化工原理例题 ppt课件
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化工原理第二章01PPT课件
400
0.5419kg / m3
4
主要问题：
1、顶部压强计算错误。 2、没有考虑伯努利方程应用条件 2、温度理解错误。
管路系统中总能量损失公式
hf
（li le
d
）u 2 i2
hf
（ li
le d
）u 2 i2
5
第二章：流体输送机械
液体输送设备 气体输送设备
6
第一节 液体输送设备
一．离心泵工作原理和主要部件 二．离心泵的基本方程式 三．离心泵的主要性能参数与特性曲线 四．离心泵性能参数的改变及换算 五．离心泵的气蚀现象与允许吸上的高度 六．泵的工作点与流量调节 七．离心泵的组合操作——串、并联 八．其它类型的泵
19
20
21
离心泵的工作过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在
此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，使其机械能增高，并 以很高的速度（15-25 m/s）流入泵壳。
在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢， 使大部分动能转化为静压能。最后液体以较高的静压能从排 出口流入排出管道。
结
体悬浮物。
构 半闭式叶轮 只有后盖板，可用于输送浆料或含固体悬浮物
的液体，效率较低。
14
15
按 单吸式 液体只能从叶轮一侧被吸入，结构简单。
吸
液
方
相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并在了
式 双吸式 一起，可以从两侧吸入液体，具有较大的吸液能
力，而且可以较好的消除轴向推力。
16
2）泵壳
A. 泵壳的作用 • 汇集液体，作导出液体的通道； • 使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。 B. 导叶轮
《化工原理》课件
进行期末考试，综合评估学生在整个课程中的学 习成果。
学习资源
1 教材推荐
2 参考书目
除了《化工原理》教材外， 我们还推荐以下参考教材， 有助于更深入地理解化工 原理。
在课程中提供的参考书目 中，您可以找络资源
我们提供一些网络资源， 供学生进一步学习化工原 理和实际应用。
推荐使用《化工原理》教材， 该教材详细解释了化工原理 的基本概念和实际应用。
重要概念
1 反应原理
了解不同类型的化学反应和它们的原理，如 合成反应、分解反应和酸碱反应。
2 质量守恒与能量守恒
理解质量守恒定律和能量守恒定律，并学会 在化工过程中应用。
3 化学平衡
4 反应动力学
学习如何计算和控制化学反应中的平衡常数， 以及如何进行反应平衡的优化。
《化工原理》PPT课件
欢迎来到《化工原理》PPT课件！本课程将介绍化工基本原理和实际应用，帮 助您理解化工流程和反应动力学。
课程介绍
课程目标
掌握化工基本原理，理解反 应动力学，培养化工工艺设 计的能力。
课程概述
介绍化工原理相关的重要概 念和实际应用，涵盖质量守 恒、能量守恒和化学平衡等 方面。
教材介绍
掌握反应速率和化学动力学的概念，了解如 何改变反应速率和提高反应效率。
实际应用
化工工艺流程
了解化工工艺流程的基本原理，包括物料流动、反 应控制和产品分离等关键步骤。
催化剂的应用
探索催化剂在化工过程中的重要作用，了解如何选 择和使用催化剂以提高反应效率。
课程评估
课堂作业 期中考试 期末考试
通过完成课堂作业，巩固对课程知识的理解和应 用能力。 进行期中考试，评估学生对化工原理的掌握程度。
学习资源
1 教材推荐
2 参考书目
除了《化工原理》教材外， 我们还推荐以下参考教材， 有助于更深入地理解化工 原理。
在课程中提供的参考书目 中，您可以找络资源
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推荐使用《化工原理》教材， 该教材详细解释了化工原理 的基本概念和实际应用。
重要概念
1 反应原理
了解不同类型的化学反应和它们的原理，如 合成反应、分解反应和酸碱反应。
2 质量守恒与能量守恒
理解质量守恒定律和能量守恒定律，并学会 在化工过程中应用。
3 化学平衡
4 反应动力学
学习如何计算和控制化学反应中的平衡常数， 以及如何进行反应平衡的优化。
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课程介绍
课程目标
掌握化工基本原理，理解反 应动力学，培养化工工艺设 计的能力。
课程概述
介绍化工原理相关的重要概 念和实际应用，涵盖质量守 恒、能量守恒和化学平衡等 方面。
教材介绍
掌握反应速率和化学动力学的概念，了解如 何改变反应速率和提高反应效率。
