化工原理少课时版课堂计算题
化工原理试题库计算题分解
二：计算题（50分）1、有某平均相对挥发度为3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60%（縻尔分率，以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。
要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残液中易挥发组份的组成不大于2%。
求：每获1kmol 馏出液时原料液用量？若回流比为1.5 ，它相当于min R 的多少倍？假设料液加到板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的液相组成？已知：3=α，6.0=F x ，9.0=D x ，02.0=w x ，1=q 。
相平衡关系：()xxx x y 21311+=-+=αα，F=W+D F=W+1， 9.0102.006⨯+⨯=⨯w F 。
联立求解得：Kmol F 52.1=。
最小回流比：1=q ，q F x x ==6.0，818.06.0.2106.3213=+=+=x x y q 。
376.06.0818.0818.09.0mi n =--=--=q q q D x y y x R 。
其倍数为：4376.05.1==n 。
提馏段操作线方程：WL x W x WL L y w ---='''. ， 52.0=W ，02.352.15.1.'=+=+=+=F D R F L L00416.0208.1-=x y 由6.0'1=x ， 得：72.000416.0208.1'2=-=x y 。
即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72.2、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律Y=mX 。
已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L hKmol 和V hKmol ，吸收过程中进出塔的气、液相浓度分别为1Y 、2Y 、1X 、2X 。
证明当解吸因素1=LmV时，传质=-=-=⎰⎰*1212Y Y Y Y G mXY dY Y Y dYN ()⎰-+-1222Y Y Y L V X Y L V m Y dY22211222mX Y Y Y mX Y dYN Y Y G --=-=⎰()=----=---=22222122211mX Y mX Y mX Y mX Y mX Y N G 2221mX Y Y Y --。
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)某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液。
原料以泡点温度进塔，已知操作线方程如下：精馏段：y n +1=0.630 x n+0.361提馏段：y m +1=1.805 x m-0.00966试求该塔的回流比及进料液、馏出液与残液的组成。
化工原理试题库及答案
化工原理试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 化工生产中，下列哪个过程不涉及相变？A. 蒸馏B. 蒸发C. 吸收D. 过滤答案：D2. 在传热过程中，下列哪种方式不是热传导？A. 固体传导B. 液体传导C. 气体传导D. 辐射答案：D3. 化工过程中，下列哪种设备不是用于分离的？A. 离心机B. 过滤器C. 反应器D. 蒸馏塔答案：C4. 根据传质的基本方式，下列哪个选项不是传质过程？A. 扩散B. 对流C. 热传导D. 蒸发答案：C5. 在化工生产中，下列哪种操作不是单元操作？A. 混合B. 粉碎C. 反应D. 蒸馏答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 化工过程中，下列哪些设备是用于传热的？A. 热交换器B. 冷凝器C. 蒸发器D. 离心机答案：A, B, C2. 在化工生产中，下列哪些操作属于单元操作？A. 过滤B. 蒸发C. 反应D. 粉碎答案：A, B3. 化工原理中，下列哪些因素会影响传热效率？A. 流体流速B. 热传导系数C. 热交换面积D. 反应速率答案：A, B, C4. 在化工生产中，下列哪些因素会影响过滤效果？A. 过滤介质的孔径B. 过滤压力C. 过滤时间D. 反应条件答案：A, B, C5. 化工原理中，下列哪些是影响蒸发速率的因素？A. 溶液的浓度B. 蒸发器的表面积C. 溶液的温度D. 溶液的粘度答案：A, B, C三、判断题（每题1分，共10分）1. 化工生产中，蒸馏是一种常见的分离操作。
（对）2. 过滤是一种利用固体颗粒大小进行分离的操作。
（对）3. 热传导仅发生在固体中。
（错）4. 蒸发是一种利用液体分子运动进行分离的操作。
（对）5. 传质过程总是伴随着能量的传递。
（错）6. 离心机是一种利用离心力进行分离的设备。
