过程流体机械部分计算题答案

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1、第三章　离心式压缩机1．已知丙烯C3H6的R=197.57J/kg·K,,首级进口压力0.12Mpa,温度-41.7℃．若选取ｕ＝235.6m/s,,试求首级的压力比,级出口压力解:有限多叶片叶轮的理论能量头为：总耗功为：又因为多变效率为，则由气体的多变压缩功公式得：级的出口压力为 2.已知某压缩机的第四级进口容积流量qVin=1.543m3/s.该级试计算该级叶轮出口相对宽度该值是否符合要求?解;那么所以,该值符合要求.第四章　泵1．某化工厂需要三台水泵，其性能要求是：第一台qv1=50m3/h，H1=100

2、m，第二台qv2=400m3/h，H2=40m，第三台qv3=800m3/h，H3=18m，均选用n=1450r/min的叶轮外径，试问叶轮交流电动机驱动，试问如何初选泵型？又若选出的第二台泵的扬程偏大，需要切割外径允许的最大切割量是多少？相应的流量、扬程和效率约降低多少？解：（1）第一台qv1=50m3/h，H1=100m，第二台qv2=400m3/h，H2=40m，第三台qv3=800m3/h，H3=18m，均选用n=1450r/min那么，由得：第一台，选用活塞泵，第二台，选用离心泵，第三台，选用轴流泵。

3、（2），那么由表4-3得：叶轮外径允许的最大切割量为15%，即：则，流量降低15%，扬程降低27．75%，效率降低1．5％。2．某化工厂由储水池清水输送到高位水槽中，要求供水量为100m3/h。储水池至泵的高度为2．5m，泵至高位水槽的高度为26m，其上装有带滤网的底阀1个，闸板阀1个，90°弯头2个，锥型渐缩过渡接管1个，压水管长40m，其上装有止回阀1个，闸板阀1个，90°弯头2个，锥型渐扩过渡接管1个。要求选用恰当的水泵。解：·选定管道直径由得： 其中一般取吸水管中流速，中流速则吸水管直径，取外径为219

4、mm（内径210mm）。出水管直径，取外径为159mm（内径150mm）。得到实际流速为：吸水管中流速出水管中流速（2）水泵所需扬程①吸水管阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。查得局部阻力损失系数为：带滤网的底阀，闸板阀，90°弯头，锥型渐缩过渡接管，吸水管阻力损失为：②出水管阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。查得局部阻力损失系数为：止回阀，闸板阀，90°弯头，锥型渐扩过渡接管，出水管阻力损失为：③水泵所需扬程④水泵选型考虑一定的余量，水泵扬程为：1．08H＝1．08×31=33．48m流量为：在单级

5、离心泵型谱图上查得100-80-160，压头H=34m，流量⑤校核 3．已知某化肥厂所选用的一台离心泵的性能为：qv，（m3/h）H(m)NPSHr(m)60244100204.512016.55该厂当地的大气压头为10.35mH2O，查得年平均25℃下的清水的饱和蒸汽压力pv=3168Pa，泵前得吸入装置是储水池至泵的高度5m，吸入管径250mm，管长20m，沿程阻力系数为λ=0.02，其中有带滤网底阀一个ξ=8，闸板阀一个ξ=0.12。90°弯管4个ξ=0.88，锥型渐缩过渡接管一个ξ=0.05。该泵的使用

6、流量范围在80-120m3/h，试问该泵在使用时是否发生汽蚀？如果发生汽蚀，建议用户对吸入装置的设计应做什么改进，方可使其避免发生汽蚀？解：由式（4－17）得到当时，容易发生汽蚀，因为此时大，小，且越大。取工况，此时若不汽蚀，也不会汽蚀。此时。会发生汽蚀。改进方法：①将改为；②③倒灌④管路阻力损失减小⑤第五章离心机1．已知离心机转速为300rpm，分离物密度为1500kg/m3，离心机转鼓内半径为0．8m，转鼓内物料环的内表面半径为0．7m。求此时的离心液压。解：已知n=223000r/min，那么由得所以此时

7、的离心液压为11．1MPa。 2．有一澄清型碟片离心机，内有碟片20个，碟片小端半径为0．05m，大端半径为0．3m，碟片母线与轴线成30°夹角。在转速5000r/min下分离固体颗粒密度为2000kg/m3的水悬浮液，要使粒径大于1．0μm的颗粒都得到分离，计算此时的生产能力。解：查表得到水在20℃时的粘度那么，所以粒子是处于层流区作沉降运动。则那么离心机的生产能力为： 3．已知柱型转鼓离心机生产能力qv=10m3/h，转鼓内半径r2=0.5m，自由液面半径0.3m，在长转鼓条件下，流体流动状态不随时间改变，

8、求此时的液流轴向速度分布，并绘图表示。解：koqvr1r2β00.6100.30.50.2136     kruz  0.60.332.47  0.640.3232.09  0.680.3431.00  0.720.3629.23  0.760.3826.81  0.80.423.78  0.840.4220.14  0.880.4415.93  0.920.4611.16  0.96