第二章-流体流动与输送-习题

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流体流动与输送 习题

流体流动与输送 习题

第二章流体流动与输送习题1.燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知其中含%CO2,%O2,76%N2,8%H2O(体积%)。

试求温度为500℃、压强为×103Pa时,该混合气体的密度。

2.在大气压为×103Pa的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为×104Pa。

若在大气压为×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数应为多少3.敞口容器底部有一层深0.52m的水,其上部为深3.46m的油。

求器底的压强,以Pa 表示。

此压强是绝对压强还是表压强水的密度为1000kg/m3,油的密度为916 kg/m3。

4.为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量,采用图1-7所示的装置。

控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。

今测得U型压差计读数R=130mmHg,通气管距贮槽底部h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980 kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨5.一敞口贮槽内盛20℃的苯,苯的密度为880 kg/m3。

液面距槽底9m,槽底侧面有一直径为500mm的人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔盖,试求:(1)人孔盖共受多少静止力,以N表示;(2)槽底面所受的压强是多少6.为了放大所测气体压差的读数,采用如图所示的斜管式压差计,一臂垂直,一臂与水平成20°角。

若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液,求读数R为29mm时的压强差。

7.用双液体U型压差计测定两点间空气的压差,测得R=320mm。

由于两侧的小室不够大,致使小室内两液面产生4mm的位差。

试求实际的压差为多少Pa。

若计算时忽略两小室内的液面的位差,会产生多少的误差两液体密度值见图。

8.为了排除煤气管中的少量积水,用如图所示的水封设备,水由煤气管路上的垂直支管排出,已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。

问水封管插入液面下的深度h应为若干当地大气压强p a=×104Pa,水的密度ρ=1000 kg/m3。

化工原理——流体输送机械习题及答案

化工原理——流体输送机械习题及答案

化工原理——流体输送机械习题及答案第二章流体输送机械一、选择与填空1、离心泵的工作点是_____曲线与_______曲线的交点。

2、离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体,否则将可能发生现象。

而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生现象。

3、离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生____。

A 汽化现象B 汽蚀现象C 气缚现象D 气浮现象4、用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体,若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱,则此泵的安装位置必须__。

A 高于塔底液面4.5m的上方B 高于塔底液面1.5m的上方C 低于塔底液面4.5m的下方D 低于塔底液面3.0m的下方5、若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头,流量,效率,轴功率。

6、离心泵的调节阀开大时,A 吸入管路阻力损失不变B 泵出口的压力减小C 泵入口的真空度减小D 泵工作点的扬程升高7、某离心泵运行一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 检查进口管路是否有泄漏现象D 检查出口管路阻力是否过大8、离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。

9、离心泵特性曲线是在一定下,用常温为介质,通过实验测定得到的。

10、离心通风机的全风压是指与之和,其单位为。

11、若离心泵入口真空表读数为700mmHg,当地大气压为101.33kPa,则输送上42℃水时(饱和蒸汽压为8.2kPa)泵内发生汽蚀现象。

12、若被输送的流体的粘度增高,则离心泵的压头、流量、效率、轴功率。

13、离心泵通常采用调节流量;往复泵采用调节流量。

14、离心泵允许汽蚀余量定义式为。

15、离心泵在一管路系统中工作,管路要求流量为Q e,阀门全开时管路所需压头为H e,而与相对应的泵所提供的压头为H m,则阀门关小压头损失百分数为%。

16、离心通风机的特性曲线包括、、和四条曲线。

17、往复泵的往复次数增加时,流量,扬程。

18、齿轮泵的特点是_,适宜于输送液体,而不宜于输送。

第二章--流体输送机械答案

第二章--流体输送机械答案

第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。

若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。

解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压) 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==,流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。

若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。

解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。

(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。

(3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gHP ρη=将增大。

【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。

试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少?解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱, 有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =/,扬程1220m H O H =柱 转速 /min 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽,高位槽中的气相表压为98.1kPa ,两槽液位相差4m 且维持恒定。

华东理工大学-化工原理上册习题与解答第二章 流体输送机械

华东理工大学-化工原理上册习题与解答第二章 流体输送机械

61第二章 习 题管路特性1. 拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m 高的塔中。

塔顶压强为0.06MPa(表压)。

全部输送管均为φ57×3.5mm 无缝钢管, 管长50m(包括局部阻力的当量长度)。

碱液的密度ρ=1200kg/m 3, 粘度μ=2mPa ·s 。

管壁粗糙度为0.3mm 。

试求:(1) 流动处于阻力平方区时的管路特性方程; (2) 流量为30m 3/h 时的He 和Ne 。

习题1 附图 习题2 附图离心泵的特性2. 直径0.4m, 高0.2m 的空心圆筒内盛满水, 圆筒以1000rpm 绕中心轴旋转, 筒顶部中心处开有一小孔与大气相通。

试用静力学基本方程式(1-8)求:(1) 液体作用于顶盖上的压强分布(p 与半径r 的关系);(2) 筒圆周内壁上液体的势能gρP 及动能u g22比轴心处各增加了多少?3. 某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水, 当流量为71m 3/h 时, 泵吸入口处真空表读数0.029MPa, 泵压出口处压强计读数0.31MPa 。