（对）7. 反应器是用于化学反应的设备，不属于单元操作。
（对）8. 蒸馏塔是用于传热的设备。
（错）9. 传质过程包括扩散和对流两种基本方式。
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+ρ1p +221u +.W e = gZ 2+ρ2p +222u +∑f h 式中：Z 1=0，Z 2=10 mp 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 -12. 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 ℃∆T T T 221=-'=342-310=32 ℃∆T m =-1353213532ln =71.6 ℃（即71.6 K ） K =m T A ∆φ=3.47105×200716⨯.=24.2 W ·m -2·K -1。
《化工原理》上册必考计算题,公式,概念。保证你考70分以上
p2
p2
W f
单位重量流体 J/N, m液柱
、
z1
1 2g
u1
2
g
H e z2
2g
u2
2
g
h f
化 工 原 理
单位体积流体J/m3 或Pa＝N· 2 m
gz1
u1 2
2
p1 p e gz 2
u22
2
p 2 p f
单位体积流体
64 Re
=0.1(
d
+
68 Re
)
0 .23
2012年10月10日
化工原理教研室
如图所示，水通过水平变径管段（A－B），dA＝100mm， dB＝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，试求： 1）A、B两点的压差？ 2）A、B管段阻力损失 3）如图2，若改为倾斜管，A、B两点间的垂直距离为h＝ 0.3m，R＝30mm，求A、B两点的压差。
1 2 2 l le u 3 d 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
u
2
1 3
0.02
50 0.1
3.33
2012年10月10日
化工原理教研室
用图示系统往高位槽输水，输水管径φ108×4㎜, 管路总长度 为100m（包括局部阻力当量长度）摩擦系数λ= 0.03。泵特性 方程：H = 30－0.0042Q ² （H、m；Q、m ³ ／s） 试求 ⑴管路中的流量； ⑵泵的有效功率； B
C
10m
A
化 工 原 理 化工原理教研室
化工原理(少学时)课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案1.5管路计算
2013-6-2
确定经济管径
3
（2）操作型计算
已知：管子d 、、l，管件和阀门 ，供液点z1、p1，
需液点的z2、p2，输送机械 W；
求：流体的流速u及供液量qv。 已知：管子d、 l、管件和阀门 、流量qv等，
求：供液点的位置z1 ；
或供液点的压力p1；
h A
B
H R
2013-6-2
20
物性、一定时，需给定独立的9个参数，方可求解 其它3个未知量。
2013-6-2 2
（1）设计型计算
设计要求：规定输液量qv，确定一经济的管径及供
液点提供的位能z1(或静压能p1)。 给定条件： （1）供液与需液点的距离，即管长l； （2）管道材料与管件的配置，即及 ；
（3）需液点的位置z2及压力p2；
（2）下游阻力的增大使上游压力上升； （3）上游阻力的增大使下游压力下降。 可见，管路中任一处的变化，必将带来总体的变化， 因此必须将管路系统当作整体考虑。
2013-6-2
7
例1-13 (作业1-14) 粘度为30cP、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。管路中有一阀门，阀前管长50m，阀后管长 20m（均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88.2kPa和44.1kPa 。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）管路中油品的流量； （2）定性分析阀前、阀后的压力表的读数有何变化？
2013-6-2 1
二、管路计算
基本方程：
连续性方程：
柏努利方程：
2 qv d u 4
化工原理的计算题（最终版）
化⼯原理的计算题（最终版）∑-+++=+++10,2111200022f Hgu z g p H g u z g p ρρ其中，z0=0，z1=16m ，p0= p1= 0（表压），u0=0，u1=02255225522210,1.23241806.010007.02081.914.302.08)(8g 2g 2vv v f q q q d l d lg u d l u d l H =+=+=?+?=∑-）（排排⼊⼊排⼊πλλλ21.23241816vq H +=（2） He = 30-6×105×0.00412 = 19.914m ，Pa=Pe/ = gHeqv/ =1000×9.81×19.914×0.0041/0.65= 1232 W【2】将2×104 kg/h 、45℃氯苯⽤泵从反应器A 输送到⾼位槽B （如图所⽰），管出⼝处距反应器液⾯的垂直⾼度为15 m ，反应器液⾯上⽅维持26.7 kPa 的绝压，⾼位槽液⾯上⽅为⼤⽓压，管⼦为?76mm ×4mm 、长26.6m 的不锈钢管，摩擦系数为0.0293。