实际应用
化工工艺流程
了解化工工艺流程的基本原理，包括物料流动、反 应控制和产品分离等关键步骤。
催化剂的应用
探索催化剂在化工过程中的重要作用，了解如何选 择和使用催化剂以提高反应效率。
课程评估
课堂作业 期中考试 期末考试
通过完成课堂作业，巩固对课程知识的理解和应 用能力。 进行期中考试，评估学生对化工原理的掌握程度。
化工原理课后习题ppt课件
qv qm / 30000 / 998 .2 30.05m3 / h 流速为 v 1.0m / s
d 4qv 4 30.05 0.103 m 103 mm
v 3600 1.0
选择 108mm 4mm 无缝钢管，内径 d 100mm
此时，主管内流速为
吸收
12
5-12 用清水在吸收塔中吸收混合气体中的溶质A，吸收塔某截面上，气相
主体中溶质A的分压为5kPa，液相中溶质的摩尔分数为0.015。气膜传质
系数 kY 1.5105 kmol /(m2 s) 液膜传质系数 kX 3.5103 kmol /(m2 s) 气液平
衡关系可用亨利定律表示，相平衡常数m=0.7。总压为101.325kPa。试求：
5
6
7
8
9
tm，逆流
t1 t2 ln t1
t2
70 40 ln 70
53.6o C
40
tm，并流
t1 t2 ln t1
t2
100 10 ln 100
39.1o C
10
10
5-4 100g水中溶解1gNH3，查得20oC时溶液上方NH3平衡分压798Pa。此 烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E（单位为kPa）、 溶解度系数H [单位为kmol/(m3·kPa)]和相平衡常数m。总压为100kPa。
解：（1） G(Y1 Y2 ) L( X1 X 2 )
通过 L Y1 Y2 G min X1,max X 2
算出最小液气比：（L/G）min （2）解题过程类似于（1）小题
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15
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d 4qv 4 30.05 0.103 m 103 mm
v 3600 1.0
选择 108mm 4mm 无缝钢管，内径 d 100mm
此时，主管内流速为
吸收
12
5-12 用清水在吸收塔中吸收混合气体中的溶质A，吸收塔某截面上，气相
主体中溶质A的分压为5kPa，液相中溶质的摩尔分数为0.015。气膜传质
系数 kY 1.5105 kmol /(m2 s) 液膜传质系数 kX 3.5103 kmol /(m2 s) 气液平
衡关系可用亨利定律表示，相平衡常数m=0.7。总压为101.325kPa。试求：
5
6
7
8
9
tm，逆流
t1 t2 ln t1
t2
70 40 ln 70
53.6o C
40
tm，并流
t1 t2 ln t1
t2
100 10 ln 100
39.1o C
10
10
5-4 100g水中溶解1gNH3，查得20oC时溶液上方NH3平衡分压798Pa。此 烯溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E（单位为kPa）、 溶解度系数H [单位为kmol/(m3·kPa)]和相平衡常数m。总压为100kPa。
解：（1） G(Y1 Y2 ) L( X1 X 2 )
通过 L Y1 Y2 G min X1,max X 2
算出最小液气比：（L/G）min （2）解题过程类似于（1）小题
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15
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化工原理Ppt例题
xD
0.263
(2.61 1)
0.95
提馏段操作线与对角线交点坐标为
y x xw ，故 xw 0.0748
由两操作线交点 0.723x 0.263 1.25x
0.723x+0.263=1.25x-0.0187 解得 x 0.535
y 0.7230.535 0.263 0.65
因为露点下进料故 q 线为水平线，可得原料液组成 x F =y=0.65
4 80 1 (0.01415)2 d 29.81 d
hf
l d
u2 2g
d 5 2.041104
先假设摩擦系数λ，由试差方程求出d，然后计 算u、Re和λ ；若与原假设相符，则计算正确； 若不符，则需重新假设，直至查得的值与假设 值相符为止。
假设λ =0.023，由试差方程解得：