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10.4kW, 试求泵的扬程及效率。

带泵管路的流量及调节4. 在离心泵和输送管路的系统中, 已知下列条件:输送管路两端的势能差gρP∆, 管径d 、管长l(包括局部阻力的当量长度),粗糙度ε, 液体物性μ、ρ及泵的特性方程2BV A H e−=。

试作一框图以表示求取输液量的计算步骤。

62习题4 附图5. 某离心水泵的特性曲线数据如下: V,l/min 0 1200 2400 3600 4800 6000 H e , m34.5343331.52826管路终端与始端的位差5m, 管长360m(包括局部阻力的当量长度), 泵的进、出口内径为 120mm, 设λ为一常数0.02。

求泵的供水量及有效功率。

*6. 某台离心泵的特性曲线可用方程2220V H e−=表示。

化工原理习题

化工原理习题

第二章流体流动与输送习题1.燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知其中含8.5%CO2,7.5%O2,76%N2,8%H2O(体积%)。

试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时,该混合气体的密度。

2.在大气压为101.33×103Pa的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。

若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数应为多少?3.敞口容器底部有一层深0.52m的水,其上部为深3.46m的油。

求器底的压强,以Pa 表示。

此压强是绝对压强还是表压强?水的密度为1000kg/m3,油的密度为916 kg/m3。

4.为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量,采用图1-7所示的装置。

控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。

今测得U型压差计读数R=130mmHg,通气管距贮槽底部h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980 kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨?5.一敞口贮槽内盛20℃的苯,苯的密度为880 kg/m3。

液面距槽底9m,槽底侧面有一直径为500mm的人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔盖,试求:(1)人孔盖共受多少静止力,以N表示;(2)槽底面所受的压强是多少?6.为了放大所测气体压差的读数,采用如图所示的斜管式压差计,一臂垂直,一臂与水平成20°角。

若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液,求读数R为29mm时的压强差。

7.用双液体U型压差计测定两点间空气的压差,测得R=320mm。

由于两侧的小室不够大,致使小室内两液面产生4mm的位差。

试求实际的压差为多少Pa。

若计算时忽略两小室内的液面的位差,会产生多少的误差?两液体密度值见图。

8.为了排除煤气管中的少量积水,用如图所示的水封设备,水由煤气管路上的垂直支管排出,已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。

化工原理流体输送机械习题答案

化工原理流体输送机械习题答案

(2)读数增大。在离心泵出口压力表处和
1-1所在位g
Hf
1g
1
改输送流体后,因扬程不变,阻力损失与流 速有关,流速不变,阻力损失不变,两液 面高度不变。
所以有
p2'
'g
p2
g
' p2' p2
2-4 在一化工生产车间,要求用离心泵将冷却水由贮水池经换 热器送到另一敞口高位槽,如习题2-4附图所示。 已知高位槽液面比贮水池液面高出10米,管内径为75毫 米,管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为400米。 液体流动处于阻力平方区,摩擦系数为0.03。流体流经换热 器的局部阻力系数为ζ=32。 离心泵在转速n=2900r/min时的H-qv特性曲线数据见下表。
根据离心泵在不同转速下的等效率方程:
Hc q2
HD q2
K
Vc
VD
qvc 0.0035m 3 / s时Hc 16.2m
Hc q2
HD q2
K
16.2 0.00352
1.324106
Vc
VD
所以过C点的等效率曲线为:
等效率曲线为:H 1.324106qV 2
在 图 中 作 出 此 曲 线 , 得到D点qvD 0.0039m3 / s
8m
7m
1m
(1)
(2)
习题 2-8 附图
解 : 查80℃水PV 47.38KPa , 971.8kg / m3
Hg允 许
P0 PV
g
h
Hf
8m
7m
1m
(101.33 47.38)103
2
971.8 9.8
(1)
Hf
(2) 习题 2-8 附图

化工-第二章_流体流动与输送

化工-第二章_流体流动与输送
le/d = 9 ×2 = 18
2个90 弯头:
1个三通: 1个截止阀(半开)
le/d = 35 ×2 = 70
le/d = 50 le/d = 475
Σle = 833
23
(3)求ΣHf:
l le u H f + d d 2g
2 30 0 . 8 0.029 + 833 0.1 2 9.8 1.07(m)
2 1
2 2
头 损 失
7
机械能衡算方程(柏努利方程)讨论:
(1) 适用条件:不可压缩(压强变化 < 20%)、 连续、均质流体、等温流动
(2) 对静止流体, u = 0, Hf = 0, He = 0: p1 p2 z1 + z2 + --------静力学方程 g g
(3) 理想流体的柏努利方程表明,理想流体在等 温流动过程中任意截面上的总机械能或总压头为 常数,但不同截面上各形式的能量不一定相等, 相互间可转换
16
解:取贮槽液面为截面1-1,管路出口端面 为截面2-2,并以1-1面为基准面,在两截面 间列能量衡算式:
p1
2 u2 p2 + H e z2 g + + + hf 2
He
p2 - p1

