化工原理题目1

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1、例题1－2］：某水泵进口管处真空表的读数为8.67×104Pa，出口管处压强表的读数为2.45×105Pa。求该水泵前后水的绝压差。解：水泵进口管处p进＝8.67×104Pa（真空度）出口管处p出＝2.45×105Pa（表压强）绝对压差∆p＝p出－p进＝（p大+p表）-（p大-p真）=p表+p真＝8.67×104+2.45×105＝3.32×105KPa。例1-3本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.7m、密度ρ1=800kg/m3，水层高度h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。（1）判断下列两关系是否成立，即pA=p'A

2、pB=p'B（2）计算水在玻璃管内的高度h。解1）pA=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面pB=p‘B的关系不能成立。因B及B’两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B‘不是等压面。（2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论知，pA=p'A，而pA=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即pA=pa+ρ1gh1+ρ2gh2pA'=pa+ρ2gh于是pa+ρ1gh1+ρ2gh2=pa+ρ2gh简化上式并将已知值代入，得800×0.7+1000×0.6=

3、1000h解得h=1.16m例1-4用U形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差，指示液为水，密度为1000kg/m3，读数R为12mm。为了提高测量精度，改为双液体U管压差计，指示液A为含40％乙醇的水溶液，密度为920kg/m3，指示液C为煤油，密度为850kg/m3。问读数可以放大多少倍？此时读数为多少？解：用U形压差计测量时，被测流体为气体，可根据式（1-9a）计算用双液体U管压差计测量时，可根据式（1-9C）计算因为所测压力差相同，联立以上二式，可得放大倍数此时双液体U管的读数为［例1－8］如附图所示，管路由一段φ89×4mm的管1

4、、一段φ108×4mm的管2和两段φ57×3.5mm的分支管3a及3b连接而成。若水以9×10－3m3/s的体积流量流动，且在两段分支管内的流量相等，试求水在各段管内的速度。解：管1的内径为则水在管1中的流速为管2的内径为由式（1-18d），则水在管2中的流速为管3a及3b的内径为又水在分支管路3a、3b中的流量相等，则有即水在管3a和3b中的流速为【例1-9】将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少

5、米？1-9解：取管出口高度的0－0为基准面，高位槽的液面为1－1截面，所以把1－1截面选在此就可以直接算出所求的高度h，同时在此液面处的u1及p1均为已知值。2－2截面选在管出口处。在1－1及2－2截面间列柏努利方程：式中：p1=0（表压）p2=0（表压），高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小，则u1≈0，u2=0.5m/s，Z2=0，Z1=h，H功=0H损=1.2m将上述各项数值代入，则计算结果表明：动能项数值很小，流体位能的降低主要用于克服管路阻力。［例1－10］管内流体压强的计算如附图所示，某厂利用喷射泵输

6、送氨。管中稀氨水的质量流量为1×104kg/h，密度为1000kg/m3，入口处的表压为147kPa。管道的内径为53mm，喷嘴出口处内径为13mm，喷嘴能量损失可忽略不计，试求喷嘴出口处的压强。1-10解：取稀氨水入口为1-1′截面，喷嘴出口为2-2′截面，管中心线为基准水平面。在1-1′和2-2′截面间列柏努利方程其中：z1=0；p1=147×103Pa（表压）；z2=0；喷嘴出口速度u2可直接计算或由连续性方程计算We=0；Σhf=0将以上各值代入上式解得p2=－71.45kPa（表压）即喷嘴出口处的真空度为71.45kPa。【例1-11】

7、用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa（真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m，进料量为20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。管路直径为60mm。答案在70页第二、三章例2-1：用清水测定某离心泵的特性曲线，实验装置如附图所示。当调节出口阀使管路流量为25m3/h时，泵出口处压力表读数为0.28MPa（表压），泵入口处真空表读数为0.025MPa，排出管道与吸入管道等径，测得泵的轴功率为3

8、.35kW，电机转速为2900转/分，真空表与压力表测压截面的垂直距离为0.5m。试由该组实验测定数据确定出与泵的特性曲线相关的其它性能