 漩涡泵常用的调节方法是。

A．改变吸入管路中阀门开度

B．安置回流支路，改变循环量的大小

C．改变压出管路中阀门的开度

D．改变电源的电压

5. 过滤常数K与以下因素无关。

A．滤液的粘度 B. 滤浆的浓度

C．滤饼在∆P＝1时的空隙率 D. 滤饼的压缩性

6. 以下物理量与过滤面积的大小无关。

A．过滤速率dV/dt B. 单位过滤面积的过滤速率dV/（sdt）

C．介质的当量滤液量V e D. 介质在单位面积上的当量滤液量q e

7. 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理：。

甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；

乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。

A．甲乙均合理 B. 甲乙均无理

C. 甲合理，乙无理

D. 乙无理，甲合理

8. 在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10％，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是。

化工原理计算题

《化工原理》试题参考答案－计算题

《化工原理》计算题 1

二、某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水，当流量为75m 3/h 时，泵吸入口

真空表读数为0.030MPa ，泵压出口处压强计读数为0.30MPa 。两测压点的位差不计，泵进出口的管径相同，测得此时泵的轴功率为10.6kW,

试求：（1）该泵的扬程He ；（10分）

（2）该泵的效率。（6分）

解：（1）选取泵吸入口处的截面为截面1-1，泵压出口处截面为截面2-2；列机械能衡算式：

2212222

Z H Z g u g

P e g u g P 根据题意，已知：P 1= -0.03MPa=-3×104Pa （表），

P 2=0.30MPa=-3×105Pa （表），u 1=u 2，Z 1=Z 2，代入上式：

122212212H Z Z g u u g P P e

980733000000807.91000)103(10

345 =33.65m

（2）Pe=ρgHe.qv=1000×9.807×33.65×75/3600 =6875W=6.875kW

η=Pe/P ×100%=(6.875/10.6)×100%=64.9%

答：该泵的扬程为33.65m ；泵的效率为64.9%。

二、某压滤机作恒压过滤，过滤10min 得滤液5L ，再过滤10min 又得滤液3L ，

试问：如果继续过滤10min ，又可得滤液多少L ？（13分）

解：对恒压过滤，有：V 2＋2VeV ＝KA 2τ

据题意，知：τ1＝10min 时, V 1＝5L ；τ2＝20min 时, V 2＝8L ；代入上式：52＋10Ve ＝10KA 2 (1)

化工原理期末试卷C

宁波工程学院2009-2010学年第二学期

《化工原理Ⅰ》课程期终考试卷

一、填空（每空1分，共30分）

1. 从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将_ ，管路的局部阻力将，直管阻力将。

2. 离心泵开泵之前先灌液，目的是防止发生现象的发生。

3. 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的扬程，流量，效率，轴功率。

4. 含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子，正常情况下能100%除去70μm的粒子，现气体处理量增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径为_________μm。(设沉降在斯托克斯区)

5. 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有__________ 与___________；吸滤型连续操作过滤机有________________ 。

m 6. 在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，恒压下过滤20min，每平方米过滤面积上得到0.253的滤液，则过滤常数K= m2/s, 若再过滤20min，每平方米过滤面积上又可

得m3滤液量（设过滤介质阻力可忽略）。

7. 由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻就愈，其两侧的温度差愈。（大、小）

8.用二种厚度相同的材料保温时，往往把导热系数_____________ 的材料包在内层，以达到好的保温效果。（大、小）

9. 工厂每隔一段时间要对换热器进行清洗，其目的是。

10.间壁管规格为φ108×4mm，导热系数为45w.m-2.K-1，管内外两侧给热系数分别为1000

w.m-2.K-1和1500w.m-2K-1，则总传热系数K o为_________ w.m-2.K-1（忽略污垢热阻）。

化工原理期末试卷B

宁波工程学院2010-2011 学年第一学期

《化工原理Ⅱ》课程期末考试卷B

一、选择题（共30分，每空1.5分）

1、精馏过程的操作线为直线，主要基于( )。

A．塔顶泡点回流 B. 恒摩尔流假定 C. 理想物系 D．理论板假定

2、在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使( )。

A．平衡线发生变化 B．操作线与q线变化

C．平衡线和q线变化 D．平衡线和操作线变化

3、操作中的精馏塔，若选用的回流比小于最小回流比，则精馏塔( )。

A．不能操作 B．XD,XW均增加 C．XD,XW均不变 D．XD减小,XW增加4、在常压下苯的沸点为80.1℃。环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离则宜采用( )。