2 u2 + z2 g + + hf 2
17
p2 – p1 = 0.2 atm =2.026 104 N· m-2
【例】:在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空表 读数为80kPa,在天津操作时,真空表读数应为多 少?已知兰州地区的平均大气压85.3kPa,天津地 区为101.33kPa。 分析:维持操作的正常进行,应保持相同的绝对压, 根据兰州地区的压强条件,可求得操作时的绝对压。 解: 绝压=大气压 - 真空度 = 85300 – 80000 = 5300[Pa] 真空度=大气压-绝压 =101330 - 5300 =96030[Pa]

化学工程基础课后习题答案(武汉大学第二版)

化学工程基础课后习题答案(武汉大学第二版)

1-4解:绝对压强=740-100=640 mmHg 由附录2查得1mmHg=133.32Pa 故640 mmHg=8.53×104 Pa 表压强=-真空度 故表压强=-100mmHg=-1.33×104 Pa 答:设备内的绝对压强是8.53×104 Pa。设备内的表压强是-1.33×104 Pa。
1-20一转子流量计,转子材料为铝,出厂时用20℃,0.1MPa 压强下的空气标定,得转子高度为100mm 时, 流量为10m3/h。今将该流量计用于测量 T=50℃,P=0.15MPa 下的氯气,问在同一高度下流量为多少?若将该 转子材料换为黄铜,问在同一高度下氯气和空气的流量各为多少?
1-21从设备送出的废气中含有少量可溶物质, 在放空之前令其通过一个洗涤塔, 以回收这些物质进行综合 利用,并避免环境污染。气体流量为3600 m3/h(操作条件下),其物理性质与50℃的空气基本相同,如右图 所示,气体进入鼓风机前的管路上安装有指示液为水的 U 形管压差计,其读数为30 mm。输气管与放空管 内径均为250 mm,管长、管件与阀门的当量长度之和为50 m(不包括进、出塔及管出口阻力)放空口与鼓 风机进口的垂直距离为20 m,已估计气体通过塔内填料层的压降为1961 Pa。管壁的绝对粗糙度ε可取为 0.15mm,大气压强为0.101 Mpa,求鼓风机的有效功率。
-4-
1-5解:孔中心处静压强: =960×9.81×(9.6-0.8) =8.287×104 Pa
圆孔受力:F=P×A 孔=
= 3.76×104 N
每个螺钉受力极限:F 钉=
=6050 N
所需螺钉数:
答: 最少需要7个螺钉。 讨论:容器内孔盖中心处的压强考虑了大气压强,可又忽略了孔盖外的大气压,错误地得出14颗螺钉的结论。 这样其实是将空盖外的环境置于真空中。 1-6解: (1)1,2,3,3处虽然是在同一水平面上,也是静止的,但竖管内液体注入情况 不同,1,2,3,3处不 是连续、均一的流体,故压强不相等。 (2)4,5,6,3处是在同一水平面上的连续、均一、静止的的流体,故压强相等。 (3) Pa Pa 答: (1)1,2,3,3处压强不相等。 (2)4,5,6压强相等。 (3)B 上方压强 Pa,C 上方压强 Pa。

《化工原理》第2章 流体输送机械 复习题

《化工原理》第2章 流体输送机械 复习题

“化工原理”第二章流体输送机械复习题一、填空题:1.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w2.(2分)离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴3.(2分)离心泵的主要参数有:______,______,______,________.***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率4.(3分)离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H~流量Q曲线;功率N~流量Q曲线;效率η~流量Q曲线5.(2分)离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m6.(2分)离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:______________,________________.***答案*** 泵特性曲线H--Q;管路特性曲线H--Q7.(3分)调节泵流量的方法有:_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变阀门的开度;改变泵的转速;车削叶轮外径8.(3分)液体输送设备有:___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵9.(3分)气体输送设备有:________,_________,___________.***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机10.(3分)泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是____________________**答案** 降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。

02流体流动习题答案

02流体流动习题答案

11.本题附图所示的贮槽内径D 为2m,槽底与内径d o 为32 mm 的钢管相连,m(以管子中心线为基准)。

液体在本题管内流动时的全部能量损失可按送h f =20?计算,式中U 为液体在管内的流速。

试求当槽内液面下降1 m 时所需的时间。

解:根据物料衡算,在d 0时间内,槽内由于液面下降dh 而减少的液体量均 由管路出口流出,于是有兀 2 江 2 c-D dh = —d ud£ 4 42-2'间列柏努利方程,得22罟+gz 1号還5号览h f2解得 u =0.6927^2 =0.0692庙将(2)式代入(1)式,并在下列边界条件下积分q =0h, =2m h 2 =1m2c J 2000 dh 日一丄竺 一 =4644s=1.29h‘2 32 ' 0.69^/h槽内无液体补充,其液面高度h i 为2习题11附图(1)取管中心线所在的水平面位能基准面,在瞬时截面 1-1'与管路出口截面其中,z , =h Z2 =0 p 1 = P2 =0(表压)u 1 s :0S h f, J 尸 20u 2Pa 时,B 处的压强表读数为若干?解:对循环系统,在管路中任取一截面同时作上游和下游截面,列柏努利方 程,可以证明泵的功率完全用于克服流动阻力损失。