d 5 2.041104 来自Re 1.62105例：用某离心泵以40 m3/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49 kPa的表压强，喷头入 口较贮水池水面高8 m。吸入管路和 排出管路中压头损失分别为l m和5 m ，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
例
注意使用标 准单位
例题：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 。管道的内径为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。
例题：用泵将水槽中水打到高位槽。泵入口处 真空表读数为31925Pa，管路阻力∑hf0-2=23u2， 管路阻力∑hf0-1=4u2 。 问题 （1）管内流速？
化工原理习题课件.ppt
1、并联
H
泵并联时，在相同H下，Q并 2Q单
请思考：
若单台泵的特性曲线方程为
H单
A
BQ
2 单
则并联泵组的特性曲线方程表达
式如何？ 请思考：
H并
A
B
Q并 2
2
并联泵 单台泵
在输送系统中，将单台泵用并联泵组替代，则管路 中的流量是否能达到原来的两倍？为什么？
六、离心泵的组合操作——串、并联
2、串联
泵串联时，在相同Q下，H串 2H 单
请思考：
H
若单台泵的特性曲线方程为
H单
A
BQ
2 单
则串联泵组的特性曲线方程表达 式如何？
H串 2A 2BQ串2
请思考： 在输送系统中，将单台泵用串联泵组替
代，则管路中的压头是否能达到原来的两 0 倍？为什么？
串联泵
单台泵
Q
习题课
设 计 型 ----选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。
0
p2
12 2
1
0
H p2 p1 (真)
g
p（1 真）
H
0
Q
操作性问题分析 举例
练习1
图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 Q、H、N、hf 、p1和p2（均为读数）如何变化？
答：Q不变，H不变，N不变，hf不变
p（1 真 ） p2
0
P2 P1
0
操作性问题计算 举例
例2 某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.（转/min），其特
hfse
z s,m ax
ps
g
pe,min
g
ue2 2g
h
f
化工原理-精选版课件.ppt
1、牛顿型流体与非牛顿型流体；
2、层流内层与边界层，边界层的分离。
化工原理
本章 内容
2019/12/17
1.1 流体静力学基本方程 1.2 流体流动的基本方程 1.3 流体流动现象 1.4 流体在管内的流动阻力 1.5 管路计算 1.6 流速和流量测量
化工原理
第一节 流体静力学基本方程
1 流体的密度
化工原理
3、液体密度的计算 通常液体可视为不可压缩流体，其密度仅随温度略有变化 （极高压强除外）。 （1）纯组分液体的密度其变化关系可从手册中查得。
（2）混合液体的密度
取1kg液体，令液体混合物中各组分的质量分率分别为:
xwA、xwB、、xwn ,
当m总 1kg时，xwi
其中xwi
mi
2019/12/17
化工原理
流体流动是最普遍的化工单元操作之一，研究流体流动问 题也是研究其它化工单元操作的重要基础。
掌握 内容
1、流体的密度和粘度的定义、单位、影响因 素及数据的求取；
2、压强的定义、表示法及单位换算； 3、流体静力学基本方程、连续性方程、柏努
利方程及应用； 4、流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义
2019/12/17
化工原理
5、 与密度相关的几个物理量
（1）比容：单位质量的流体所具有的体积，用υ表示，单
位为m3/kg。
mi m总
假设混合后总体积不变：
2019/12/17
V总
xwA
A
xwB
B
xwn m总
n m
化工原理
1 xwA xwB xwn
m A B
n
——液体混合物密度计算式
2、层流内层与边界层，边界层的分离。
化工原理
本章 内容
2019/12/17
1.1 流体静力学基本方程 1.2 流体流动的基本方程 1.3 流体流动现象 1.4 流体在管内的流动阻力 1.5 管路计算 1.6 流速和流量测量
化工原理
第一节 流体静力学基本方程
1 流体的密度
化工原理
3、液体密度的计算 通常液体可视为不可压缩流体，其密度仅随温度略有变化 （极高压强除外）。 （1）纯组分液体的密度其变化关系可从手册中查得。
（2）混合液体的密度
取1kg液体，令液体混合物中各组分的质量分率分别为:
xwA、xwB、、xwn ,
当m总 1kg时，xwi
其中xwi
mi
2019/12/17
化工原理
流体流动是最普遍的化工单元操作之一，研究流体流动问 题也是研究其它化工单元操作的重要基础。
掌握 内容
1、流体的密度和粘度的定义、单位、影响因 素及数据的求取；
