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。管径为φ108×4mm,若油在输送温度下的比重为0.96,粘度为3430cP,求泵所需的实际功率,设泵的效率η=50%。

在实验室流体沿程阻力测定装置上，对φ1"镀锌管(内径27mm)，进行测试，测压点间距为5290(mm)，当水流量为2(l/s )时，水银压差计上读数为400(mm)。求:(各5分)

⑴此时的λ 值是多少?

⑵在同样条件下测定φ1/2″镀锌管(管内径为16.25[mm])的λ 值;当管内流速5.80[m/s] 时,试估计测得的λ 值应比λ 高还是低?为什么?水的粘度μ=1cP,密度ρ=1000kg/m 某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中, 输

液管为φ38×2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m/s,系统的Σhf=20.6u /2 J/kg,

因扩大生产，须再建一套同样的系统,所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,

问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少?

用泵将密度为850kg/m ，粘度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度

为20mm。输送管路为φ108×4mm的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当

量长度)。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R=500mm。孔流

系数Co=0.62，水的密度为1000/m 。试求:

⑴输油量是多少m /h?(5分)

⑵若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。(10分)

用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×10 N/m ,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为20m,在某送液量下,泵对水作的

功为317.7J/kg，管内摩擦系数为0.018，吸入和压出管路总长为110m (包括管件及入口的

当量长度,但不包括出口的当量长度) 输送管尺寸为φ108×4mm,水的密度为1000kg/m 。求输水量为多少m /h。

有一敞口储油罐，为测定其油面高度，在罐下部装一Ｕ形管压差计(如图示)，油的密

度为ρ ，指示液密度为ρ ，(U形管压差计B侧指示液面上充以高度为h 的同一种油), 当储油罐充满时，U形管指示液面差为R，试导出：当储油罐油量减少后，储油罐内油面下降高度H 与U 形管B 侧液面下降高度h 之间的关系。

如图所示，D=100mm,d=50mm,H=150mm,ρ气体=1.2kg/m 。当R=25mm时,将水从水池中

吸入水平管中间,问此时V气体=?m /s(阻力可忽略)

如图所示的管路系统中，有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有

孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，流量系数Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为3.5×10 N/m ，AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算:

⑴液体流经AB管段的压强差；

⑵若泵的轴功率为500W，效率为60%，则AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。

用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg/m , 粘度为20cP)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度)为25m，反应器内的压力恒定为4kgf/cm (表压)，有机溶液输送量为6m /h，泵的效率为60%，试确定泵的轴功率。

有一用20℃,760mmHg的空气标定的转子流量计,玻璃管上的最低刻度代表Vmin=4m /h最高刻度代表Vmax=4.0m /h。但若用该流量计来测量30℃、真空度为200mmH O 的空气流量，求其Vmin和Vmax各为若干(设C 不变)。已知当地大气压为760mmHg,

V=C A [2gV (ρ -ρ)/A ρ]

如图示, 液位恒定的A、B、C三水槽,通过a、b、c三条等径管线同时向D槽(液位恒定) 供水, 三管线与三水槽的连接方式以及插入D槽中的深度均相同。三条管线的长度(包括所有局部阻力的当量长度)为l =2l ，l =3l 。当水温为20℃时, 通过各管线的体积流量分别为Va、Vb和Vc。摩擦系数λ=0.3164/Re 。试求每根管线的摩擦阻力损失。

冷冻盐水的循环系统，如图所示，盐水的密度为1100kg/m ，管路的直径相同，盐水由A 流经两个换热器而至B的总能量损失为98.1J/kg，由B流至A的管路能量损失为49J/kg, A至B的位差为7m，若A处的压力表读数为2.45×10 N/m (表压)时，B处的压力表读数为

若干N/m (表压)?

精馏塔塔顶列管式冷凝器壳方的冷凝液体经AB管线流至塔顶，管路系统的部分参数如附图所示。已知管径为φ22×2mm，AB管路总长与所有局部阻力(包括进、出口)的当量长度之和为25m。操作条件下液体的密度为1000kg/m ，粘度为25cP。冷凝器壳方各处压强