化工原理题库练习与解答

《化工原理题库练习与解答》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理题库练习与解答（61页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、一、单项选择题1单位体积流体所具有的称为流体的密度。A质量；B粘度；C位能；D动能。2单位体积流体所具有的质量称为流体的。AA密度；B粘度；C位能；D动能。3层流与湍流的本质区别是。DA湍流流速层流流速；B流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C层流的雷诺数湍流的雷诺数；D层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。4气体是的流体。BA可移动；B可压缩；C可流动；D可测量。5在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的。CA绝对压力；B表压力；C静压力；D真空度。6以绝对零压作起点计算的压力，称为。AA绝对压力；B表压力；C静压力；D真空度。7当被测流体的大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。D

2、A真空度；B表压力；C相对压力；D绝对压力。8当被测流体的绝对压力外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。AA大于；B小于；C等于；D近似于。9 上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。AA压力表；B真空表；C高度表；D速度表。10 被测流体的小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。DA大气压；B表压力；C相对压力；D绝对压力。11 .流体在园管内流动时，管中心流速最大，假设为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为。BA.Um=1/2Umax;B.Um=0.8Umax;C.Um=3/2Umax。12 .从流体静力学根本方程了解到U型管压力计测量其压强差是()。

3、AA. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。13 .层流底层越薄()。CA. 近壁面速度梯度越小；C. 流动阻力越大；B.流动阻力越小；D.流体湍动程度越小。14 .双液体U形差压计要求指示液的密度差()CA.大；B.中等；C.小；D.越大越好。15 .转子流量计的主要特点是()。CA.恒截面、恒压差；B.变截面、变压差；C.恒流速、恒压差；D.变流速、恒压差。16 .层流与湍流的本质区别是：()。DA.湍流流速层流流速；B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C.层流的雷诺数40

4、00;C.Re=20004000。18 .某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg，当地大气压为101kPa,那么泵入口处的绝对压强为。AA.74.3kPa；B.101kPa；C.127.6kPa。19 .在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，假设粗管直径是细管的2倍，那么细管流速是粗管的倍。CA.2；B.8；C.4。20 .流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是。CA.流动速度大于零；B.管边不够光滑；C.流体具有粘性。21 .在一样条件下，缩小管径，雷诺数。AA.增大；B.减小；C.不变。22 .水在园形直管中作滞流流动，流速不变，假设管子直径增大一倍，那么阻力损失为原来的。AA.1/4

5、；B.1/2；C.2倍。23单位时间内流过管道任意截面的流体量称为。CA流速；B流线；C流量；D流函数。24 .单位时间内流体在流动方向上所流过的称为流速。CA宽度；B高度；C距离；D直线。25 .柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的位能。Au3PAgz;B-F;CP;DWe。26 .柏努利方程式中的T项表示单位质量流体所具有的。BA位能；B动能；C静压能；D有效功。27 .柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的静压能。Cu2PAgz;B卫；CP;DWe。28.柏努利方程式中的项表示单位质量流体通过泵或其他输送设备所获得的能量，称为有效功。DAgz;B2;CP;Dweo29 .柏努利

6、方程式中的项表示单位质量流体因克制流动阻力而损失的能量。A gz; B 2 ; C P ; DShf o30.流体在直管中流动，当A Re； B Pr； C Nu; Dw 2000时，流体的流动类型属于层流。Gr。31.流体在直管中流动，当 ReA v； B ; C ; D4000时，流体的流动类型属于湍流。手O.word.zl.32 .流体在直管中流动，当200CK4000时，流体的流动类型属于不稳定的过渡区。AA Re； B Pr； CNu; D Gro33.流体在管内作流动时，其质点沿管轴作有规那么的平行运动。A层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。34.流体在管内作流动时，其质点作不规那么