管线上有两个全开的闸阀ζ 1 = 0.17、5个90°标准弯头ζ 2 = 0.75。
45℃氯苯的密度为1075 kg/m3，粘度为6.5×10-4 Pa ·s 。
若泵轴功率为1.86kW ，求泵效率。
解：如图，取1-1、2-2界⾯，以1-1截⾯为基准⾯，∑-+++=+++21,2222211122f e Hgu z g p H g u z g p ρρP133410168.536001075102--??=??=s m q V123242.1068.0410168.5--?=??=s m u π54106.1105.6107542.1068.0?==∑-+++-=21,222122f e Hgu z g p p H ρ弯闸进局局直，,,,,,,21,52f f f f f f f H H H H H H H++=+=∑-m g u d l H f 178.181.9242.1068.06.260293.0222,==?=λ直 m H f 4717.081.9242.1)75.0517.025.0(2,=+?+=局4717.0178.181.9242.11581.9107510)7.263.101(23++?++??-=e H =23.83m%9.691086.11030.133=??==a e P P η【3】如图所⽰输⽔系统，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为100m ，压⼒表之后管路长度为80m ，管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ，⽔的密度为1000kg/m3，泵的效率为0.8，输⽔量为15m3/h （1）整个管路的阻⼒损失，J/kg ；（2）泵的轴功率，kW 。
化工原理计算题
第五章习题181）求x 1尽量用操作线方程 G(y 1-y 2)=L(x 1-x 2) y 1=0.04 x 2=0 η=(y 1-y 2)/y 1=0.96413.1)//()(6.1)/(6.1/0016.004.004.0)1(2121min 12=--===⨯=-=x m y y y G L G L y y ηM m =∑M i y ikmoLkg M m /52.282996.01704.0=⨯+⨯= )/(01227.052.28/35.02s m kmol G ∙==)/(017338.0413.12s m kmol GL ∙==G(y 1-y 2)=L(x 1-x 2)0272.0/)(/1121=-=x x y y G Lm K G H yaOG 2853.0043.0/01227.0/)2===m OG y y y N ∆-=/)(210016.00272.092.004.0ln0016.0)0272.092.004.0(ln )(211211⨯--⨯-=---=∆y mx y y mx y y mmN H H N OG OG OG 83.141.62853.041.6=⨯=∙=∴=∴注意：● 若D=0.5m,G ’=10Nm 3/h G ’=10/(22.4*3600) kmol/s G=G ’/(πD 2/4) kmol/m 2s● 若D=0.5m,G ’=10kg/h, y 1=0.015 M m =∑M i y i=M 2*(1-0.015)+ M 1*0.015G=G ’/[3600M m (πD 2/4)] kmol/m 2s ● 若D=0.5m,20℃,1atm, G ’=480m 3/hG ’=480*273/(293*22.4) G=G ’/[(πD 2/4) *3600] kmol/m 2sy=1g/m 3=(1/M)/(1000/22.4) (标准态)22）以清水在填料塔内逆流吸收空气～二氧化硫混合气中的，总压为1 ，温度为20℃，填料层高为4m 。
化工原理计算题
水平串联的两直管1、2，管径d=d/2，管道1长为100m，已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800，今测得某流体流经管道１的压强降为0.64(m液柱)，流经管道２的压强降为64(m液柱)，试计算管道２的长度(设局部阻力可略去)。
(各5分)如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm，长2m的钢管。
泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只，闸阀一只，90℃弯头4 只。
在压出管路上还装有孔板流量计，孔板孔径为40mm，孔流系数C=0.62，水银差压计读数R=456mm。
吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm(表压)，碱液密度ρ=1100kg/m，泵的效率η=0.6，直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道取近似相同值)，ξ弯头=0.75，ξ标准阀=6，ξ闸阀=0.17，ξ孔板=8，试求泵所需功率。
