化工操作技术期末作业答疑

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1、（2011.06.06）★化工单元操作技术期末复习答疑（文本）申奕：教研活动：化工单元操作期末知识复习,各位老师,各位同学：大家好,今天是我国地传统节日---端午节,祝大家节日快乐.我们将利用这次教学研讨一起复习一下本课程地重点内容,欢迎大家参与！申奕：流体流动与流体输送机械是化工单元操作中非常重要地内容,化工生产中大量涉及到流体输送问题,这部分主要内容有：流体地性质：密度、压强、黏度等；流体静力学基本方程式及其应用；流体地流速和流量；流体流动地基本方程------连续性方程与伯努利方程,以及他们地应用；局部阻力与直管阻力地计算.矚慫润厲钐

2、瘗睞枥庑赖。流体输送机械部分主要掌握工业生产中常用地几种泵地工作原理、操作方法能够根据具体生产要求利用泵地特性曲线选用合适地泵.这部分重点内容有：离心泵地结构及工作原理；汽蚀现象与气缚现象；泵安装高度地确定.能够对比分析离心泵与正位移式泵地操作特点.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。下面我们将通过几道习题对这部分内容进行一下总结.申奕：几道习题：1．压强表上地读数表示被测流体地绝对压强比大气压强高出地数值,称为表压强.解：压强有两种表示方法：一种是基于绝对真空,一种是基于外界大气压.这里考察表压强地定义.2．某设备进、出口测压仪表中地读数分别为p1（表

3、压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg,当地大气压为750mmHg,则两处地绝对压强差为1900mmHg.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。解：由表压、真空度、绝压地相互关系知两处地绝对压强差为1900mmHg.3．水在变径地管路中作定态流动小管内径为20mm,大管内径为40mm,且小管中地流速为1.6m/s则大管中水地流速为0.4m/s.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。解：由连续性方程不可压缩流体流速与管径地平方成反比,知大管中水地流速为0.4m/s.4．离心泵最常用地调节方法是改变出口管路中阀门开度.解：调节离心泵流量即改变离心泵地工作点,可

4、以采用改变管路特性曲线或改变离心泵特性曲线,生产中长采用改变管路特性曲线地方法,通过改变出口阀门开度可以改变管路特性曲线.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。申奕：本章还涉及到大量计算题,主要考察大家对伯努利方程式地灵活应用,以下为常见几种类型.计算题：1、某化工厂用泵将敞口碱液池中地碱液（密度为1100kg/m3）输送至吸收塔顶,经喷嘴喷出.泵地入口管为φ108×4mm地钢管,管中地流速为1.2m/s,出口管为φ76×3mm地钢管.贮液池中碱液地深度为2.0m,池底至塔顶喷嘴入口处地垂直距离为18m.碱液流经所有管路地能量损失为32.0J/kg（不包括

5、喷嘴）,在喷嘴入口处地压力为30.0kPa（表压）.设泵地效率为60%,试求泵所需地功率.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。解：取碱液池中液面为1-1′截面,塔顶喷嘴入口处为2-2′截面,并且以1-1′截面为基准水平面.在1-1′和2-2′截面间列伯努利方程或其中：z1=0；p1=0（表压）；u1≈0z2=18-2=16m；p2=30.0×103Pa（表压）已知泵入口管地尺寸及碱液流速,可根据连续性方程计算泵出口管中碱液地流速：m/sρ=1100kg/m3,ΣEf=32.0J/kg将以上各值代上式,可求得输送碱液所需地外加能量碱液地质量流量泵地有效功率

6、泵地效率为60%,则泵地轴功率2、用油泵从密闭地容器中送出20℃地戊烷.容器内戊烷液面上地绝对压力为3.50×105Pa.液面降到最低时,在泵中心线以下2.8m.戊烷在30℃时密度为600kg/m3,饱和蒸汽压为3.55×105Pa.泵吸入管口地压头损失为1.8m水柱,所选用地泵气蚀余量为3m,请问该泵是否能正常工作,并指明原因.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。解：已知pa=3.50×105Pa,pv=3.55×105Pa△h允=3mρ=600kg/m3∑Hf=1.8m-5.65m<2.8m所以不能完成输送任务.3、如附图所示,从高位槽向塔内进料,高

7、位槽中液位恒定,高位槽和塔内地压力均为大气压.送液管为φ45×2.5mm地钢管,要求送液量为4.0m3/h.设料液在管内地压头损失为1.5m（不包括出口能量损失）,试问高位槽地液位要高出进料口多少米？茕桢广鳓鯡选块网羈泪。解：其中：z1=h；因高位槽截面比管道截面大得多,故槽内流速比管内流速小得多,可以忽略不计,即u1≈0；p1=0（表压）；H=0鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。z2=0；p2=0（表压）；ΣHf=1.5m将以上各值代入上式中,可确定高位槽液位地高度4、用离心泵将蓄水池中地水送到高位槽中,水池液面与高位槽液面间地垂直距离为40m,定态

8、流动.输水管直径内径为160mm,管路中直管总长为1200m,所有局部阻力地当量长度为50m.若泵地流量为100m3/h,泵地效率为60%,摩擦系数为0.05,水地密度取1000