7、的杂乱运动。A层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。35.流体在圆管内流动时，平均速度是最大速度的一半。A层流；B湍流；C过渡流；D漩涡流。36.对于，当量直径等于四倍的流通截面积除以润湿周边。BA圆形管；B非圆形管；C矩形管；D直管。二、填空题1 .流体静力学根本方程式P2Pig(4Z2)或PPogh2 .定态流动的柏努利方程式能量衡算式PUiP2U2gZiWegZ2hf1kg流体:22J/kg3 .单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。4 .雷诺准数的表达式为Re=dup/4000流动类型为湍流。2层流时，Re2000,流速最大时，Re=2000,即duy后2000u=2000闻年2000X

8、0.001/0.025X1000=0.08m/s12.密度为850kg/m3、粘度为8X10-3Pa-s的液体在内径为14mm的钢管内流动，液体的流速为1m/s。计算：1雷诺准数，并指出属于何种流型；2假设要使该流动到达湍流，液体的流速至少应为多少?解：1Re=du咛0.014X1X850/8X10-3=1487.54000,流速最小时，Re=4000,即du/=4000u=4000Md=4000X0.008/0.014X850=2.69m/s13.用中108X4mm的钢管从水塔将水引至车间，管路长度150m包括管件的当量长度假设此管路的全部能量损失为118J/kg,此管路输水量为假设干m3/

9、h?管路摩擦系数可取为0.02,水的密度取为1000kg/m3Shf=A1=解：能量损失-118J/kg=118X1-7,867xl50u=2.8m/s-xOilJx3(500i-流量V=uA=2.8X479.13m3/h14 .用168X9mm的钢管输送原油。管线总长100km,油量为60000kg/h,油管最大抗压能力为1.57X107Pa。50C时油的密度为890kg/m3,粘度为181cp。假定输油管水平放置，其局部阻力忽略不计。问：为完成上述输油任务，中途需设几个加压站？解：Ui=U2,Z产Z2,Pu=V/A=(60000/890)/(3600X0.785X0.152)=1.06m/

10、sRe=dud咛0.15x1.06X890/(181x10-3)=782层流k64/Re=64/782=0.0818P=?(l/d)(u2/2)p=0.0818X(105/0.15)X(1.062/2)X890=2.72X107Pan=2.72X107/(1.57X107)=1.73中途应设一个加压站15 .在附图所示的储油罐中盛有密度为960kg/m3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圆孔，其中心距罐底800mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。假设螺钉材料的工作应力取为39.23X106Pa,问：至少需要几个螺钉？解：设通过孔盖中心的水平面上液体

11、的静压强为p,那么p就是管内液体作用与孔盖上的平均压强。由流体静力学根本方程式知p-+pgh作用在孔盖外侧的是大气压强Pa,故孔盖内外两侧所受压强差为aP=P-P4=Pa忤曲支二P曲Ap二5t50xP.8035.29x10*Nf加作用在孔盖上的静压力为P=ApxS29xlO*x-0.762=3.76xlO+N44每个螺钉能承受的力为400xlO-xO014a=6.04x105N4螺钉的个数=3.76X104/6.04X103=6.23个即至少需要7个螺钉。16.解:某流化床反响器上装有两个U管压差计，如此题附图所示。测得Ri=400mm,R2=50mm,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，

12、在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3=50mm。求A、B两处的表压强。U管压差计连接收中是气体，其密度远远小于水银及水的密度，由气柱高度所产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点，Ri下端为D点，因此可认为PA=PC,PB=PD。Pa=PC=PH2OgR3+pHggR2=1000X9.81X0.05+13600X9.81X0.05=7161N/m2表压Pb-PD=PA+pHggR=7161+13600X9.81X0.417 .根据此题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强p。压差计中以油和水为指示液，其密度分别为920kg/m3及998kg/m3,U管中油、水交界面