2、压强的定义、表示法及单位换算； 3、流体静力学基本方程、连续性方程、柏努
利方程及应用； 4、流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义
2019/12/17
化工原理
5、 与密度相关的几个物理量
（1）比容：单位质量的流体所具有的体积，用υ表示，单
位为m3/kg。
mi m总
假设混合后总体积不变：
2019/12/17
V总
xwA
A
xwB
B
xwn m总
n m
化工原理
1 xwA xwB xwn
m A B
n
——液体混合物密度计算式
《化工原理课件PPT》
学习化工反应器的设计原理和 步骤，了解反应条件对反应器 性能的影响。
反应器工艺控制
探讨化工反应器的工艺控制方 法和策略，以实现理想的反应 效果。
化工与环境保护
1 绿色化工的概念
了解绿色化工的原理和目标，探索可 持续发展的化工工艺。
2 废物处理与资源回收
研究废物处理方法和资源回收技术， 以实现环境友好的化工生产。
解析蒸馏的原理和操作，探讨不同类型的蒸馏 工艺。
结晶和结晶工艺
研究结晶的原理和条件，学习如何设计和控制 结晶工艺。
其他分离纯化技术
介绍其他常用的分离纯化技术，如吸附、过滤 和离心等。
化工反应器的设计与工艺
反应器的类型
研究不同类型的化工反应器， 如批量反应器、连续流动反应 器和固定床反应器。
反应器的设计原理
3 环境影响评估
探索化工工艺对环境的影响评估方法，以减少对生态系统的损害。
化工原理课件PPT
化工原理课件PPT 大纲：介绍化工原理的概念和作用，化学反应与热力学基础， 化学平衡的计算与应用，反应动力学的基本理论。
化学反应与热力学基础
1 速率与能量变化
了解化学反应速率的测量方法，并探 究能量在化学反应中的转化过程。
2 巨正则系综和简正则系综
通过统计力学的概念来研究热力学性 质和化学平衡条件。
固-液-气体系的物质传递
固-液传质
研究固-液传质过程，如溶剂浸提 和吸附等。
气体吸收
探索气体吸收的原理和机制，解 析不同条件下的吸收过程。
萃取和蒸馏
学习萃取和蒸馏的原理和应用， 研究不同类型的分离工艺。
工业材料与化学品的分离纯化
萃取工艺
介绍萃取工艺的基本原理和步骤，探讨不同类 型的萃取剂。
反应器工艺控制
探讨化工反应器的工艺控制方 法和策略，以实现理想的反应 效果。
化工与环境保护
1 绿色化工的概念
了解绿色化工的原理和目标，探索可 持续发展的化工工艺。
2 废物处理与资源回收
研究废物处理方法和资源回收技术， 以实现环境友好的化工生产。
解析蒸馏的原理和操作，探讨不同类型的蒸馏 工艺。
结晶和结晶工艺
研究结晶的原理和条件，学习如何设计和控制 结晶工艺。
其他分离纯化技术
介绍其他常用的分离纯化技术，如吸附、过滤 和离心等。
化工反应器的设计与工艺
反应器的类型
研究不同类型的化工反应器， 如批量反应器、连续流动反应 器和固定床反应器。
反应器的设计原理
3 环境影响评估
探索化工工艺对环境的影响评估方法，以减少对生态系统的损害。
化工原理课件PPT
化工原理课件PPT 大纲：介绍化工原理的概念和作用，化学反应与热力学基础， 化学平衡的计算与应用，反应动力学的基本理论。
化学反应与热力学基础
1 速率与能量变化
了解化学反应速率的测量方法，并探 究能量在化学反应中的转化过程。
2 巨正则系综和简正则系综
通过统计力学的概念来研究热力学性 质和化学平衡条件。
固-液-气体系的物质传递
固-液传质
研究固-液传质过程，如溶剂浸提 和吸附等。
气体吸收
探索气体吸收的原理和机制，解 析不同条件下的吸收过程。
萃取和蒸馏
学习萃取和蒸馏的原理和应用， 研究不同类型的分离工艺。
工业材料与化学品的分离纯化
萃取工艺
介绍萃取工艺的基本原理和步骤，探讨不同类 型的萃取剂。
化工原理例题PPT
x D 0.571 3.286xW ------------------------（1） F, xF
逐板计算：
yn1
L V
xn
WxW V
115 50
xn
115 xW 50
2.3xn xW
y1 xD
x1
y1 3
xD 3
1 2
y2
2.3x1
xW
2.3
xD 3
xW
D, xD
y1
x1 y2
d 2
4 2400 3600
0.02 1103
42463
0.2
0.01 d2 20
2
0.1 0.01
68 0.23 42463
0.036
为计算满足吸收塔一的供水量水塔应处的高度，在0-0面和 1-1面间列机械能衡算方程：
gz0
u02 2
p0
gz1
u12 2
p1
l d
u2 2
1
分凝器流程举例
解
xD
x L
1 1xL
2.46x L 1 1.46xL
V 分凝器
全凝器
xL=0.619
R1
y1
R R1
xL
xD R1
y1 0.5 xL 0.5 0.8
0.71
xW
y1
1y1
0.499
D
F xF xW
xD xW
