化工原理课后布置习题答案合工大

第66面，第21题：

3-34

A 22

p39220=998.2kg/m , =1.00510 Pa s, 7.8610u 0.401/,57 3.52()441000

vA

A q m s d ρμππ-⨯⨯===-⨯⨯g

B

C 查课本面度水的性质：水在总管内的流速：同理求出水在B 支管和C 支管内的流速：

u =1.01m/s, u =1.5m/s.按照流体流向，设高位槽液面为1-1截面，总管分支处为

2-2截面，反应器内支管B 出口内侧为3-3截面，吸收塔212

()20.00410.082, 1.48,A

A

A

A l le u

d g

z m ρ

εμ

λλλλ→→→+==

+=∑∑∑A A A f12B f23C 内支管C 出口内侧为4-4截面。

d u 由总管内流动的雷诺数（Re==19914)和管壁的相对粗糙度(/d=0.003)，

查p40面Moody 图，得总管内=0.025,总管阻力损失：H 同理求得B 支管=0.038,B 支管阻力损失：H 由C 支管内流动的雷诺数和管壁的相对粗糙度求得：= 4.13m →=∑f24A 4C A A 0.036,C 支管阻力损失：H ,在1-1，2-2和3-3截面之间进行机械能恒算，将已知条件代入，可求得：z =10.8m,在1-1，2-2和4-4截面之间进行机械能恒算（其中u =u )，可求得：z =12.4m.取z 中较大值，即：高位槽液面至少高于地面12.4m 。 第67面，第23题：

9.8ρρρρ⨯⨯⨯⨯3水银32

水银当闸阀关闭时，管道内水流速为零，设贮槽液面为1-1截面，U 管压差计与放水管连接处的管截面为2-2截面，由静力学基本方程，可求得：贮槽液面和放水管轴线所处水平面之间

13.6106001500的高差为：H=R-h=-=6.68m 。当闸阀部分开启时：U 管压差计内

99810001000

流体仍静止，由静力学基本方程：2-2截面处压力为：

p （表压）=gR-gh=13.61010.49989.81 1.439600,11221122Pa π

⨯-⨯⨯=--⨯--232v 222在截面和截面之间进行机械能恒算：可求得u =3.14m/s,流量为：q =d u =88.7m /h. 当闸阀全开时，

4

在1-1截面和放水管出口内侧之间进行机械能恒算，可求得放水管内流速u =3.51m/s, 在截面和截面之间进行机械能恒算时，求得p （表压）=39259Pa.

第67面，第24题：

5

2

00

11

2

010

1

2201

( 1.01310)27.9/,

7601050

,:()0.1,551136:0.595,

4.44/,:()0.44/,

J kg

A d

p C

A d

d

u C m s u u m s

d

ρ

=⨯⨯⨯=

==-=

====

12

1

1

设液体与水的性质接近，并设管路直径为8.1cm, 液体通过孔板孔口的

p-p

压力损失为:设液体在管内流动的

Re大于临界值由查面的图得液体孔口

液体在管内流速管内

Re⨯4

v11

=37574大于临界值(约为2.510)，说明假设成立，q=u A=2.40kg/s。

第67面，第26题：

2500/,

1.3325003325/

L h

L h

==

=⨯=

v液体

v水

v水

v液体

最大刻度处对应的流量为转子流量计最大流量，由：

q

和水的最大流量q求得：

q

q。

第91面，第1题：

.

ρ

⨯32

v

3

v v

以低位贮槽液面和高位贮槽液面分别为1-1截面和2-2截面，进行机械能衡算，

利用课本p73面的2-7和2-8式，求得管路特性曲线为：H=11.12+27.510q

再利用题目离心泵特性曲线数据，画图求管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点处（工作点）的坐标为：q=0.0285(m/s),H=33.5m, 所以：Pe=Hq g=9366W。

第91面，第2题：

,01

()

2.45

v

r f

P

NPSH H

g

m

ρρ-

---∑

=

≈

g,允许

g,允许

P

利用离心泵的安装高度计算式：H=由已知条件，并

g

查取p396面附录4里面20度水的性质，得：H小于3m，可见将发生汽蚀，

应至少降低：3-2.45+0.51m。

第91面，第3题：

22

5

13/2/,0.0665,

2.09/

36000065

1.3510,/0.001,40

0.022, 3.39,23.39,

f

m s u m s m

m s

d

d p Moody

H m H m H

ππ

ρ

ε

μ

λ

-==

==

⨯⨯

=⨯=

=∑==

v

实际

在之间选择水的流速按最大流量计算管内径

q25

选公称直径为65mm的管路，实际流速u=。查

.

44

du

水的性质，求得：Re=由：查面图，得：

则：阻力损失管路需要的压头根据和最大415,98065125

p IS--

r

g,允许

流量

查附录选择型号的离心泵比较合适，在效率64%,(NPSH)=3.0m,

根据离心泵安装高度计算式求得：H=6.9m, 由于实际安装高度小于6.9m，所以不会

发生汽蚀。