13、高度差R=300mmo两扩大室的内径D均为60mm,U管内径d为6mm。（当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平齐。解：当管路内的气体压强等于大气压强时，两扩大室的液面平齐，那么两扩大室液面差心与微差压差计读数R的关系为当压差计读数R=300mm时，两扩大室液面差为.word.zl.那么管路中气体的表压强为p=998-920X9.81X0.3+920X9.81X0.003=257N/m2表压18 .用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m,管路全部能量损失为20J/kg,流量为36m3/h,高位槽与水池均为敞口。假设泵的效率为60%,求泵的轴功率。水的密度取为1000kg

14、/m3解：设水池液面为1-1/截面，高位槽液面为2-2，以水池液面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程式。22U1PiU2P2.gZ1-WegZ2hfZi=0,Z2=50m,U1=0,U2=0,Pi=P2=0表压,2hf=20J/kgwe=9.81x50+20=510.5J/kg水的质量流率有效功率ws=36x1000/3600=10kg/s轴功率N = 5105/0.6 = 8508.3 WNe=we-ws=510.5X10=5105W19 .水以2.5m/s的流速流经中38x2.5mm的水平管，此管以锥形管与另一力38X3mm的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直-玻璃

15、管以观察两截面的压强。假设水流经A、B两,截面间的能量损失为1.5J/kg,求两玻璃管的水面差以mm记，并在此题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。水的密度取为1000kg/m3解：上游截面A-A/,下游截面B-B/,通过管子中心线作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。gZk-+4=+Ehf2p2口式中ZA=ZB=0,uA=2.5m/s,NhfA,B=1.5J/kg根据连续性方程式，对于不可压缩流体=123m/sPs-Pa=两截面的压强差为xlOOQ=868.55N/m2.word.zl.wgh5即匕,：,一：工1F；mmH2O由于pE=gW6+fpBpA20 .如下图，常温的水在管道中流过

16、，两个串联的U形管压差计中的指示液均为水银，密度为Hg,测压连接收内充满常温的水，密度为w两U形管的连通管内充满空气。假设测压前两U形管压差计内的水银液面均为同一高度，测压后两U形管压差计的读数分另为Ri、R2,试求a、b两点间的压力差papb。解：dpawghl,papiwghlpip2p2p3HggRip3p4p4p5pbwgh5pbp5wgh5p4HggR2wgh5Dapbp3HggRwghlp4HggR2HggRiR2wghiwgh5.Ri.R2hihh5h二pa pb Hgg RiR2所以wgh wg 二 2,R2wgh wg -2Hgg RiR2wg RiR22i在如下图的测压差装

17、置中，U形管压差计中的指示液为水银，其密度为 Hg,其他管内均充满水，其密 度为w, U形管压差计的读数为 R,两测压点间的位差为h,试求a、b两测压点间的压力差 pa Pb 。Hg - wRiR2 g22解：由PaPlwghlPlP2P3P3P4HggRP4P5PbP5wgRwgh2所以PaP3wghlP4HggRwghiP5HggRwghi所以PaPbHggRwghiwgRwgh2HggRwgRwghihhHggRwgRwghHggRwgRhHgwgRwgh22.用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部，槽内水位维持恒定，各局部相对位置如此题附图所示。管路的直径均为-176X2.5mm。在操作条

18、件下，泵入口处真空表的读数为24.66X103Pa；水流经吸入管与排出管不包括喷头的能量损失可分别按工呜=贰与皿1城计算。由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头处的压强为98.07X103Pa表压。求泵的有效功率。水的密度取为1000kg/m3解：1水在管内的流速与流量设储槽水面为上游截面1-,真空表连接处为下游截面2-2,，并以截面1-为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。圾+Ea见+9,叫叫2p2P式中Z尸0,Z2=1.5m,pi=0表压,P2=-24.66X103Pa表压u1=0,二叫=加将上列数值代入柏努利方程式，解得水在管内的流速U22碗口9.81x1-210

