1-2章习题

化工原理主讲：刘安求合肥学院化学与材料工程系习题讲解第一章流体流动填空题第一章流体流动流体静力学相关计算1-1用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P0，测压点位于水面以下0.2m处，测压点与U形管内水银界面的垂直距离为0.3m，水银压强计的读数R＝300mm，试求（1）容器内压强P0为多少？（2）若容器内表压增加一倍，压差计的读数R为多少？第一章流体流动流动阻力相关计算某液体密度800kg/m3，粘度73cP，在连接两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长50m（包括局部当量长度），两容器液面差3.2m，求（1）管内流量（2）若在连接管口装一阀门，调节此阀的开度使流量碱为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少？（设流体流动为湍流，摩擦系数符合柏拉修斯公式λ＝0.3164/Re0.25）解：p1=-p2u1=u2gZ1+u12/2+p1/ρ+He=gZ2+u22/2+p2/g+∑hfgZ1=∑hf=(0.3164/Re0.25)(l/d)(u2/2)∴u=3.513m/s(2)gZ1=∑hf=(0.3164/Re0.25+ζ)(l/d)(u2/2)∴ζ=14.3用泵将石油从低位槽输送至高位槽，两槽液位恒定，液面差15m，管子规格Φ89×4.5mm，管路总长度（包括所有局部阻力当量长度）为200m，要求流量21m3/h，石油的密度＝920kg/m3，，粘度0.5NS/m2，求：(1)雷诺数Re，摩擦系数λ，流动阻力∑hf(2)泵的有效功率解：u=21/(3600*0.785*0.082)=1.16m/sRe=duρ/μ=170.8层流λ＝64/Re=0.374∑hf=λ(l/d)(u2/2)==0.374*(200/0.08)*(1.162/2)=629.9J/Kg(2)He=g∆z+∑hf=777J/KgNe=HeVg=4.17KW柏努利方程相关习题Q第二章流体输送机械1离心泵的特性曲线有：__,____,____.2离心泵的流量调节阀安装在离心泵＿出口＿＿管路上，关小出口阀门后，真空表的读数＿减小＿＿，压力表的读数＿增大＿__＿。3用离心泵在两敞口容器间输液,在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m的某液体(该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量＿不变＿,扬程＿不变＿,泵出口压力＿变大＿,轴功率＿变大＿。(变大,变小,不变,不确定)第二章流体输送机械泵的效率P=HQpg用20℃清水测定某台离心泵性能时，在转速为2900r/min下，得到的试验数据为：流量12.5L/s，泵出口处压强表读数为255Kpa，泵入口处真空表读数为26.66Kpa，两测压点的垂直距离为0.5m，功率表测得电机所耗功率为6.2Kw，泵由电机直接带动，传动效率可视为1，电机效率为0.93，泵的吸入管路与排出管路的管径相同。求：(1)该泵的效率；（2）列出泵在该效率下的性能。【例2】某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H=18-6×105Q2（H单位为m，Q单位为m3/s）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敞口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），管径为φ46×3mm，摩擦系数为0.02，试计算：（1）输水量m3/h；（2）若泵的效率为65%，水的密度为1000kg/m3，离心泵在运转时的轴功率KW；（3）若将该系统的高位槽改为密闭容器，其水面上方的压强为0.5Kgf/cm2（表压），其他条件不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说明）。第二章流体输送机械泵的安装高度a.离心泵的临界气蚀余量（NPSH)cb.离心泵的必须气蚀余量（NPSH)r（NPSH)r=（NPSH)c+rC.容许气蚀余量NPSH：NPSH=（NPSH)r+0.5kfkcHgugugppNPSH1,221min,122)(gugpgpNPSH22112.离心泵的允许吸上真空度若以输送液体的液柱高度来计算离心泵入口处的最高真空度，则此真空度称为离心泵的允许吸上真空度，以Hsˊ来表示，即:gppHaS1'泵的安装高度某离心泵性能实验中，当泵入口处真空表读数为56KPa时，恰好出现气蚀现象，求在操作条件下的气蚀余量NPSH和允许吸上真空度Hs’。当地大气压为100KPa，20℃时水的饱和蒸气压为2.238KPa。动压头可忽略。选泵