化工原理作业.doc

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1、第一章流体流动31、本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960kg/m的油品,油面高于罐底9.6m,油面上方为常压.在罐侧壁的下部有一直径为760mm的圆孔,其中心距罐底800mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧6固。若螺钉材料的工作应力取32.23×10Pa,问至少需要几个螺钉?答:至少要8个2、列管换热器的管束由121根25mm×2.5mm的钢管组成习题1附图空气以9m/s速度在列管内流动.空气在管内的平均温度3为50℃,压强为196×10Pa(表压),当地大气压为98.73×10Pa。试求:(1)空气的质量流量；(2)操作条件下空气的体积流量；(3)将(2)计算结果换

2、算为标准状况下空气的体积流量。33答:(1)1.09kg/s(2)0.343m/s(3)0.843m/s习题3附图3、高位槽内的水面高于地面8m,水从108×4mm的管道中流出,管路出口高于地面2m.在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按∑hf=6.5u2计算(不包括出口阻力损失)，其中’u为水在管内的流速，m/s。试计算(1)A-A截面处水的流速；(2)33水的流量，以m/h计。答:(1)2.9m/s(2)82m/h4、用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定.各部分相对位置如本题附图所示.管路的直径为76mm3×2.5mm,在操作条件下,

3、泵入口处真空表的读数为24.66×10习题4附图Pa；水流经吸入管与排水管(不包括喷头)的能量损失可分别按∑h22f,1=2u与∑hf,2=10u计算,由于管径不变,故式中u为吸入或排出管的流速m/s.排水管与3喷头连接处的压强为98.07×10Pa(表压)。试求泵的有效功率。答:(1)Ne=2.26kw335.本题附图所示为冷冻盐水循环系统.盐水的密度为1100kg/m,循环量为36m/h.管路的直径相同,盐水由A流经两个换热器而至B的能量损失为98.1J/kg,由B流至A的能量损失为49J/kg,试计算(1)若泵的效率为70%时,泵的轴功率为若干kw?(2)若A处

4、的压强表读3数为245.2×10Pa时,B处的压强表读数为若干?4答:(1)2.31kw(2)6.2×10Pa(表压)习题5附图1第二章流体输送机械31、在用水测定离心泵性能实验中,当流量为26m/h时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa,轴功率为2.45kw,转速为2900r/min.若真空表和压强表两侧压口间的垂直距离分别为0.4m,泵的进、出口管径相同,两侧压口间管路流动阻力可忽略不计.试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。答:泵的效率为53.1%2、用3B33A型离心泵从敞口水槽中将70℃清水输送到它处,槽内液面恒定.输水

5、量为335-45m/h,在最大流量下吸入管路的压头损失为1m,液体在吸入管路中的动压头可忽略。试求:离心泵的允许安装高度.当地大气压为98.1kPa。在输水量范围下泵的允许吸上真空度为6.4m和5.0m。答:Hg≈1.0m33、用离心泵从敞口贮槽向密闭高位槽输送清水,两槽液面恒定。输水量为40m/h.两槽液面间垂直距离为12m,管径为102mm×4mm,管长(包括所有局部阻力的当量长度)为100m,密闭4高位槽内的表压强为9.81×10Pa,流动在阻力平方区,摩擦系数为0.015。试求:(1)管路特性方程；(2)泵的压头。43答:(1)he=22＋1.689×10Q

6、e(Qe的单位为m/s)；(2)H=24.1m624.用两台离心泵从水池向高位槽送水,单台泵的特性曲线方程为h=25－1×10Q管路523特性曲线方程可近似表示为He=10＋1×10Qe两式中的Q的单位为m/s,H的单位为m.试问:两泵如何组合才能使输液量大?(输水过程为定态流动)答:并联组合输送量大第三章非均相物系的分离231、在底面积为40除尘室内回收气体中的球形固体颗粒.气体的处理量为3600m/h,固体的3,操作条件下气体的密度=1.06kg/m3,黏度为2×10-5密度s=3000kg/mPas。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。答:d=17.5m

7、2、用一多层降尘室出去炉气中的矿尘.矿尘最小粒径为8m,密度为4000kg/m3.除尘室长4.1m、宽1.8m、高4.2m,气体温度为427℃,黏度为3.4×10-5Pas,密度为0.5kg/m3。若每小时的炉气量为2160标准m3，试确定降尘室内隔板的间距及层数。答:h=82.7mmn=5123、在实验室用一片过滤面积为0.1m的滤叶对某种颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验,滤叶内部真空度为500mmHg.过滤5min得滤液1L,又过滤5min得滤液0.6L.若在过滤5min,可再得滤液多少?答:可再得滤液0.473L34、用叶滤机处理某种悬浮液,