(1) 质量流量 Ws =VsP=1100kg/m 3x36m 3/3600s =11kg/sWe =I : hf'A j+S h f,B 」=98.1+49 = 147.1J/kg N e = We w s=1 4 7. 1 111 61J8.s1N = N 0 =16 1 8. 1 / 0. 7 k2W3(2)在两压力表所处的截面 A 、B 之间列柏努利方程,以通过截面 A 中心的 水平面作为位能基准面。

2 2PA + gzA+齐詈+ gz B 诗吃h f 心其中,Z A =0, Z B =7m , U A =U B , p A=245.2k Pa,艺 h f,A_B= 98.1J/kg将以上数据代入前式,解得P B =(常-gz B -送h f,A_B )P = 6.2>M04Pa (表压) 13. 用压缩空气将密度为1100 kg/m 3的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽,两 槽的液面维持恒定。

化工原理上册习题以及答案

化工原理上册习题以及答案

第1-2章流体流动及流体输送机械一、选择题1. 流体在圆形直管内作定态流动,雷诺准数Re=1500,则其摩擦系数应为()(A) 0.032 (B)0.0427 (C)0.0267 (D)无法确定2.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是()(A)同一种流体内部(B)连通着的两种流体(C)同一种连续流体(D)同一水平面上,同一种连续的流体3.在一水平变径管道上,细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连,当流体流过时,U管压差计测量的是()(A)A、B两截面间的总能量损失(B)A、B两截面间的动能差(C)A、B两截面间的压强差(D)A、B两截面间的局部阻力4. 双液体U形差压计要求指示液的密度差()。

(A) 大 (B) 中等 (C) 小 (D) 越大越好5. 管路由直径为Φ57×3.5mm的细管,逐渐扩大到Φ108×4mm的粗管,若流体在细管内的流速为4m/s。

则在粗管内的流速为()(A) 2m/s (B)1m/s (C) 0.5m/s (D) 0.25m/s6.湍流与滞流的本质区别是()(A)湍流的流速大于滞流的(B)湍流的Re值大于滞流的(C)滞流无径向脉动,湍流有径向脉动(D)湍流时边界层较薄7. 在阻力平方区内,摩擦系数λ()(A)为常数,与Re,ε/d 均无关(B)随Re值加大而减小(C)与Re值无关,是ε/d的函数(D)是Re值和ε/d的函数8. 流体在圆形直管中作滞流流动时,其直管阻力损失与流速u的关系为()(A)与u2成正比(B)与u成正比(C)与u1.75成正比(D) 与u0.55成正比9. 在计算突然扩大及突然缩小的局部阻力时,公式中的流速应该用()中的流速。

(A)大管(B)小管(C)大管和小管任取其一10. 所谓定态流动是指()(A) 理想流体的流动(B) 服从牛顿粘性定律的流体流动(C) 流体在流动过程中,其操作参数只是位置的函数,而不随时间变化11. 离心泵的扬程是指()(A)实际的升扬高度 (B)泵的吸上高度(C)泵对单位重量液体提供的有效能量 (D)泵的允许安装高度12. 当液体的密度改变时,离心泵的压头H和轴功率N的变化为()(A) H、N均不变 (B) H不变,N改变(C) H 改变,N不变 (D) H、N均改变13. 离心泵的安装高度与()(A) 泵的结构无关 (B) 液体流量无关(C) 吸入管路的阻力无关 (D) 被输送流体的密度有关14. 下列两设备,均须安装旁路调节流量装置()(A)离心泵与往复泵 (B)往复泵与齿轮泵(C)离心泵与旋涡泵 (D)离心泵与齿轮泵参考答案1. B2.D3.C4.C5.B6.C7. C8. B9.B10.C 11.C 12.B 13.D 14. B二、填空题1.边界层的形成,是液体具有的结果。

“化学工程基础”第2章 流体流动 复习题答案

“化学工程基础”第2章  流体流动 复习题答案

“化学工程基础”第2章流体流动复习题及参考答案一、填空题:1. 雷诺准数的表达式为________________。

当密度ρ=1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.(Re=duρ/μ ; 105;湍流)2. 某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.(1m/s)3. 测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则用____. (转子流量计;孔板流量计;丘里流量计;湿式气体流量计;皮托管)4. 测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压力计)5. 管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.( 1.0; 0.5)6. 流体在园直管内流动,当Re≥4000时的流型称为___,其平均速度与最大流速的关系为______,而Re≤2000的流型称为___,其平均速度为______。

( 湍流,u m=0.8u max,滞流,u m=0.5 u max。

)7. 流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速___,动压头___,静压头___。

(填增加,减少,不变)( 减少,减少,增加。

)8. 粘度值随温度变化而变化,对于液体,温度升高,粘度________;对于气体,温度升高,粘度________。

(减少; 增大)9. 米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______倍。

(2倍)10. (2分)孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒______,变_____;后者是恒_________,变_________。