66.78kmol /
h
W F D 33.22km ol / h
p2 (表) 9.81 1 6.922 14.13J / kg
2
2 2
p2 (表) p2 (表) u22
2 2
化工原理第一章习题课.ppt
(Re, ε/d , ε/d )
3.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 ，管路总阻力将 。（设 动能项可忽略）
(减小 , 增大，减小，不变)
4.一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流 量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时， 相应的压强降 。
(1.5 d )
(Z1
Z 3 )(9.807
0.0251.982 2 0.05
)
1.982 2
(1.5
0.025 0.05)
(Z1 Z3)8.8269 1.9602
显然，此式为单调增函数，且在 Z1-Z3=1m处，
p3 pa 6.8667 0
所以在Z1-Z3=1～9m时（即垂直管段任意高度处），
1) 供水量为多少？
2) 若此时在管垂直部分某处出现一直径为1mm的小孔， 有人说因虹吸现象，在某一高度范围内不会从小孔向外 流水，而还有人则认为水将从小孔流出。试推导证明哪 一种说法正确。
解：1）取高位槽上液面为截面1，输水管出口外侧为截 面2，出口管中心线为基准面，在1-1’和2-2’间列柏努利
答：（1）由于管路及流动情况完全相同，故 ：
（2）两管段的压强不相等。在a、b两截面间列柏努 利方程式并化简，得到
式中 表示a、b两截面间的垂直距离（即直管长度）。 同理，在c、d两截面之间列柏努利方程并化简，得到
（3）压差计读数反映了两管段的能量损失，故两管 段压差计的读数应相等。
取ε=0.2mm，ε/d=0.2/40=0.005，在图1-28的阻力平 方区查得λ=0.03。将λ值代入式a计算u，即
由ε/d及Re值，再查图1-28，得到λ＝0.0322，与原取 0.03有差别，进行第二次试差，解得u=1.656m/s， Re=5.08×104，λ＝0.0322。于是u=1.656m/s即为所 求，故液体输送量为
3.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 ，管路总阻力将 。（设 动能项可忽略）
(减小 , 增大，减小，不变)
4.一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流 量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时， 相应的压强降 。
(1.5 d )
(Z1
Z 3 )(9.807
0.0251.982 2 0.05
)
1.982 2
(1.5
0.025 0.05)
(Z1 Z3)8.8269 1.9602
显然，此式为单调增函数，且在 Z1-Z3=1m处，
p3 pa 6.8667 0
所以在Z1-Z3=1～9m时（即垂直管段任意高度处），
1) 供水量为多少？
2) 若此时在管垂直部分某处出现一直径为1mm的小孔， 有人说因虹吸现象，在某一高度范围内不会从小孔向外 流水，而还有人则认为水将从小孔流出。试推导证明哪 一种说法正确。
解：1）取高位槽上液面为截面1，输水管出口外侧为截 面2，出口管中心线为基准面，在1-1’和2-2’间列柏努利
答：（1）由于管路及流动情况完全相同，故 ：
（2）两管段的压强不相等。在a、b两截面间列柏努 利方程式并化简，得到
式中 表示a、b两截面间的垂直距离（即直管长度）。 同理，在c、d两截面之间列柏努利方程并化简，得到
（3）压差计读数反映了两管段的能量损失，故两管 段压差计的读数应相等。
取ε=0.2mm，ε/d=0.2/40=0.005，在图1-28的阻力平 方区查得λ=0.03。将λ值代入式a计算u，即
由ε/d及Re值，再查图1-28，得到λ＝0.0322，与原取 0.03有差别，进行第二次试差，解得u=1.656m/s， Re=5.08×104，λ＝0.0322。于是u=1.656m/s即为所 求，故液体输送量为
化工原理考试题ppt课件
5. 理想气体在恒定外压pӨ下从10dm3膨胀到16dm3, 同时吸热126J。
则此气体的⊿U 为
()
A. -284J
B. 842J
C. -474J
D. 474J
6. 等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的
改变而增加，则B的偏摩尔体积将
()
A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定
,nc
B. G
nB
T
, p ,nC
S
C.
nB
T , p,nc
D.
