化工原理课后习题解析.docx

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1、第2章流体输送2-1．某离心泵以水进行泵性能实验，体积流量为，泵出口压力表读数为，泵入口真空表读数为。若压力表和真空表测压截面间的垂直距离为，吸入管和压出管内径分别为及，试求泵的扬程。（答：）解：，，，。2-2．在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一个高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出，管路总长（包括局部阻力的当量长度在内）为，管内径为，换热器的压头损失为，在上述条件下摩擦系数可取为，离心泵在转速时的特性曲线数据如下表所示。00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0082625.524.5232118.515.5

2、128.5试求：（1）管路特性曲线；（2）泵的工作点及其相应流量及压头。（答：）解：设管路特性曲线为，，代入上式得：，计算列表如下：00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0081010.51214.51822.628.134.642.2作泵的特性曲线和管路特性曲线图得：由图可以看出，泵的工作点为两条特性曲线的交点。工作点：，。2-3．某离心泵的额定流量为，扬程为。试问此泵是否能将密度为、流量为的液体，从敞口贮槽向上输送到表压为的设备中，敞口贮槽与高位设备的液位的垂直距离为。已知管路的管径为，管长为（包括直管长度与所有管件的当量长度），摩擦

3、系数为。（答：此泵合用）解：离心泵的送液能力和扬程都大于管路系统所要求的，故此泵合用。2-4．由山上的湖泊中引水至某贮水池，湖面比贮水池面高出，管道流量达到,试选择管直径为多少？假定所选管道的磨檫系数。经长期使用，输水管内壁锈蚀，其磨檫阻力系数增大至。问此时水的流量减至若干？（答：，）解：，因为水在管内的流速一般取，我们取，此时：，选用的热轧无缝钢管。在湖面和贮水池面之间列伯努利方程得：式中：，，，，，又，2-4．由山上的湖泊中引水至某贮水池，湖面地面高出45m，管道总长4000m（包括直管长度和局部阻力当量长度），要求流量达到。若使用新铸铁管，其摩擦阻力系数，则铸铁内径需多

4、大？经长期使用，铸铁管内壁腐蚀，其摩擦阻力系数增大至，问此时水流量减至若干？解：在湖面和贮水池面之间列伯努利方程得：因为（表压），所以（1）因为所以代入式(1)得所以:当时,代入式(1)得2-5．某工艺装置的部分流程如下图所示。已知各段管路均为的无缝钢管，AB段和BD段的总长度（包括直管与局部阻力当量长度）均为，BC段总长度为。管中流体密度为,管内流动状况均处于阻力平方区，且，其它条件如图所示，试计算泵的流量和扬程。（答：，）图2-27习题2-5附图解：以地面为基准面。在E和F之间列伯努利方程得：其中：，，，，即在BD段中流体的流速，在B与右侧贮液器之间列伯努利方程得：……

5、①在B与C之间列伯努利方程得：……②由①②得：其中：，，，，，，，由分支管路特性知：，在B与左侧贮液器之间列伯努利方程得：其中：，，，，泵的流量第3章沉降过滤3-1、试求直径，密度为的球形石英粒子，在水中及在空气中的沉降速度。（答：，）解：⑴在水中的沉降速度先假定此沉降属层流区，可按斯托克斯定律求，查表得水的，，复核：与假定相符；⑵在空气中的沉降速度先假定此沉降属层流区，按按斯托克斯定律求，查表得空气的，，复核：与假定不符，再设该沉降属于过渡区，按艾伦定律求，复核：属于过渡区，与假定相符。3-2、有一玉米淀粉水悬浮液，温度，淀粉颗粒平均直径为，淀粉颗粒吸水后的密度为，试求颗粒

6、的沉降速度。（答：）解：先假定此沉降属层流区，按按斯托克斯定律求，已知：，，查表得20℃的水的，，检验值：计算结果表明，与假设相符，故算得的正确。3-3、密度为的球形石英微粒在空气中自由沉降，计算服从斯托克斯公式的最大微粒直径及服从牛顿公式的最小微粒直径。（答：，）解：⑴层流区的上限值：，查表得空气的，，⑵湍流区的下限值：，3-4、气流中悬浮某种球形微粒，其中最小微粒为10，沉降处于斯托克斯定律区。今用一多层隔板降尘室以分离此气体悬浮物。已知降尘室长度，宽度，共层，每层高，气体密度为，粘度，微粒密度为。试问：（1）为保证最小微粒的完全沉降，可允许的最大气流速度为多少？（2）此

7、降沉室最多每小时能处理多少气体？（答：，）解：⑴水平流速；⑵。3-5、一除尘室用以除去炉气中的硫铁矿尘粒。矿尘最小粒径，密度为。除尘室内长，宽，高。室内温度为，在此温度下炉气的黏度为，密度为。若每小时需处理炉气标准，试计算除尘室隔板间的距离及除尘室的层数。（答：，）解：，水平流速，假定此沉降属层流区，按按斯托克斯定律求，，每层间距，层数，复核：与假定相符。3-6、用一个截面为矩形的沟槽，从炼油厂的废水中分离所含的油滴。拟回收直径为以上的油滴。槽的宽度为，深度为。在出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