( 截面;压差;压差;截面)11. 在测速管中,测压孔正对水流方向的测压管液位代表______,流体流过测速管侧壁小孔的测压管液位代表__________。

流体流动、流体输送机械练习题

流体流动、流体输送机械练习题
∆p 0.5 × 9.807 × 104 H 0 = ∆Z + = 10 + = 15m 1000 × 9.807 ρg
u= Q 30 ÷ 3600 = = 1.62m / s 2 2 0.785d 0.785 × 0.081
20℃水的粘度为1.005cP。 ℃水的粘度为 。
0.081 × 1.62 × 1000 Re = = = 1.306 × 105 1.005 × 10−3 µ λ = 0.01227 + 0.7543 /(1.305 × 105 )0.38 = 0.0209 dup
3.常温下水密度为1000kg/m3,粘度为 .常温下水密度为 粘度为1cP,在d内=100mm管 / , 管 内以3m/s的速度速度流动,其流动类型为 的速度速度流动, 内以 的速度速度流动 。 4.12kgf·m= . = J。 。 5.空气在标准状态下密度为1.29kg/m3,在0.25MPa下(绝 .空气在标准状态下密度为 / 下绝 压)80 ℃时的密度为 。
流量改变后, 流量改变后,总压降与原来总压降相同
lu lu λ3 + λ1 =λ 2d 2d 2d 高度湍 ,λ3 = λ1 = λ, l原 = ( l3 + l1 ) = 2l1 流 u3 u1 = 2
2 3 3
2 1 1
l原u2
2 u3 u3 1 + = u2 2 2 2
2
5 2 8 2 u3 = u u3 = u 8 5 8 8 qv3 = qv = ×5000 = 6330m3 / h 5 5
式中H的单位为 ,Q的单位为 3/min。求最高效率点的效 式中 的单位为m, 的单位为m 。 的单位为 的单位为 率并评价此泵的适应性;( )若此泵适用, 率并评价此泵的适应性;(3)若此泵适用,用关小阀门调节流 ;( 量,求调节阀门消耗的功率;( )若(2)的泵不用改变阀门 求调节阀门消耗的功率;(4) ;( ) 的开度而改变转速调节流量,试求转速应调节到多少? 的开度而改变转速调节流量,试求转速应调节到多少?

新版化工原理习题答案(02)第二章 流体输送机械

新版化工原理习题答案(02)第二章 流体输送机械

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习题1 附图的条件下进行。

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% 3.对于习题2的实验装置,若分别改变如下参数,试求新操作条件下泵的流量、压头和轴功率(假如泵的效率保持不变)。

第二章流体输送机械习题解答7题(1)

第二章流体输送机械习题解答7题(1)

第二章流体输送机械习题解答7题(1)第二章流体输送机械习题与思考题解答1.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 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 ℃,kPa 的条件下进行。

试计算泵的流量、压头(泵的扬程)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 将有关数据代入上式并整理,得48.3581.95.2100010605.3321=?-?=u 184.31=u m/s则2π(0.08 3.18436004Q =m 3/h=57.61 m 3/h(2) 泵的扬程3(60220)100.50m 29.04m 10009.81H ??+?=++=(3) 泵的效率57.6129.0410009.813600100%10001000 6.7HQ g Pρη==??=68% 2.用离心泵(转速为2900 r/min )将20 ℃的清水以60 m 3/h 的流量送至敞口容器。

此流量下吸入管路的压头损失和动压头分别为2.4 m 和0.61 m 。

规定泵入口的真空度不能大于64 kPa 。

泵的必需气蚀余量为3.5 m 。

试求泵的安装高度(当地大气压为100 kPa );解:在水池液面和泵入口截面之间列柏努利方程式(水池液面为基准面),得2a 11g f,01()2p p u H H g gρ--=++ 即 3g 64100.61 2.410009.81H ?=++? 3.51g H =m3.用离心泵将真空精馏塔的釜残液送至常压贮罐。

第2章流体的流动过程与输送机械习题解答

第2章流体的流动过程与输送机械习题解答
因此
pB pA Hg gR1 7.16103 136009.810.4 6.05104 Pa (表)
3. 列管换热器的管束由 121 根 Φ25mm×2.5mm 的钢管组成。空气以 9m/s 的速度在列管内流 动。空气在管内的平均温度为 50℃、压强为 196×103 Pa(表压),当地大气压为 98.7×103 Pa。 试求:⑴ 空气的质量流量;⑵ 操作条件下的空气的体积流量;⑶ 将⑵的计算结果换算为 标准状况下空气的体积流量。 解:

0.343
m3
/s
⑶ 标况下空气的密度 PM 10129 1.29 kg/m3 RT 8.314273
因此,标况下空气的体积流量
qv

qm
1.09
1.29
0.845
m3
/s
4. 水在内径为 250mm 的钢管内流动。已知截面 1-1 处的流速为1m/s,测压管中水柱高为 1m;在截面 2-2 处管内径为 150mm。试计算在截面 1-1 与 2-2 处产生的水柱高度差h为多 少m水柱?(忽略阻力损失)
=0.316 Re–0.25=0.316 (6734) –0.25=0.0349
以贮酸槽液面 1—1 截面至高位槽管入口 2—2 截面为衡算系统,并以 1—1 截面为基准 面列出伯努利方程:
Z1g+
p1
+ u12 2
= Z2g+
p2
+
u
2 2
2
+
Σhf,1-2
因 Z1=0,u1≈0,p2=0(表压)
10. 硫酸是一种腐蚀性很强的酸,工厂中常用压缩空气和耐压容器(酸蛋)来输送硫酸(见
附图)。现欲将地下贮酸槽中的硫酸以 0.10 m3/min 的流量通过 38 mm×3 mm 的钢管,将酸