VB nB
T , p,nc
11. 在α，β两种相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列哪种情
况是正确( ) A. A B
.B A A
C. A B
.D A B
12. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有 （ ）
如右图所示温度t下在被隔板分割为体系相等的两容器中分别放入物质的量均为1mol的ab两种理想气体它们的压力均为p若将隔板抽掉两气体则进行混合平衡后气体的分压力pb为a2pb4pcp2dp在恒温恒容的容器中有ab两种理想气体ab的分压力和分体积分别为papb和vavb往容器中加入10mol的c理想气体则b的分体积往容器中加入10mol的c理想气体则a的分压力b的分体积3
()
A. 理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa
B. 在0℃、101325Pa下，冰融化成水
C. 电解CuSO4的水溶液
D. 气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )
3. 非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误
化工原理习题课ppt课件
1、支管中液体流量，m3/h; 2、泵的轴功率（η=85%），kW.。 注：计算时可忽略从贮槽液面至D截面 之间主管段的流动阻力。
8
例6
用离心泵向E、F两个敞口高位槽送水，管路系统如图所示
已知：所有管路内径均为33mm，摩擦系数为0.028，A、B管段
的长度（含所有局部阻力的当量长度）为100m，泵出口处压强表
减小。
（2）M处压力表读数变化分析
由截面1-1’ 和M点所在的截面的机械能间的机械能衡算式可知
PM
E t1
ZM g
(
L1 d
1M
1)
u2 2
(2)
当阀门关小时，式（2）中等号右边除u减小外，其余量均不变， 故PM增大。 （3）N处压力表读数变化分析 同理，由N点所在的截面和截面2-2’间的机械能衡算式可知
度范围为10~50m3/h，试计算： 1、用该转子流量计测定20℃的co2流量，其体积流量范围为 若干？ 2、用该流量计测定20 ℃的NH3流量，其体积流量范围 为若干？ 3、现欲将CO2的测量上限保持在50m3/h，应对转子作何 简单加工？ 注：当地大气压为：101.33kPa。
10
6
例4 一油田用φ600X25、长L= 100km 水平铺设的管线将原 油输送至某炼油厂油库。已知原油粘度μ= 0.187Pa.s 密度ρ=890kgm3。因油管允许承受的最高压力为6MPa
（表压），故全程需设：两个泵站，如图所示。第一个泵 站设在油田处，试问要使油管达到最大输送能力，第二 个泵站应设在何处？此时输送量为多少？假设局部阻力 损失忽略不计，管壁绝对粗糙度ε=0.1m
化的情况。
5
例3 如图所示，高位水箱下面接一φ32x2.5的水管，将水引向
8
例6
用离心泵向E、F两个敞口高位槽送水，管路系统如图所示
已知：所有管路内径均为33mm，摩擦系数为0.028，A、B管段
的长度（含所有局部阻力的当量长度）为100m，泵出口处压强表
减小。
（2）M处压力表读数变化分析
由截面1-1’ 和M点所在的截面的机械能间的机械能衡算式可知
PM
E t1
ZM g
(
L1 d
1M
1)
u2 2
(2)
当阀门关小时，式（2）中等号右边除u减小外，其余量均不变， 故PM增大。 （3）N处压力表读数变化分析 同理，由N点所在的截面和截面2-2’间的机械能衡算式可知
度范围为10~50m3/h，试计算： 1、用该转子流量计测定20℃的co2流量，其体积流量范围为 若干？ 2、用该流量计测定20 ℃的NH3流量，其体积流量范围 为若干？ 3、现欲将CO2的测量上限保持在50m3/h，应对转子作何 简单加工？ 注：当地大气压为：101.33kPa。
10
6
例4 一油田用φ600X25、长L= 100km 水平铺设的管线将原 油输送至某炼油厂油库。已知原油粘度μ= 0.187Pa.s 密度ρ=890kgm3。因油管允许承受的最高压力为6MPa
（表压），故全程需设：两个泵站，如图所示。第一个泵 站设在油田处，试问要使油管达到最大输送能力，第二 个泵站应设在何处？此时输送量为多少？假设局部阻力 损失忽略不计，管壁绝对粗糙度ε=0.1m
化的情况。
5
例3 如图所示，高位水箱下面接一φ32x2.5的水管，将水引向
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u1 2.2m/s
Z 0 g P 0 1 2 u 0 2 W Z 2 g P 2 1 2 u 2 2h0 2 f
WZ2g h0 f21 19.8 12 3u1 2 W22 J/1 kg
例：粘度为30mPa.s 、密度为900kg/m3的某油品自容 器A流过内径40mm的管路进入容器B 。两容器均为敞 口，液面视为不变。阀前管长50m，阀后管长20m（均
d 5 2.041104
d0.08m6
u0.0 d21 40 0 .1 0 .05 1 8 2 4 6 1.9 1m 1 5 /s
R e d u0 .01 8 1 16 0 3 0 1 0 .90 1 1 .6 4 150
0.2103 0.0023
d 0.086
查表得：λ =0.025，不符假设。以 此λ值重新试算。
在贮槽液面与喷头进口截面间列柏努利方程：
根据流量和压头，输送流体为水，选择IS-80-65-125 型水泵。其必需气蚀余量为3m