19、00Jm/s水的流量ws=uA=2X-X0.0711xl000=752-4kg/s2泵的有效功率设储槽水面为上游截面1-1,排水管与喷头连接处为下游截面2-2,，仍以截面1-为基准水平面。在两截面间列柏努利方程。22U1Ru2P2g-WegZ2-hf1hf2式中Z尸0,Z2=14m,u1=0,u2=2m/s,p尸0表压P2=98.07X103Pa表压，叫:叫=纾;1山、,将上列数值代入柏努利方程式，解得we=9.81xl4+125x22=285411J/kg泵的有效功率Ne=wews=285.41X7.92=2260W23.在此题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置U管压差计，

20、以测量两截面之间的压强差。当水的流量为10800kg/h时，U管压差计读数R为100mm。粗、细管的直径分别为60X3.5mm与42X3mm。计算：11kg水流经两截面间的能量损失；2与该能量损失相当的压强降为多少Pa?水的密度取为1000kg/m3解：11kg水流经两截面间的能量损失设导管在上游的连接处为截面1-,下游的连接处为截面2-2,，并通过管轴作基准水平面。在两截面间列柏努利方程1USC0式中Z1=Z2=0,u=wJAp%=2.953600x-x0.02axlQODm/s%侬1.光3600xixC.0532xlOOOm/sPi-FL 喈 ,P1P3=9glxll=0.9glJ/kg将

21、以上各数值代入柏努利方程式，解得=0,31+1=441J/kg2与该能量损失相当的压强降门口.一-：-IN/m224.在图示装置中，水管直径为57X3.5mm。当阀门全闭时，压力表读数为0.3大气压，而在阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至压力表处白压头损失为0.5mH2。，求水的流量为假设干m3/h?解:阀门全闭时，由P2=pgH,H=0.3X1.013X105/1000X9.81=3.1m即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1m。阀门开启时，以水槽液面为上游截面1-,压力表处为下游截面2-2,，管路中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式小乜+巨力+上+立+Uhf2gpg

22、2gpg皂Zi=H=3m,Z2=0,Pi=0,P2=0.2X1.013X105Pa,ui=0,Nhf/g=0.5mH2O代入上式3.1=0.2X1.013X105/1000X9.81+口32X9.81+0.5解得U2=3.24m/sVh=卅4d2ux3600=22.9m3/h25.如下图，密度为850kg/m3的料液从高位槽送入塔中，高位槽内的液面维持恒定。塔内表压强为9.81x103Pa,进料量为5m3/h。连接收直径为中38X2.5mm,料液在连接收内流动时的能量损失为30J/kg不包括出口的能量损失。求：高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少？解：以高位槽液面为上游截面1-V,连接收出口内

23、侧为下游截面2-2,，并以截面1-1为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。班什+包亡见+里4红短hf2P2PJ6LUx-xU.LJJ式中Zi=0,ui=0,mm/sp尸0表压，p2=9.81Xl03Pa表压，Ehf=30J/kg将上述数值代入柏努利方程，解得高位槽内的液面应比塔的进料口高4.37m。26.如下图，用泵将储槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内。储槽内液面维持恒定，其上方与大气一样。蒸发器内的操作压强为200mmHg真空度，蒸发器进料口高于储槽内的液面15m,输送管道的直径为68X4mm,送料量为20m3/h,溶液流径全部管道的能量损失为120J/kg,求泵的有效功率。

24、解：以储槽的液面为上游截面1-,管路出口内侧为下游截面2-2/,并以截面1-为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。2u1Pig4 We gZ22U2P2万一hf式中 Zi= 0=_理泡观为口 = -w如7(jZ2 = 15 m , pi = 0表压，7GoPa表压现=1 973600 0624m/s , Nhf = 120 J/kg将以上各项数值代入柏努利方程中we3x37 一鬻包J/kgws20xl2OO上皿-p=o.ofkg/sNe=we-ws=246.9X6.67=1647W27.附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中ab和cd两段的长度、直径及粗糙度均一样。某液体以一定流量流过管路，