第二章_流体输送机械答案

第二章_流体输送机械答案

第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。

若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。

解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压) 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==,流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。

若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。

解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。

(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。

(3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gHP ρη=将增大。

【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。

试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少?解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱, 有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =/,扬程1220m H O H =柱 转速 /min 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽,高位槽中的气相表压为98.1kPa ,两槽液位相差4m 且维持恒定。

第二章 流体输送机械 课后习题答案

第二章 流体输送机械 课后习题答案

第二章 流体输送机械习题1. 在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26 m 3/h 时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ,轴功率为2.45 kW ,转速为2900 r/min 。

若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4 m ,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。

试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。

解: 在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程,得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑其中:210.4z z m -= 41 2.4710()p Pa =-⨯表压 52 1.5210p Pa =⨯(表压)12u u =,120f H-=∑则泵的有效压头为:521213(1.520.247)10()0.418.41109.81e p p H z z m g ρ-+⨯=-+=+=⨯ 泵的效率:32618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη⨯⨯==⨯=⨯⨯ 该效率下泵的性能为:326/Q m h = 18.14H m = 53.2%η= 2.45N kW =2. 用某离心泵以40 m 3/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101.33 kPa 计。

解:在贮槽液面11'-与喷头进口截面22'-之间列柏努利方程,得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑ 2,122e f p u H z H g gρ-∆∆=∆+++∑ 其中:8z m ∆= 49p kPa ∆=20u ∆=,12156f Hm -=+=∑ 3980/kg m ρ=349108619.19809.81e H m ⨯=++=⨯ 根据340/Q m h = ,19.1e H m =,输送流体为水,在IS 型水泵系列特性曲线上做出相应点,该点位于8065125IS ---型泵弧线下方,故可选用(参见教材113页),其转速为2900/min r ,由教材附录24(1)查得该泵的性能,350/Q m h =,20e H m =,75%η=, 6.3N kW =,必需气蚀余量() 3.0r NPSH m =由附录七查得65C 时,42.55410v p Pa =⨯ 泵的允许安装高度 ,01()a vg r f p p H NPSH H gρ--=-- 101330255403.01980.59.81-=--⨯ 3.88m =3. 常压贮槽内盛有石油产品,其密度为760 kg/m 3,黏度小于20 cSt ,在贮存条件下饱和蒸气压为80 kPa ,现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。

化工基础课后习题答案-第二章

化工基础课后习题答案-第二章

第二章 流体流动与输送1、一个工程大气压是 9.81⋅104Pa ,一个工程大气压相当于多少毫米汞柱?相当于多少 米水柱?相当于密度为 850kg ⊕ m 3的液体多少米液柱?解:已知:〉Hg = 13600 kg ⊕ m 3〉 3H 2O = 1000 kg ⊕ m〉料 = 850 kg ⊕ m 3求:h Hg 、 h H 2O 、h 料〉 = 9.81⋅104Pa 因;P = 〉Hg ⊕ g ⊕ h Hg = 〉 ⊕ g ⊕h H 2O = 〉料 ⊕ g ⊕ h 料PH 2O ⋅ 4 所以:h Hg =〉 ⊕g= 9.81 10 ⋅ = 0.735mHg = 735mmHg Hg13600 9.81⋅4 h = P = 9.81 10 = 10.0mH OH 2O 〉 ⊕ ⋅ 2 H 2Og 1000 9.81⋅ 4h 料 = P = 9.81 10 = 11.8m 液柱〉 ⊕g⋅ 料 850 9.812、一个物理大气压是 760 毫米汞柱,问其相当于多少 Pa ?相当于多少米水柱? 解:因P = 〉Hg ⊕ g ⊕ h Hg = 〉H 2O ⊕ g ⊕ 〉 ⊕h h H 2O⋅所以: h H 2O = -13Hg Hg 〉 = -1313600 0.760 = 10.33mH 2OH O-131000 2P = h Hg ⊕ 〉Hg ⊕ g = 13600 ⋅ 0.760 ⋅ 9.81 = 1.013 ⋅ 105Pa3、在附图所示的气柜内盛有密度为0.80kg ⊕ m 3的气体,气柜与开口U 形管压差计相连, 指示液水银面的读数R 为 0.4m ,开口支管水银面上灌有一段高度R 2为 0.01m 的清水。

左侧水 银面与侧压口中心 线垂 直距离,试求测压口中心截面 处的绝对压强。

(当地大气压m强为 3,水银密度解:设大气因1.01 Pm33PP mn武汉大学取水的密度〉H2O = 1000kg ⊕P A = Pa + R2 〉H2O g + R〉Hg g h〉气g (3)= 1.0133 ⋅ 105 + 0.01 ⋅ 1000 ⋅ 9.81 + 0.4 ⋅ 13600 ⋅ 9.81 0.76 ⋅ 0.8 ⋅ 9.81= 154788.5PaH 1.55 ⋅ 105Pa由于〉气 < 〉Hg 及〉气 < 〉H 2O ,且R 2值很小,故在工程计算中往往略去式(3)中R 2 〉H 2O g及h 〉气g 两项,即将式(3)简化为:P A = Pa + R 〉Hg g= 1.0133 ⋅ 105+ 0.4 ⋅ 13600 ⋅ 9.81= 154696.4 H 1.55 ⋅ 105Pa4、用 U 形管压力计测容器内的压力(如附图)。