以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力P。
已知各液面标高分别为△1 =2.6m，△2=0.3m，△3=1.5m，△4=0.5米,△5=3.0米。
求此密闭容器水面上方的压强p(kN/m)(表压)水在管内流动，截面1处管内径为0.2m，流速为0.5m/s，由于水的压强产生水柱高1m; 截面2处管内径为0.1m 。
若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m?水塔供水系统，管路总长Lm(包括局部阻力在内当量长度),1-1'到2-2'的高度Hm,规定供水量Vm/h。
当忽略局部阻力和动压头损失时，试导出管道最小直径dmin的计算式。
若L=150ｍ，H=10ｍ,V=10ｍ/h,λ=0.023，求d一输油管，原输送ρ=900kg/m，μ=1.35P的油品，现改输送ρ=880kg/m，μ=1.25P的另一油品。
若两种油品在管内均为层流流动，且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf 不变,则输送的油量(质量流量m)有何变化?(用百分数表示) 密度为1000kg/m，粘度为1cP的水，以10m/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过, 在管路上某处流体静压强为 1.5kgf/cm(表压)，若管路的局部阻力可略去不计，问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa?(Re=3×10-1×10时,λ=0.3164/Re)某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为38.4T/h, 高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度)430m,进出口阻力不计。
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：2212222211Z H Z gu gP e gu gP ++=+++ρρ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 gu u gP P e -++=--ρ980733000000807.91000)103(10345=++=⨯⨯--⨯ =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, V1＝5L；τ2＝20min时, V2＝8L；代入上式：52＋10Ve＝10KA2 (1)82＋16Ve＝20KA2 (2)联立上式，解得：Ve=3.5,KA2＝6即：V2+7V＝6ττ3＝10+10+10＝30min时，代人，得V3＝10.37LΔV＝10.37-5-3＝2.37L答：再过滤10min.后又得滤液2.37L。
化工原理计算题例题doc资料
化工原理计算题例题doc资料三计算题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 Vu s /12.2)405.03600(152=??==π 则kg J u d l h f /1.135212.205.010003.0222=??=??=∑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：∑-+++=+++10,121020022f e h p u gH W p u gH ρρ 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 /17.41000360015=?==ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=，η=80%， kw w N N e 727.11727===η2 （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2.452×105Pa ，泵的效率为70%，水的密度ρ为1000kg/m 3，试求：（1）两槽液面的高度差H 为多少？（2）泵所需的实际功率为多少kW ？（3）真空表的读数为多少kgf/cm 2？解：（1）两槽液面的高度差H在压力表所在截面2-2′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得：∑-+++=++32,323222222f h p u gH p u gH ρρ 其中，∑=-kg J h f /9.432,, u 3=0, p 3=0,p 2=2.452×105Pa, H 2=5m, u 2=Vs/A=2.205m/s代入上式得： m H 74.2981.99.481.9100010452.281.92205.2552=-??+?