25、液体在流动中温度可视为不变。问：1液体通过ab和cd两管段的能量损失是否相等？2此两管段的压强差是否相等？写出它们的表达式。解：1直管的能量损失管段ab与cd中，长度、直径均一样；流量不变那么流速一样；温度不变，密度样，粘度一样，那么雷诺数一样；又由于粗糙度一样，那么摩擦系数一样，所以两管段的能量损失相等。2两管段的压强差不相等。在两管段上分别列柏努利方程式它中=%+丁+4功。ab官段2P2P式中ua=ub,那么W姐一求巩P7uPcqM网*+=矣+=-+叫4cd管段2P2P式中uc=ud,Zc=Zd,那么P。=旌二.四28有两个液面高度相差6m的贮槽，其底部彼此用管道连接此题附图所示。A槽底面

26、出口连接一根直径为600mm、长为3000m的管道BC,在接点C管路分为两支管分别与下槽相通，支路CD和CE的长度皆为2500m、直径均为250mm,假设摩擦系数值土匀为0.04,试求A槽向下槽的流量为多少？忽略所有的局部阻力Ucd2.88Ubc在两水槽液面之间列机械能衡算方程:Pag2Ua2gZaPfg2Uf,hZFhfAF2ga式中:pA=pF=0(表压)uA=uF0,zA-zF=6m,lCD . dCD2uCD2g2lBC-UBChfAF二_dBC2gcc，30000.040.6uBc2g0.042500.(2.88ubc)20.252g179.3uBc将以上数据代入a式中，并整理解得u

27、bc0.183m/s.233VBC0.60.1830.0517m/s186m/h429.如此题附图所示用泵将20c水经总管分别打人容器A、B内，总管流量为176m3/h,总管直径为168x5mm,C点处压力为1.97kgf/cm2 （表），求泵供应的压头及支管 CA、CB的 阻力忽略总管内的阻力。Uc解：1总管流速1763600 0.785 0.15822.49m/s在图示的O-O与C-C截面之间列机械能衡算方程:22PcPoUcUoHe-(zCZO)hOCg2g式中：pCpO1.9798100193257Pa,uO0,uC2.49m/s,ZcZo2m,hfoc02求支路阻力在C-C和A-A截

28、面之间列机械能衡算方程：22hfCAPcUcPaUa一丁zC一丁ZAg2gg2g16m,故支路CA的式中.pCPA193257Pa,uC2.49m/s,uA0,zCzA阻力为hfCA1932571000 9.812.4922 9.8116 4.0m液柱同理hfCBPcPb22UcUb2g(ZcZb)(1.971)98100一，2.49010009.8129.8182.0m液柱流体输送设备一章习题及答案一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。AA.气缚现象；B.汽蚀现象；C.汽化现象；D.气浮现象。2、离心泵最常用的调节方法是（）。BA.改变吸入管路中阀门开度；B.改变压出管

29、路中阀门的开度；C.安置回流支路，改变循环量的大小；D.车削离心泵的叶轮。3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的（）。BA.包括内能在内的总能量；B.机械能；C.压能；D.位能即实际的升扬高度。4、离心泵的扬程是（）。DA.实际的升扬高度；B.泵的吸液高度；C.液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D.单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。5、某同学进展离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（）。CA.水温太高；B.真空计坏了；C.吸入管路堵塞；D.排出管路堵塞。6、为

30、防止发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力A输送温度下液体的饱和蒸汽压。A.大于；B.小于；C.等于。7、流量调节，离心泵常用，往复泵常用。A;CA.出口阀B.进口阀C.旁路阀。输送大流量，低粘度的液体应采用8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用。C;AA.离心泵；B.往复泵；C.齿轮泵。9、1m3气体经风机所获得能量，称为。AA.全风压；B.静风压；C.扬程。A10、往复泵在启动之前，必须将出口阀A.翻开；B.关闭；C.半开。11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是。CA.发生了气缚现象；B.泵特性曲线变了；C.管路特性曲线变了。12、离心泵启动前，是为了防

