化工原理1-25-复习课-100607

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1、1、用离心泵把20℃的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如图1.84所示，管路的直径均为φ76mm×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表读数为185mmHg，水流经吸入管（包括管入口）与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按22wf2u与wf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，4排水管与喷头连接处的压强为9.81×10Pa（表压）。试求泵的有效功率。图1.84题1－15附图解：取截面0－0’为槽中水面，1－1’截面为泵入口处，2－2’截面为排水管与喷头连接处得截面。则有：u0=0，z0=0，P0=0（表压）；4u1=u

2、，z1=1.5m，P1=－185mmHg（表压）=－2.47×10Pa；4u2=u，z2=14m，P2=9.81×10Pa（表压）。2u1P所以，在截面0－0’与1－1’之间有：gz1w01f1224u2.47102即：9.811.52u02998.2解得速度为：u=2.0m/s在截面1－1’与2－2’之间列柏努利方程可得：22pupugz1wgz2w1e2f222442.47109.81102即：9.811.5w9.8114102.0e998.2998.2解得外加功we为：we＝285.65J/kg所以输送

3、设备对流体所作得有效功率pe可按式（1－43）计算：22pwdu285.650.0712.0998.22257W2.257kWee44答：泵的有效功率2.257kw。2、如图所示的输水系统，已知管内径为d=50mm，在阀门全开时输送系统的l+Σle=50m，摩擦系数33λ可取0.03,泵的性能曲线在流量为6m/h至15m/h范围内可用下式描述:0.83H=18.92-0.82Q,H为泵的扬程（m）,Q为泵的流量（m/h）。问:3（1）如要求输送量为10m/h,单位质量的水所需外加功为多少?此泵能否完成任务?3（2）如要求输送量减至8m/h(通过关小阀门来

4、达到),泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)。解：（1）以上游水槽液面为1-1截面，下游高位槽液面为2-2截面，并以上游水槽液面为基准水平面。在1-1、2-2两截面间列柏努利方程式：u2pu2pgz11wgz22w1e2f22z0,z10m，uuu,pp1112122lleu501102w0.03（）30.03kJ/kgf2d20.0520.7850.053600w109.8130.03128.13kJ/kge即单位质量的水所需外加功为128.13kJ/kg。w128.13管路所需压头

5、he13.06meg9.810.8而泵所能提供的压头H18.920.821013.75mHh,故泵适用。e（2）泵的轴功率gHQN当Q10m3/h时，由上可知，H13.75mgHQ11039.8113.75101.349106则N30.8当Q'8m/h时，H'18.920.82814.59mgHQ11039.8114.5981.145106则N'1.3491061.145106，NN'1.3491.14515.1%1.349106N1.349即泵的轴功率减少15.1%。

6、3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1Mpa（表压）下20分钟可在每平方米过滤面33积上得到0.197m的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09m,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？2解：qqeK.，0.197q2K.20.602e，0.206qeK.2.20.60。2qm3K8mqqeK.2.2.20.60e0.02223.9610s。3mq0.356m。2m3过滤1小时所得到的总滤液量为0.356m2m4、某板框压滤机共有10个框，框空长、宽各为500mm，在一定压力下恒压过滤30min后，3获得滤液5m，假设滤布阻力可以

7、忽略不计，试求：（1）过滤常数K；（2）如果再过滤30min，3还能获得多少m滤液?2解：（1）过滤面积A=0.5×0.5×10×2=5mK(V)21(5)2(1)5.56104m2/sA53060（2）V'KA2'5.5610452(3030)607.07m33过滤获得的滤液量△V=7.07-5=2.02m3即，再过滤30min，还能获得2.02m滤液。5、列管式热交换器，由60根φ23mm×1.5mm的钢管组成，水在管内流速为1m/s，冷水进、出口温