+= （2）泵所需的实际功率在贮槽液面0-0′与高位槽液面3-3′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有：∑-+++=+++30,323020022f e h p u gH W p u gH ρρ 其中，∑=-kg J h f /9.864.630,, u 2= u 3=0, p 2= p 3=0, H 0=0， H=29.4m代入方程求得：W e =298.64J/kg ，s kg V W s s /101000360036=?==ρ 故w W W N e s e 4.2986=?=，η=70%，kw N N e 27.4==η（3）真空表的读数在贮槽液面0-0′与真空表截面1-1′间列柏努利方程，有：∑-+++=+++10,1211020022f h p u gH p u gH ρρ 其中，∑=-kg J hf /96.110,, H 0=0， u 0=0, p 0=0, H 1=4.8m,u 1=2.205m/s代入上式得， 2421/525.01015.5)96.12205.28.481.9(1000cm kgf Pap -=?-=++?-= 3 用离心泵把20℃的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。
化工原理_习题集(含答案)
《化工原理》课程习题集一、单选题1.因次分析法的目的在于( )。
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，使实验与关联工作简化D 用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠2.某物体的质量为1000 kg，则其重量为( )。
A 1000 NB 9810 NC 9810 kgfD 1000/9.81 kgf3.某系统的绝对压力为0.04 MPa，若当地大气压力为0.1 MPa，，则该系统的真空度为（）。
A.0.1 MpaB.0.14 MpaC.0.04 MpaD.0.06 MPa4. 4 ℃水在SI制中密度为( )，重度为( )。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-35. 4 ℃水在在工程单位制中密度为( )，重度为（）。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-36.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7.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8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100 mmH2O意思是( )。
A 输任何条件的气体介质全风压都达100 mmH2OB 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100 mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100 mmH2OD 输送20 ℃，101325 Pa的空气，在效率最高时，全风压为100 mmH2O9.离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。
A 大于B 小于C 等于D 近似于10.操作条件下允许吸上真空高度为H s，允许的最大安装高度为H g,max，泵的入口速度为u1，S H f,0-1为吸入管路单位重量液体的阻力损失，则( )。
化工原理计算题精选全文
可编辑修改精选全文完整版流体流动、流体输送机械习题主要计算公式：1、流体静力学根本方程式：ghp p ρ+=0或2、流体的速度、体积流量、质量流量 及质量流速之间的关系：uAq v =圆管：24d q u vπ=ρρuA q q v m ==ρρu A q A q G v m ===3、稳定流动时的连续性方程： 对任一截面：常数==m q uA ρ对不可压缩流体：常数=uA4、柏努利方程：2211221222u p u p gz gz ρρ++=++不可压缩、有外功参加的实际流体柏努利方程：∑+++=+++fe h p u gz w p u gz ρρ2222121122或∑+∆+∆+∆=fe h pu z g w ρ225、流体通过直管的摩擦阻力：22u d l h f λ=6、摩擦因数〔系数〕λp g z ρ+=常数层流〔2000≤e R 〕：ρμλdu R e 6464==层流时直管摩擦阻力：232d g lu h f ρμ=湍流〔5310~103⨯=e R 〕，且在光滑管内流动时：25.03164.0eR =λ柏拉修斯〔Blasius 〕式7、局部阻力计算〔1〕当量长度法22u d l h e f λ=〔2〕阻力系数法2u 2ξ=f h8、流体输送设备消耗的功率ηW q ηH ρgq ηP P em v e a ===Hρgq P v e =9、并联管路321V V V V ++=BfA f f f h h h h -∆=∆=∆=∆32110、分支管路21V V V +=1f01210200h ρP 2u gz ρP 2u gz 1-∑+++=++ 2f0222h ρP 2u gz 2-∑+++=常数=11、毕托管〔皮托管〕 ρρ)2gR(ρu i -=12、孔板流量计：ρρ)2gR(ρA C q i 00v -=13、离心泵的安装高度〔防止汽蚀〕 〔1〕允许吸上真空〔高〕度HS ：是指泵入口处P1可允许到达的最高真空度，其表达式为：ρgP P H 1a S -=HS — 离心泵的允许吸上真空高度， m 液柱；Pa — 大气压，N/m2；ρ—被输送液体的密度，kg/m3如图，以贮槽液面为基准，列出槽面0—0与泵入口那么：fH ∑---=2gu ρg P P H 211a g 〔a 〕fH ∑--=∴2g u H H 21S g 此式用于计算泵的安装高度↓↓→↑→2211u u d↓∑↓→↓↑f H 管件l d〔2〕汽蚀余量h ∆：ρgP )2g u ρg P (Δh v211-+=静压头动压头将此式代入上面的〔a 〕式中，有：hH f ∆-∑--=g P ρg P H va g ρ习题：1、用离心泵将池中水送到高位槽，管路总长100m 〔包括当量长〕，其中压力表后为80m ，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m ，当流量为10m3/h 时泵效率为80%，求：〔1〕泵的轴功率；〔2〕压力表读数。
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(%)1730424644已知：酸液在输送温度下粘度为1.15⨯10-3Pa ⋅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 gp z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ2222112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压 管内流速：s m dQu /99.1080.0*785.0*360036422===π管路压头损失：m g u d l l H e f06.681.9*299.108.0160015.0222==∑+=∑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 /1036001000*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；图2-1 解：已知：d = 108-2×4 = 100mm = 0.1mA=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 ml+Σl e =100m Q = 56.5m3/h∴u = q/A = 56.5/(3600×0.785×10-2) = 2m/sμ= 1cp = 10-3 Pa·S ρ=1000 kg.m-3, λ= 0.024⑴∵Re = duρ/μ=0.1×2×1000/10-3 = 2×105 > 4000∴水在管内流动呈湍流⑵以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程：Z1 +(u12/2g)+(p1/ρg)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/ρg)+ΣHf∵Z1=0, u1=0, p = 0 (表压), Z2=18m, u2=0p2/ρg=2.5×9.81×104/(1000×9.81)=25mΣHf =λ[(l+Σle )/d](u2/2g)=0.024×(100/0.1)×[22/(2×9.81)] = 4.9m∴H = 18+25+4.9 = 47.9mNe = HQρg = 47.9×1000×9.81×56.5/3600 = 7.4kw4．（12分）在内管为φ180×10mm 的套管换热器中，将流量为3.5×104 kg/h 的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热为2.38kJ/(kg .K)，环隙走冷却水，其进出口温度分别为20℃和30℃，平均比热为 4.174 kJ/(kg .K)， 两流体逆流流动，基于传热外表面积的总传热系数K o =2000W/(m 2.K)，热损失可以忽略。
化工原理课堂习题
化工原理课堂习题第一章1. 密闭容器内盛有密度ρo为800kg/m3的油与密度ρH2O为1000kg/m3的水。
已知油层高度h=0.3m，容器下面装有开口水银压差计，用以测量油面上方压强，压差计上的度数R=0.4m，与大气相通的指示剂液面上灌有R’=0.02m的水层。
水银指示剂高侧液面与容器内液面间的垂直距离H=0.4m。
试求容器内油面上压强p A。
（4.63?104Pa（表压））h2. 如图所示，在两个压强不同的密闭容器内，充满了密度为ρ的液体，两容器的顶部及底部分别与两支规格不同的水银压差计相连，试推导两压差计上的度数R与H的关系。