A．恒沸精馏 B．普通精馏 C．萃取精馏 D．水蒸气精馏

5、非理想溶液不一定都有恒沸点，只有对拉乌尔定律有明显的( )的非理想溶液才具有恒沸点。

A．偏差小 B. 偏差大 C．偏差中等 D. 无偏差

6、常压下沸点为185℃与水不互溶的A组分，若采用水蒸气蒸馏方法，在常压下，此混合液的沸点为( )。

A．<100℃ B. >185℃ C．=100℃ D．=185℃

7、某吸收过程，已知气膜吸收系数Ky=4×10-4 kmol／(m2·s)，液膜吸收系数Kx=4×10-4 kmo|／(m2·s)，由此可判断该过程是( )。

A．气膜控制 B．液膜控制 C．判断依据不足 D．双膜控制

8、精馏塔的设计意图是（）。

A．总体上气液两相成逆流流动 B. 总体上气液两相成并流流动

C．总体上气液两相成错流流动 D.无法确定

宁波工程学院化工原理题库卷1

《化工原理》试卷一

一、选择题(每小题2分, 共16分)

1．某液体在内径为d1的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同

的体积流量通过等长的内径为d2（d2＝d1/2）的管子时，则其流速为原的倍；若流动为完全湍流（阻力平方区），则压降?P f是原来的倍。

A．4 B. 8 C. 16 D. 32

2．“在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”、“滤渣就是滤饼”则：。

A．这两种说法都对 B. 两种说法都不对

C．只有第一中说法对 D. 只有第二中说法正确

3．助滤剂应具有以下性质。

A．颗粒均匀，柔软，可压缩

B．颗粒均匀，坚硬，不可压缩

C．颗粒分布广，坚硬，不可压缩

D．颗粒均匀，可压缩，易变形

4．离心泵停车时要。

A．先关出口阀后断电

B. 先断电后关出口阀

C. 先关出口阀先断电均可

D. 单级式的先断电，多级式的先关出口阀

5．离心泵的工作点。

A．由泵铭牌上的流量和扬程所决定

B. 即泵的最大效率所对应的点

C. 由泵的特性曲线所决定

D. 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点

6．用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁

温约为。

A．20℃ B.100℃ C. 60℃ D. 49.7℃

7. 高翅片管加热器一般用于。

A．两侧均为液体

B. 两侧流体均有相变化

C．一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝

D. 一侧为液体沸腾，一侧为高温液体

8．量纲分析法的目的在于。

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，使实验数与关联工作简化

宁波工程学院化工原理计算题

第五单元精馏

5-1．若苯－甲苯混和液在45℃时沸腾，总压为20.3kpa 。已知在45℃时，纯苯的饱和蒸气压kpa p

7.220=苯

，纯甲苯的饱和蒸气压kpa p 6.70=甲苯。求其气液相的平衡组成及相

对挥发度。

解：（1）平衡时苯的液相组成x 苯、气相组成y 苯

84.01

.157.126.77.226.73.200

00==--=--=甲苯苯甲苯苯p p p p x 而94.084.03

.207.220=⨯=⋅=苯苯苯

x p p y

因苯-甲苯可当作理想溶液，故相对挥发度为： 0

.36

.77

.2200≈==甲苯

苯p p α 本题要求掌握泡、露点方程及其应用。

5-3．在一两组分连续精馏塔中，进入精馏段中某层理论板n 的气相组成y n

＋1

为0.75，从该

板流出的液相组成x n

为0.65（均为摩尔分数），塔内气液比V/L=2，物系的相对挥发度α为

2.5，求：1）回流比R ；2）流入该板的液相组成x n

－1

；3）从该板上升的蒸气组成y n

解：1）求R 由2

11=+=R R V L （1分）可解出：2R ＝R ＋1，R ＝1

（2）求x n

－1

①由精馏段操作线方程111+++=

+R x x R R y D n n ，得2

65.021

75.0D x ＋＝⨯ 解出x D

＝0.85（2分）

②因1

11+++=

-R x x R R

y D n n ，代入已知量得 2

.021823.01+

-n x ，解出796.01=-n x 3）求y

可用气液平衡方程由α、x n

求出y n

()823.065

.05.1165

化工原理计算18题

1.含量为0.02（摩尔分数）的稀氨水在20℃时氨平衡的分压为1.66kPa ，氨水上方的总压强为常压，在此含量下相平衡关系服从亨利定律，氨水的密度可近似取1000kg/m 3，试求算亨利系数E 、H 和m 的数值各是多少？

解: (1)由 A A Ex p =*可得 k P a x p E A

A 3.8302

.0666.1*

(2) 取1kmol 氨水为基准,其中含0.98kmol 水与0.02kmol 氨,总摩尔体积为 k m o l m M

V NH

H /02.098.03

2ρ

氨水的总摩尔浓度为

/6.5517

02.01898.01000

02.098.013

2m kmol M

V c NH

H =⨯+⨯=

氨的摩尔浓度 A A cx c = 由 H

c p

A A

*,可得 )./(667.03

.836.55**

m kN kmol E

c p

cx p

c H A

A A

A ==

(3)由 822.03

.1013.83==

E m =

2.101.33kPa 、20℃时，氧气在水中的溶解度可用P o2=4.06×106x,表示，式中P O2为氧在气相中的分压，kPa ，x 为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中，每立方米溶有多少克氧。解：氧在空气中的摩尔分率为0.21,故

