计算题讲解(参考题)

计算：1.一输水系统，将敞口容器中的水送到吸收塔顶作吸收剂，贮槽水面至塔顶喷嘴的垂直距离为30m，塔内的表压强为6 m H2O柱，采用Φ100*5的钢管输送，连接在管路中孔板流量计两侧的U形管压差计读数为R=152mmHg, 已知：孔径d0=0.045m，孔流系数C0=0.7，S H2O=1，H f =3mH2O柱，泵效率η= 0.75，求泵所需轴功率Pa。

2.密度为1100kg*m-3的某液体以35m3/h的流量流过内径为75mm的半新钢管。最终液面比初始液面高35m，最终液面和初始液面都通大气，钢管总长为150m，管件的局部阻力为钢管阻力的25%，流动过程中的摩擦阻力系数λ=0.024，流动的动压头变化可以忽略，泵的效率为60%。试求泵所需的功率。

3.用离心泵将水池中的水送到高位槽，高位槽和水池均为敞口容器，高位槽水面高出池面45m，采用Φ100*5的管道输送，泵的送水量为25m3/h，输送过程中管路磨擦阻力损失为2.8m，若泵的效率为55%，计算泵所需的实际功率Pa (kW)

4.两液体在套管换热器中逆流换热，冷热流体的给热系数α均为680W/m2K，其中热流体从140℃降到50℃，其相对密度S1=1，体积流量q v1=0.01m3/s，比热Cp1=4*103J/kg.K；冷流体从20℃升高到80℃；换热器采用壁厚为5mm的钢管，管壁较薄，可视为平面壁，其导热系数λ=50W/m.K。求所需传热面积。

5.两湍流液体在套管换热器中逆流换热，冷热流体的给热系数均为550W /m2*K。热流体从130—50℃，其比重为1比热Cp=3.8*103J/kg.K，体积流量为0.002m3/s。冷流体的温度从30—80℃。忽略管壁热阻，试求所需传热面积。

6.吸收塔在常压及293K时用清水吸收混合气体中的SO2, 气体与水逆流接触，混合气体(标态)流量为2800m3/h，其中含SO2(体积分率)为8%，吸收率为90%，气液平衡关系为：Y*= 24.8X，L=1.6 L M。试求：

⑴吸收剂水的用量为多少kmol/h。⑵气相传质单元数N OG。

7.用清水在常压下吸收有机合成残气中的甲醇，处理气量为1m3/s（标态），气体中含甲醇0.0175 (mol分率)。要求甲醇的吸收率为90%，采用L=1.4L M，当时条件下的气液平衡关系为Y*=1.25X。试计算吸收水用量及气相传质单元数N OG。