例: 在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇 0.4 与水 0.6(均为摩尔分数)的
溶液,试求(1)进料温度为 40℃下的 q 值;
解: (1) 由甲醇~水溶液的平衡下数据知道原料液的泡点温度为 75.3oC ，
（2）泵所做的功？
例题：真空表读数31925Pa，管路阻 力∑hf0-2=23u2，管路阻力∑hf0-1=4u2 。 问题 1）管内流速？2）泵所做的功？
Z 0gP 0 1 2u 0 2 Z 1 gP 1 1 2u 1 2 h f0 1
0Z1gP 11 2u12 h0f1
09.8 11 30 10 91 20 2 u1 2 54u1 2
易挥发组分的摩尔分数),回流比为 2.5。试求产品的流量、精馏段的下降液体流
量和提馏段的上升蒸气流量。假设塔内气、液相均为恒摩尔流动;
解：由全塔物料衡算知
F=D+W
F xF DxD WxW
解得
D F (xF xW ) 100 (0.4 0.04) 39.6kmol / h
xD xW
0.95 0.04
uVds 2
4036000.01415
0.78d52 d2
4
480 1 (0.014)215
d29.81 d
hf
l
d
u2 2g
d52.04 114 0
先假设摩擦系数λ，由试差方程求出d，然后计算u、Re和λ ； 若与原假设相符，则计算正确；若不符，则需重新假设，直至 查得的值与假设值相符为止。
假设λ =0.023，由试差方程解得：
W F D 100 39.6 60.4kmol / h
查得 75.3℃时甲醇和水的汽化热分别为 1055 KJ / kg 和 2320KJ/kg
故原料液的汽化热为m 0.4105532 0.6 232018 38560KJ / kg 进料温度为 40 oC ，泡点温度为 75.3oC ，故平均温度为 57.7 oC
查得 57。7 oC 时，甲醇和水的比热分别为 2.68KJ/(kg g oC)和4.19KJ /(kggoC)
校验 R ed u0.03 4 9 0 10 0 3 0 .0 73 8 68 .2 3 2000
V S 4 d 2 u 0 . 7 0 8 . 0 2 5 0 4 . 7 9 3 . 2 6 1 4 4 m 0 3 4 / s 3 . 3 m 3 2 /h 8
例 常温水在一根水平钢管中流过，管长为80m ，要求输水量为40m3/h，管路系统允许的压头 损失为4m，取水的密度为1000kg/m3，粘度为 1×10-3 Pa·s，试确定合适的管子。（设钢管的 绝对粗糙度为0.2mm）
故混合液的平均比热为 Cp,m 0.42.6832 0.64.1918 79.6KJ /(KmolgoC)
则进料热状况 q r Cpt 38560 79.6 (75.3 40) 1.700733
r
38560
(2) 若原料液流量为 100kmol/h,馏出液组成为 0.95,釜液组成为 0.04(以上均为
包括所有局部阻力的当量长度）。当阀门全关时，阀前 后的压力表读数分别为8.83kPa和4.42kPa。现将阀门 打开至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m。试求管 路中油品的流量。
zAp1gpa
8.83 1301m 0 9009.81
zBp21gpa
4.421305m 9009.81
在A~A′与B~B′截面间列柏努利方程
d0.087m4 u1.8m 5/s
0.025
R e1.6215 0
例：用某离心泵以40 m3/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49 kPa的表压强，喷头入口较贮水池 水面高8 m。吸入管路和排出管路中压头损失分别 为l m和5 m，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。
zAg1 2uA 2pAzBg1 2uB2pB W f
(zAzB)gW f ld leu 22
由于该油品的粘度较大，可先设其流动为层流，则：
64 64 Re du
Hale Waihona Puke pA pB 0uAuB 0
(zAzB)g6 d u 4 l d leu 2 232 (d l 2 le)u
u d 3 2(z ( 2 l A z B le ) ) g 3 0 . 0 3 2 2 4 9 1 0 3 0 0 ( 1 (5 0 5 0 ) 3 0 9 .8 2 0 ) 1 0 0 .7m 3 /s6
例
注意使用标准单位
例题：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。管道的内径为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。
例题：用泵将水槽中水打到高位槽。泵入口处真空表读数为 31925Pa，管路阻力∑hf0-2=23u2，管路阻力∑hf0-1=4u2 。 问题 （1）管内流速？
Z 0 g P 0 1 2 u 0 2 W Z 2 g P 2 1 2 u 2 2h0 2 f
WZ2g h0 f21 19.8 12 3u1 2 W22 J/1 kg
例：粘度为30mPa.s 、密度为900kg/m3的某油品自容 器A流过内径40mm的管路进入容器B 。两容器均为敞 口，液面视为不变。阀前管长50m，阀后管长20m（均
d 5 2.041104
d0.08m6
u0.0 d21 40 0 .1 0 .05 1 8 2 4 6 1.9 1m 1 5 /s