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第二章流体流动与输送习题1.燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知其中含8.5%CO2,7.5%O2,76%N2,8%H2O(体积%)。

试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时,该混合气体的密度。

2.在大气压为101.33×103Pa的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。

若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数应为多少?3.敞口容器底部有一层深0.52m的水,其上部为深3.46m的油。

求器底的压强,以Pa 表示。

此压强是绝对压强还是表压强?水的密度为1000kg/m3,油的密度为916 kg/m3。

4.为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量,采用图1-7所示的装置。

控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。

今测得U型压差计读数R=130mmHg,通气管距贮槽底部h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980 kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨?5.一敞口贮槽内盛20℃的苯,苯的密度为880 kg/m3。

液面距槽底9m,槽底侧面有一直径为500mm的人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔盖,试求:(1)人孔盖共受多少静止力,以N表示;(2)槽底面所受的压强是多少?6.为了放大所测气体压差的读数,采用如图所示的斜管式压差计,一臂垂直,一臂与水平成20°角。

若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液,求读数R为29mm时的压强差。

7.用双液体U型压差计测定两点间空气的压差,测得R=320mm。

由于两侧的小室不够大,致使小室内两液面产生4mm的位差。

试求实际的压差为多少Pa。

若计算时忽略两小室内的液面的位差,会产生多少的误差?两液体密度值见图。

8.为了排除煤气管中的少量积水,用如图所示的水封设备,水由煤气管路上的垂直支管排出,已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。

问水封管插入液面下的深度h应为若干?当地大气压强p a =9.8×104Pa ,水的密度ρ=1000 kg/m 3。

9.如图示某精馏塔的回流装置中,由塔顶蒸出的蒸气经冷凝器冷凝,部分冷凝液将流回塔内。

已知冷凝器内压强p 1=1.04×105Pa (绝压),塔顶蒸气压强p 2=1.08×105Pa (绝压),为使冷凝器中液体能顺利地流回塔内,问冷凝器液面至少要比回流液入塔处高出多少?冷凝液密度为810 kg/m 3。

10.为测量气罐中的压强p B ,采用如图所示的双液杯式微差压计。

两杯中放有密度为ρ1的液体,U 形管下部指示液密度为ρ2。

管与杯的直径之比d/D 。

试证:()22112Dd hg hg p p a B ρρρ---= 11.列管换热器的管束由121根φ25×2.5mm 的钢管组成,空气以9m/s 的速度在列管内流动。

空气在管内的平均温度为50℃,压强为196×103Pa (表压),当地大气压为98.7×103Pa 。

试求:(1)空气的质量流量;(2)操作条件下空气的体积流量;(3)将(2)的计算结果换算为标准状态下空气的体积流量。

注:φ25×2.5mm钢管外径为25mm,壁厚为2.5mm,内径为20mm。

12.高位槽内的水面高于地面8m,水从φ108×4mm的管路中流出,管路出口高于地面2m。

在本题中,水流经系统的能量损失可按h f=6.5u2计算,其中u为水在管内的流速,试计算:(1)A-A截面处水的流速;(2)出口水的流量,以m3/h计。

13.在图示装置中,水管直径为φ57×3.5mm。

当阀门全闭时,压力表读数为3.04×104Pa。

当阀门开启后,压力表读数降至2.03×104Pa,设总压头损失为0.5m。

求水的流量为若干m3/h?水密度ρ=1000kg/m3。

14.某鼓风机吸入管直径为200mm,在喇叭形进口处测得U型压差计读数R=25mm,指示液为水。

若不计阻力损失,空气的密度为1.2kg/m3,试求管路内空气的流量。

15.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定。

各部分相对位置如图所示。

管路的直径均为φ76×2.5mm,在操作条件下,泵入口处真空表读数为24.66×103Pa,水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的阻力损失可分别按h f1=2u2与h f2=10u2计算。

式中u为吸入管或排出管的流速。

排出管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa(表压)。

试求泵的有效功率。

16.图示为30℃的水由高位槽流经直径不等的两段管路。

上部细管直径为20mm,下部粗管直径为36mm。

不计所有阻力损失,管路中何处压强最低?该处的水是否会发生汽化现象?17.图示一冷冻盐水的循环系统。

盐水的循环量为45 m3/h,管径相同。

流体流经管路的压头损失自A至B的一段为9m,自B至A的一段为12m。

盐水的密度为1100 kg/m3,试求:(1)泵的功率,设其效率为0.65;(2)若A的压力表读数为14.7×104Pa,则B处的压力表读数应为多少Pa?18.在水平管路中,水的流量为2.5l/s,已知管内径d1=5cm,d2=2.5cm及h1=1m,若忽略能量损失,问连接于该管收缩面上的水管,可将水自容器内吸上高度h2为多少?水密度ρ=1000 kg/m3。