3. 合成氨工业的碳化工段，在如附图所示的喷射泵中用稀氨水连续吸收氨气以制备浓氨水。
稀氨水进口管直径为φ57?3mm，其上压强表度数为1.5?105Pa。
喷嘴内径为13mm，每小时处理的稀氨水为10000kg，其密度与清水接近，可取为1000kg/m3。
稀氨水进口至喷嘴内侧的流动阻力可以忽略不计，试求稀氨水在喷嘴内侧的压强p2。
（6.81?104Pa 真空度）稀氨水浓氨水氨气4. 水在定态条件下以4m/s的速度进入直径由100mm逐渐扩大至200mm的渐扩管，于管道的1-1’与2-2’截面上各连一段开口玻璃管，水在玻璃管内分别升高h1及h2，若h1=100mm，试求h2为多少，设两测压口间的流动阻力可以忽略不计。
（0.864m）5. 用离心泵将密度为1170kg/m3的水溶液从开口储槽送至密闭高位槽中高位槽顶部的压强表度数为1.1?105Pa。
两槽液面恒定，其间垂直距离为20m。
已知流动系统中总摩擦阻力为180J/kg。
试求泵应对每kg液体提供的轴功，泵的效率为0.65。
（723.4J/kg）6. 某离心泵安装在高于井内水面5.5m的地面上，吸水量为40 m3/h。
吸水管的尺寸为φ114?4mm，包括管路入口阻力的吸水管路上总能量损失为4.5J/kg。
试求泵吸入口处的真空度。
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加热冷水，
热水流量为 4 . 5 10 3 kg / h , 温度从 95 0 C
冷却到 55 0 C , 冷水温度从
20 0 C 升到 50 0 C ,
总传热系数为 ①冷水流量。
2 . 8 10 3 W /( m 2 0 C ). 试求：
②两种流体逆流时的平
均温度差和
所需要的换热面积。
③两种流体做并流时的
• 列管换热器，管子规格为φ25×2.5mm，管内流体的对流给热系 数为100 W/(m·℃)，管外流体的对流给热系数为2000 W/(m·℃)， 已知两流体均为湍流流动，管内外两侧污垢热阻均为0.0018 m·℃/W。试求：传热系数K及各部分热阻的分配
例1.水以2m/s的流速通过φ55×2.5mm，长2m的钢管去冷 却套管换热器中环隙中的苯，已知水温由25℃升高到55℃， 试计算(1）水对管壁的α,(2) 若将水流量提高30%，在其 它条件相同的情况下，水对管壁的给热系数又为多少？
• 例2. 苯流过一套管换热器的环隙，自20℃升至80℃，该换热器 的内管规格为φ19×2.5mm，外管规格为φ38×3mm。苯的流 量为1800kg/h。试求苯对内管壁的给热系数。
在逆流换热器中，用水 水的进出口温度分别为 液体的进出口温度分别 现因生产任务要求液体 假设水和液体的进口温 不发生变化，换热器的 试问此换热器管长增为 才能满足生产要求？
冷却某液体， 15 0 C和 80 0 C， 为150 0 C和 75 0 C。 进出口温度降至 70 0 C， 度，流量及物性均 损失忽略不计， 原来的多少倍
例5.有一列管式换热器，由60根φ25×2.5mm的钢管组成， 水在钢管内的流速为1m/s，冷水进口温度为20℃，出口温 度为46℃，管长2m,试求(1)水的α,(2)管内壁面的平均温度； (3)若将总管数改为50根，管长为2.4m,总传热面积不变， 冷却水量不变，求此时的α。
在列管换热器面积。
④根据计算结果，对逆
流和并流做一比较，
可得到哪些结论？
在逆流换热器中，管子规格为38 3mm，
用温度为150C.的水将2.5kg/ s的甲 苯由800C冷却到300C,水走管程， 水侧和甲苯侧的给热系数分别为2500W/(m2 0 C), 900W /(m2 0 C),污垢热阻忽略不计。 若水的出口温度不能高于450C,试求该换热 器的传热面积。
例3 空气流过φ36×2mm的蛇管，流速为15m/s，从120℃ 降至20℃，空气压强4×105Pa（绝压）。已知蛇管的曲 率半径为400mm，，试求空气对管壁的给热系数。空气 的密度可按理想气体计算，其余物性可按常压处理。
例4．有一套管换热器，内管为φ38×2.5mm，外管为 φ57×3mm的钢管，苯在内管中流动，流量为4500kg/h， 进口温度为30℃，出口温度为50℃，甲苯在环隙中流动， 进口温度为72℃，出口温度为38℃，试求管壁对甲苯的对 流传热系数。甲苯的密度为830kg/m3。
套管换热器，用水冷却 油。水走内管，油与水 逆流，
内管为 19 3mm ，外管为 32 3mm 的钢管。
水与油的流速分别为 1.5m / s、0.8m / s, 油的密度、比热、导热 系数及粘度分别为 860 kg / m3、 1.90 10 3 J /(kg 0 C )、0.15 w /(m 0 C )及1.8 10 3 Pa s.水的进出口 温度为 10 0C和30 0C ,油的进口100 0 C ,热损失忽略不计，试计 算： (1)所需要的管长。 (2)若该换热器长期使用后 ，水侧及油侧的污垢热 阻分别为 3.5 10 4 m 2 0 C /W和1.52 10 3 m 2 0 C /W , 其他条件不变， 则油的出口温度又为多 少？