31、止气缚现象发生。DA灌水；B放气；C灌油；D灌泵。13、离心泵装置中的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。AA.吸入管路；B.排出管路；C.调节管路；D.分支管路。14、为提高离心泵的经济指标，宜采用叶片。BA前弯；B后弯；C垂直；D水平。15、离心泵最常用的调节方法是。BA.改变吸入管路中阀门开度；B.改变排出管路中阀门开度；C.安置回流支路，改变循环量的大小；D.车削离心泵的叶轮。16、往复泵的调节是采用回路调节装置。CA.容积；B.体积；C.流量；D.流速。二、填空题1、某输水的水泵系统，经管路计算得，需泵提供的压头为H=19m水柱，输水量为20kg$，那么泵的有效功率为

32、。3728w2、离心泵的主要部件有如下三局部:,。泵壳；叶轮；泵轴3、调节泵流量的方法有：,。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径4、泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是。降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤；同时也防止出口管线水力冲击5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵管路上，关小出口阀门后，真空表的读数，压力表的读数。出口；减小；增大6、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。离心泵特性；管路特性7、泵的扬程的单位是，其物理意义是。M；泵提供应单位重量流体的能量8、 离心泵输送的液体粘度越大，其扬程，流量,轴功率，效率。越小；越小；越大；越小9、离心泵输送的液体密度变大，那么其扬程，

33、流量，效率，轴功率。不变；不变；不变；变大10、通风机的全风压是指的气体通过风机所获得的能量，单位常用;习惯上以单位表示。单位体积；Pa;mmH2O11、水环真空泵可以造成的最大真空度为mmHg。11485%,即真空泵能到达的最低压力绝压是12、启动往复泵时灌泵。不需要13、齿轮泵白流量而扬程。较小；较高14、石油化工厂常用白压缩机主要有和两大类。往复式；离心式15、往复泵常用的方法来调节流量。回路调节16、往复泵适用于。流量较小，扬程较高的场合三、计算题1、如图2-1用离心泵将20c的水由敞口水池送到一压力为2.5atm的塔内，管径为（f）108X4mm管路全长100m（包括局部阻力的当量长

34、度，管的进、出口当量长度也包括在内）。：水的流量为56.5m3-h-1,水的粘度为1厘泊，密度为1000kg-m3,管路摩擦系数可取为0.024,计算并答复：解：d=108-2X4=100mm=0.1mA=(14)d2=3.14X(1/4)X0.12=0.785X10ml+Nle=100mqv=56.5m3/h1 .u=q/A=56.5/(3600X0.785X10-2)=2m/sw=1cp=10-3Pa-Sp=1000kg.m-3,入=0.024Re=dud尸0.1X2X1000/10-3=2X1054000，水在管内流动呈湍流以1-1面为水平基准面，在1-1与2-2面间列柏努利方程:Zi+

35、(Ui2/2g)+(p1/pg)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/fg)+NHfZ1=0,Ui=0,p=0(表压)，Z2=18m,U2=0P2/pg=2.5X9.81X104/(1000X9.81)=25mNHf=(l+Nle)/d(u2/2g)=0.024X(100/0.1)X22/(2X9.81)=4.9m2 .H=18+25+4.9=47.9mNe=HqvPg=47.9X1000X9.81X56.5/3600=7.4kw2、拟用泵将碱液由敞口碱液槽大入位差为10m高的塔中，塔顶压强表压为0.06Mpa.全部输送管均为57mm3.5mm无缝钢管。管长50m包括局部阻力的当量长度。碱液的