24.510

06.427.2110

06.427.2121.03.101-⨯=⨯=

⨯=

=⨯==p x kPa

Py p

在本题浓度范围内亨利定律适用由

p EM

Hp c EM

化工原理计算题及答案

化工原理试卷计算题答案

一、计算题 ( 共43题 320分 )

1. 5 分 (2823)

D2823

取水池液面为1—1截面，贮槽水面为2—2截面，并以截面1—1为基准水平面。在截面1—1和2—2间列伯努利方程：

gZ 1+ρ1

p +221u +.W e = gZ 2+ρ2p +222u +∑f h 式中：Z 1=0，Z 2=10 m

p 1= p 2=0(表压)

u 1= u 2≈0

∑f h =20 J ·kg -1

则泵所提供的能量为：

.W e = gZ 2+

∑f h =9.81×10+20=98.1+20=1.2×102 J ·kg -1

2. 10 分 (3758)

D3758

(1)求热气体向冷气体传递的热流速率, φ:

已知: 冷气体的进出口温度T 1'=310 ℃,T 2'=445 ℃;

冷气体的质量流量q m '=8000kg ·h -1，则冷气体单位时间获得的热量, φ'=q m 'c p '()''T T 21

-; 冷气体单位时间损失的热量, φl =0.1φ'

;

热气体向冷气体传递的热流速率, φ=φ'+φl =1.1q m 'c p '()''T T 21- =1.1×80003600

×1.05×103×(445-310) =3.47×105 W

(2)求热气体最终温度, T 2：

由热气体热量衡算可得

φ=q c T T m p ()12-=

50003600

×1.05×103×(580-T 2)=3.47×105 W T 2 =342 ℃

∆T T T 112=-='580-445=135 ℃

化工原理计算试题

离心泵的计算

1计算题 j01b10029

如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), D A=100mm，D B =240mm,水流量为2m3/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:(1) 试求A、B两点的压差等于多少Pa？(2)A、B管段阻力损失为多

少mmHg？(3)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

计算题 j01b10029 (题分：20)

(1) u A=(2/60)/[(π/4)×(0.10)2]=4.244 m/s，

u B=4.244×(1/2.4)2=0.7368 m/s

p A/ρ＋u A2/2= gh＋p B/ρ＋u B2/2＋∑h f

∵p A/ρ－(gh＋p B/ρ)=(ρi－ρ)gR/ρ

∴p A－p B=(ρi－ρ)gR＋ρgh

=(13.6-1)×103×9.81×0.020+103×9.81×0.3

=5415 Pa

(2) ∑h f=(p A/ρ－gh－p B/ρ)＋u A2/2－u B2/2

=(ρi－ρ)gR/ρ＋u A2/2－u B2/2

=(13.6－1)×9.81×0.020＋(4.244)2/2－(0.7368)2/2

=11.2 J/kg

即∆p f=ρ∑h f=103×11.2=11.2×103 Pa

换成mmHg: ∑H f=∆p f/(ρHg⋅g)= 11.2×103/(13.6×103×9.81)

=0.0839 mHg=83.9 mmHg

(3) p A/ρ＋u A2/2=p B/ρ＋u B2/2＋∑h f

化工原理计算题

化工原理试卷（计算题）

班级姓名分数

一、计算题( 共43题320分)

1. 5 分(2823)

如图，用泵将15 ℃的水从水池送至

一敞口储槽中。储槽水面与水池液面相距

10 m，水面高度均保持不变。输水管内径

为68 mm，管道阻力造成的总能量损失为

20 J·kg-1，试问泵需给每千克的水提供多

少能量？

2. 10 分(3758)

3. 5 分(2466)

已知20℃水在φ109 mm×4.5 mm的导管中作连续定

态流动（如图所示）,流速为 3.0 m·s-1。液面上方的压强

p=100 kPa。液面至导管中心的距离为4 m，求A点的表压

强为多少千帕？（20℃水的密度ρ=1000 kg·m-3）。

4. 10 分(3711)

在一列管式换热器中进行冷、热流体的热交换, 并采用

逆流操作。热流体的进、出口温度分别为120 ℃和70 ℃,

5. 10 分(4951)

化工原理计算题例题

三计算题

1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ，

管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ，水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85，输水量为15m 3/h 。求：

（1）整个管路的阻力损失，J/Kg ；（2）泵轴功率，Kw ；（3）压力表的读数，Pa 。

解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ；由题意知，

s m A V u s /12.2)

05.03600(152

=⨯⨯==π 则kg J u d l h f /1.1352

12.205.010003.022

2=⨯⨯=⋅⋅=∑λ （2）泵轴功率，kw ；

在贮槽液面0-0´与高位槽液面1-1´间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：

∑-+++=+++10,1

21020022f e h p u gH W p u gH ρ

ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+⨯=+=∑

又 s kg V W s s /17.410003600

=⨯=

=ρ 故 w W W N e s e 5.1381=⨯=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η

2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定

不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为 1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg ，压力表读数为 2.452×