19.密度850 kg/m3的料液从高位槽送入塔中,如图所示。

高位槽液面维持恒定。

塔内表压为9.807×103Pa,进料量为5m3/h。

进料管为φ38×2.5mm的钢管,管内流动的阻力损失为30J/kg。

问高位槽内液面应比塔的进料口高出多少?20.有一输水系统如图所示。

输水管径为φ57×3.5mm。

已知管内的阻力损失按h f=45×u2/2计算,式中u为管内流速。

求水的流量为多少m3/s?欲使水量增加20%,应将水槽的水面升高多少?21.水以3.77×10-3m3/s的流量流经一扩大管段。

细管直径d=40mm,粗管直径D=80mm,倒U型压差计中水位差R=170mm,求水流经该扩大管段的阻力损失h f,以mH2O表示。

22.贮槽内径D为2m,槽底与内径d0为32mm的钢管相连,如图所示。

槽内无液体补充,液面高度h1=2m。

管内的流动阻力损失按h f=20u2计算。

式中u为管内液体流速。

试求当槽内液面下降1m所需的时间。

23.90℃的水流入内径为20mm的管内,欲使流动呈层流状态,水的流速不可超过哪一数值?若管内流动的是90℃的空气,则这一数值又为多少?24.由实验得知,单个球形颗粒在流体中的沉降速度u i与以下诸量有关:颗粒直径d;流体密度ρ与粘度μ,颗粒与流体的密度差ρa-ρ;重力加速度g。

试通过因次分析方法导出颗粒沉降速度的无因次函数式。

25.用φ168×9mm的钢管输送原油,管线总长100km,油量为60000kg/h,油管最大抗压能力为1.57×107Pa。

已知50℃时油的密度为890kg/m3,油的粘度为0.181Pa·s。

假定输油管水平放置,其局部阻力忽略不计,试问为完成上述输送任务,中途需几个加压站?所谓油管最大抗压能力系指管内输送的流体压强不能大于此值,否则管子损坏。

26.每小时将2×104kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽(见图)。

反应器液面上方保持26.7×103Pa的真空度,高位槽液面上方为大气压。

管路为φ76×4mm钢管,总长50m,管线上有两个全开的闸阀,一个孔板流量计(ζ=4)、五个标准弯头。

反应器内液面与管出口的距离为15m。

若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。

溶液ρ=1073 kg/m3,μ=6.3×10-4Pa·s,ε=0.3mm。

27.用压缩空气将密闭容器(酸蛋)中的硫酸压送到敞口高位槽。

输送流量为0.1m3/min,输送管路为φ38×3mm无缝钢管。

酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m,在压送过程中设位差不变。

管路总长20m,设有一个闸阀(全开),8个标准90°弯头。

求压缩空气所需的压强为多少(表压)?硫酸ρ为1830kg/m3,μ为0.012Pa·s,钢管的ε为0.3mm。

28.粘度为0.03 Pa·s、密度为900 kg/m3的液体自容器A流过内径40mm的管路进入容器B。

两容器均为敞口,液面视作不变。

管路中有一阀门,阀前管长50m,阀后管长20m (均包括局部阻力的当量长度)。

当阀全关时,阀前、后的压力表读数分别为8.82×104Pa 和4.41×104Pa。

现将阀门打开至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m。

试求:(1)管路的流量;(2)阀前、阀后压力表的读数有何变化?29.如图所示,某输油管路未装流量计,但在A、B两点的压力表读数分别为p A=1.47×106Pa,p B=1.43×106Pa。

试估计管路中油的流量。

已知管路尺寸为φ89×4mm的无缝钢管。

A、B两点间的长度为40m,有6个90°弯头,油的密度为820 kg/m3,粘度为0.121 Pa·s。

30.欲将5000kg/h的煤气输送100km,管内径为300mm,管路末端压强为14.7×104Pa (绝压),试求管路起点需要多大的压强?设整个管路中煤气的温度为20℃,λ为0.016,标准状态下煤气的密度为0.85kg/m3。

31.一酸贮槽通过管路向其下方的反应器送酸,槽内液面在管出口以上2.5m。

管路由φ38×2.5mm无缝钢管组成,全长(包括管件的当量长度)为25m。

由于使用已久,粗糙度应取为0.15mm。

贮槽及反应器均为大气压。

求每分钟可送酸多少m3?酸的密度ρ=1650 kg/m3,粘度μ=0.012Pa·s。

(提示:用试差法时可先设λ=0.04)。

32.水位恒定的高位槽从C、D两支管同时放水。

AB段管长6m,内径41mm。

BC段长15m,内径25mm。

BD长24m,内径25mm。

上述管长均包括阀门及其它局部阻力的当量长度,但不包括出口动能项,分支点B的能量损失可忽略。

试求:(1)D、C两支管的流量及水槽的总排水量;(2)当D阀关闭,求水槽由C支管流出的水量。

设全部管路的摩擦系数λ均可取0.03,且不变化,出口损失应另行考虑。

33.用内径为300mm的钢管输送20℃的水,为了测量管内水的流量,采用了如图所示的安排。

在2m长的一段主管路上并联了一根直径为φ60×3.5mm的支管,其总长与所有局部阻力的当量长度之和为10m。

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