36、密度=1200kg/m3,粘度为=2mPas。管路粗糙度为0.3mm。试求：1流动处于阻力平方区时的管路特性曲线；2流量为30m3/h时的He和Pe。解：1在阻力平方区，=f/d/d=0.006,查图得：=0.033管路特性方程：PK表)8l2H一一一q-ggd10150.06 1061200 9.81一 54.4 10 q,.8 0.033 50222 q产9.81 3.140.0522qv=30m3/h时,525,302HL154.4105q,2154.4105()245.6J/N3600争舂用HS80-65-g25璃56一敞2%槽输20064恁热水。前5后槽0%面将降到泵人口以下2.4m

37、。该泵在额定流量60m3/h下白PfNiPSH为3.98m,60c水的饱和蒸汽压Pv为19.92kpa、p为983.2kg/m3,泵吸入管路的阻力损失为3.0m,问该泵能否正常工作。解：H - P0H g,允许g一51.013 105983.2 9.81，该泵不能正常工作。说明安装高度偏高。巴 NPSH r Hf0 1 g19.92 103983.2 9.813.98 3.01.46m 2.4m4、拟用一台IS65-50-160A型离心泵将20oC的某溶液由溶液罐送往高位槽中供生产使用，溶液罐上方连通大气。吸入管内径为50mm,送液量为20m3/h,估计此时吸入管的阻力损失为3m液柱，求大气压

38、分别为101.3kPa的平原和51.4kPa的高原地带泵的允许安装高度，查得上述流量下泵的允许汽蚀余量为3.3m,20oC时溶液的饱和蒸汽压为5.87kPa,密度为800kg/m3。解：Z2其中Z2为为负值,101.3 5.87 103800 9.813 3.3 5.86m51.4 5.87 1033 3.3800 9.810.5m说明在高原安装该泵时要使其入口位于液面以下,才能保证正常操作。同时考虑实际操作的波动一般还应给予适当的裕量，比方安装高度再降低0.5m,变成-1m。5、今选用IS型水泵将水从低位水池向高位槽送水，要求送水量为40t/h,槽内压强表压为0.03Mpa,槽内水面离低位水

39、池水面16m,管路总阻力为4.1J/N。试确定选用哪一种类型为宜？解：在槽内水面和低位水池水面之间列柏努利方程:P z g“0.03 10616 1000 9.814.123.2m.word.zl.即管路所需压头为23.2m。3340 m /hq用40103q：.1000查课本附录9,选IS-80-65-160型适宜。6、用泵将5c的水从水池吸上，经换热器预热后打入某容器。泵的流量为1000kg/h,加热器的传热速率为11.6W,管路的散热率为2.09kw泵的有效功率为1.2kw。设池面与容器的高度不变，求水进入容器时的温度。分析：本系统对水提供能量的来源有二：泵和加热器。泵所提供的能量除使水

40、的机械能增加外，其余局部那么因克制流动阻力而转化为热能。这局部热能和加热器参加的热能，局部散失到环境中，一局部被水吸收转化为内能使水温升高。如果设法求出水的内能增加值,该问题就迎刃而解。Mt解:图2-2(1)水的内能增加值如图2-2,以0-0面为基准面，列1-1 22截面间的柏努利方程式，以表压计。Z1g之2u 1h, Q2U 1 gZ2P22U2式中 U1,U2 截面i, 2水的内能,J/Kg ；Q加热器参加的热量，J/Kg。u1u2op1P20Z14mZ210m将其代入上式，整理得U2U1g(Z1Z2)h$Q传热速率：Q11.62.099.51kW3Q9.511036003.42104J/

41、kg可写成1000泵对水参加的能量:1.2 103 360010004.32 104J/kg3.84 104 J/kg 38.4kJ / kg水的内能增加值:9.81(410)4.321033.421042水温取水的比热容为4.19kJ/(kgC)，那么水进入容器时的温度为14.2 C3.84104534.1910沉降与过滤一章习题及答案一、选择题1、 一密度为7800kg/m3的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20C水中沉降速度的1/4000,那么此溶液的粘度为设沉降区为层流。DA4000mPas；B40mPas；C33.82Pas；D3382mPas2、含尘气体在降尘室

