过程工程原理习题

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1、例1-1已知：泵进口管为108mm4.5mm钢管，管内流速为1.5m/s，出口管为76mm2.5mm钢管，喷嘴处压强为3.04104Pa(表压)，流体密度为1100kg/m3，所有管路的总摩擦阻力为29.43J/kg。泵的效率为60%，求泵的轴功率。两容器内盛同一密度为800kg/m3，U形管内的指示液为水银。若将测压点和压力计一起下移h=0.5m，求读数R1和R2的变化值。作业1作业2两压差计的指示液相同，均为i,容器及测压管内均充满水。试求：（1）读数R与H之间的关系（2）A点和B点静压强之间的关系。作业3采用图示的装置测量液体贮槽中的存液量。测量时通入压缩空气，控制调

2、节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。今测得U形压差计读数R=130mm(水银），通气管距贮槽底面h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980kg/m3。试求贮槽内液体的储存量为多少吨？作业1求解过程A点下移过程中，总势能保持不变，所以P保持不变，即R1读数保持不变。作业1求解过程(2)作业2求解过程例1-2阻力损失的计算溶液从敞口的高位槽流入精馏塔。进液处塔中的表压强为0.02MPa，输送管道为383无缝钢管，直管长8m,管路中装有90标准弯头2个，180回弯头1个，球心阀（全开）1个，为了使液体能以3m3/h的流量流入塔中，求高位槽所应放置的高度z。操作温度下溶剂的物性为：

3、=861kg/m3，=0.643mPas例1-2的求解过程（1）例1-2的求解过程（2）作业1图为一毛细管粘度计。刻度a至b间的体积为3.5ml，毛细管直径为1mm。若液体由液面a降至液面b需要80s,求此液体的运动粘度（/）（提示：毛细管两端b和c的静压强都为1atm，a和b间的液柱静压及毛细管表面张力的影响都忽略不计。）作业2在直径为0.5m的封闭容器中，装有深度为1m的水，容器侧壁在水深0.5m的A处接一细管，细管一端通大气，容器底部接一直径为20mm的垂直管，管长为1m，求容器中水流出一半所需要的时间？作业3用一虹吸管将水从池中吸出。水池液面与虹吸管出口的垂直距离z=5

4、m，管路最高点与水面的垂直距离为2m，虹吸管出口流速及虹吸管最高点压强各为多少？若将虹吸管延长，使z‘=8m,出口流速有何变化？（水温为30oC,大气压为101.3kPa，水按理想流体处理）。例1-3简单管路计算液面1至截面3全长300m（包括局部阻力）。截面3至液面2间有一闸门阀，其间的直管阻力可以忽略。输水管为60mm3.5mm水煤气管，/d=0.004。水温为20C。在阀门全开时，试求管路的输水流量qv。例1-3求解过程例2-1离心泵特性曲线的测定1-流量计2-压强表3-真空表3已知：吸入管直径80mm，压出管直径60mm。两测压点之间的垂直距离z2-z1=80mm。实验

5、介质为20C的水。实验中已测得如下一组数据：出口压强表读数：0.126MPa进口真空表读数：0.031MPa泵的流量：10L/s;泵轴的扭矩M=9.8Nm,转速为2900rpm;例2-1求解过程例2-1求解过程（2）例：输送石油产品，。拟用65Y-60B型油泵以送到表压为177kPa设备内，贮糟液面与出口处问：（１）泵合用否；（２）若泵位于液面下１.０m安装合适？泵性能：qu19.8m3扬程38m55%pa3.75kw必须汽蚀余量（NPSH）r2.6m解：1.与管出口外侧列方程：u1=u2=0,z1=0,z2=5,p1=0,p2=177*103Pa(表)2.能否操作正常，需看安装高

6、度是否合适。即要求安在液面下1.24m才正常。故安装不合适，须向下移0.24m。作业（1）某台离心泵的特性曲线可用方程表示。式中He为泵的扬程，m,qv为流量，m3/min。现将该泵用于两敞口容器之间送液，已知单泵使用时流量为1m3/min。欲使流量增加50%，试问应该将相同两台泵并联使用还是串联使用？两容器的液面位差为10m。作业（2）某离心泵的允许汽蚀余量为3.5m，今在海拔1000m的高原上使用。已知吸入管路的全部阻力为3J/N。今拟将该泵安装在水源之上3m处，试问此泵能否正常工作？该地大气压为90kPa，夏季水温为20oC。测试题1某离心泵的特性曲线为：H=35.4-44Q2(

7、H-m,Q-m3/min),该泵安装在图a所示的管路中，其流量为Q。若将型号相同的两泵如图b所示的管路中并联，求并联操作的流量Q并和单泵操作的流量Q之间的关系。0-1段和1-2段管路的阻力可用KQ2表示，其中K为常数，且K1=K2。1测试题1解答（1）测试题1解答（2）测试题3某离心泵的特性曲线为H=26-0.4106Q2，用该泵将水从贮槽抽送至高位水槽。管路系统的阻力损失为Hf=0.6106Q2。H,Hf-m,Q-m3/s.（1）若两