R e d u0 .01 8 1 16 0 3 0 1 0 .90 1 1 .6 4 150
0.2103 0.0023
d 0.086
查表得：λ =0.025，不符假设。以 此λ值重新试算。
在贮槽液面与喷头进口截面间列柏努利方程：
根据流量和压头，输送流体为水，选择IS-80-65-125 型水泵。其必需气蚀余量为3m
例: 在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇 0.4 与水 0.6(均为摩尔分数)的
溶液,试求(1)进料温度为 40℃下的 q 值;
解: (1) 由甲醇~水溶液的平衡下数据知道原料液的泡点温度为 75.3oC ，
（2）泵所做的功？
例题：真空表读数31925Pa，管路阻 力∑hf0-2=23u2，管路阻力∑hf0-1=4u2 。 问题 1）管内流速？2）泵所做的功？
Z 0gP 0 1 2u 0 2 Z 1 gP 1 1 2u 1 2 h f0 1
0Z1gP 11 2u12 h0f1
09.8 11 30 10 91 20 2 u1 2 54u1 2
易挥发组分的摩尔分数),回流比为 2.5。试求产品的流量、精馏段的下降液体流
量和提馏段的上升蒸气流量。假设塔内气、液相均为恒摩尔流动;
解：由全塔物料衡算知
F=D+W
F xF DxD WxW
解得
D F (xF xW ) 100 (0.4 0.04) 39.6kmol / h
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0.95 0.04
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480 1 (0.014)215
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先假设摩擦系数λ，由试差方程求出d，然后计算u、Re和λ ； 若与原假设相符，则计算正确；若不符，则需重新假设，直至 查得的值与假设值相符为止。
假设λ =0.023，由试差方程解得：
W F D 100 39.6 60.4kmol / h
查得 75.3℃时甲醇和水的汽化热分别为 1055 KJ / kg 和 2320KJ/kg
故原料液的汽化热为m 0.4105532 0.6 232018 38560KJ / kg 进料温度为 40 oC ，泡点温度为 75.3oC ，故平均温度为 57.7 oC
查得 57。7 oC 时，甲醇和水的比热分别为 2.68KJ/(kg g oC)和4.19KJ /(kggoC)
校验 R ed u0.03 4 9 0 10 0 3 0 .0 73 8 68 .2 3 2000
V S 4 d 2 u 0 . 7 0 8 . 0 2 5 0 4 . 7 9 3 . 2 6 1 4 4 m 0 3 4 / s 3 . 3 m 3 2 /h 8
例 常温水在一根水平钢管中流过，管长为80m ，要求输水量为40m3/h，管路系统允许的压头 损失为4m，取水的密度为1000kg/m3，粘度为 1×10-3 Pa·s，试确定合适的管子。（设钢管的 绝对粗糙度为0.2mm）
故混合液的平均比热为 Cp,m 0.42.6832 0.64.1918 79.6KJ /(KmolgoC)
则进料热状况 q r Cpt 38560 79.6 (75.3 40) 1.700733
r
38560
(2) 若原料液流量为 100kmol/h,馏出液组成为 0.95,釜液组成为 0.04(以上均为
包括所有局部阻力的当量长度）。当阀门全关时，阀前 后的压力表读数分别为8.83kPa和4.42kPa。现将阀门 打开至1/4开度，阀门阻力的当量长度为30m。试求管 路中油品的流量。
zAp1gpa
8.83 1301m 0 9009.81
zBp21gpa
4.421305m 9009.81
在A~A′与B~B′截面间列柏努利方程
d0.087m4 u1.8m 5/s
0.025
R e1.6215 0
例：用某离心泵以40 m3/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49 kPa的表压强，喷头入口较贮水池 水面高8 m。吸入管路和排出管路中压头损失分别 为l m和5 m，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。
zAg1 2uA 2pAzBg1 2uB2pB W f
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由于该油品的粘度较大，可先设其流动为层流，则：
64 64 Re du
Hale Waihona Puke pA pB 0uAuB 0
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u d 3 2(z ( 2 l A z B le ) ) g 3 0 . 0 3 2 2 4 9 1 0 3 0 0 ( 1 (5 0 5 0 ) 3 0 9 .8 2 0 ) 1 0 0 .7m 3 /s6
例
注意使用标准单位
例题：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。管道的内径为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。
例题：用泵将水槽中水打到高位槽。泵入口处真空表读数为 31925Pa，管路阻力∑hf0-2=23u2，管路阻力∑hf0-1=4u2 。 问题 （1）管内流速？