42、内按斯托克斯定律进展沉降。理论上能完全除去30m的粒子，现气体处理量增大1倍，那么该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。DA.230m.Bo1/23m.以30m；d。630m3、降尘室的生产能力取决于。BA.沉降面积和降尘室高度；B.沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；C.降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D.降尘室的宽度和高度。4、降尘室的特点是。DA.构造简单，流体阻力小，别离效率高，但体积庞大;B.构造简单，别离效率高，但流体阻力大，体积庞大;C.构造简单，别离效率高，体积小，但流体阻力大；D.构造简单，流体阻力小，但体积庞大，别离效率低5、在降尘室中，尘粒的沉降

43、速度与以下因素无关。CA.颗粒的几何尺寸B.颗粒与流体的密度C.流体的水平流速；D.颗粒的形状6、在讨论旋风别离器别离性能时，临界粒径这一术语是指。CA.旋风别离器效率最高时的旋风别离器的直径；B.旋风别离器允许的最小直径；C.旋风别离器能够全局部离出来的最小颗粒的直径；D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径7、旋风别离器的总的别离效率是指。DA.颗粒群中具有平均直径的粒子的别离效率；B.颗粒群中最小粒子的别离效率；C.不同粒级（直径范围）粒子别离效率之和；D.全部颗粒中被别离下来的局部所占的质量分率8、对标准旋风别离器系列，下述说法哪一个是正确的。CA.尺寸大，那么处理量大，但压降也大；B.尺寸

44、大，那么别离效率高,且压降小；C.尺寸小，那么处理量小，别离效率高；D.尺寸小，那么别离效率差，且压降大。9、恒压过滤时，如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，那么过滤速率为原来的。BA.1倍；B.2倍；C.J2倍；D.1/2倍10、助滤剂应具有以下性质。BA.颗粒均匀、柔软、可压缩；B.颗粒均匀、坚硬、不可压缩；C.粒度分布广、坚硬、不可压缩；D.颗粒均匀、可压缩、易变形11、助滤剂的作用是。BA.降低滤液粘度，减少流动阻力；B.形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C.帮助介质拦截固体颗粒；D.使得滤饼密实并具有一定的刚性12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。BA.面积大，处理量大

45、；B.面积小，处理量大；C.压差小，处理量小；D.压差大，面积小13、以下说法是正确的。BA.过滤速率与A（过滤面积）成正比；B.过滤速率与A2成正比；C.过滤速率与滤液体积成正比；D.过滤速率与滤布阻力成反比14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量CA.增大至原来的2倍；B.增大至原来的4倍；C.增大至原来的小倍；D.增大至原来的1.5倍15、过滤推动力一般是指。BA.过滤介质两边的压差；B.过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差；C.滤饼两面的压差；D.液体进出过滤机的压差16、恒压板框过滤机，当操作压差增大1倍时，那么在同样的时间里所得滤液量将忽略介质阻力

46、B.增大至原来的2倍；D .不变A.增大至原来的M2倍;C.增大至原来的4倍;二、填空题1、一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，假设系统温度升高，那么其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将。下降，增大2、在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。23、降尘室的生产能力与降尘室的和有关。长度宽度4、某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m3/h,沉降室长、宽、高尺寸为LbH=532,那么其沉降速度为m/so0.0675、在除去某粒径的颗粒时，假设降尘室的高度增加一倍，气流速度。减少一倍6、假设降尘室的高度增加，那么沉降时间,气流速度,生产能力。增加；下降；不变

47、7、一降尘室长8m,宽4m,高1.5m,中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m。现颗粒最小直径为12m,其沉降速度为0.02m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，那么含尘气体的最大流速不能超过m/s。1.68、在旋风别离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4m,切向速度为15m/s。当颗粒与流体的相对运动属层流时，其别离因数KC为。579、选择旋风别离器型式及决定其主要尺寸的根据是;。气体处理量，别离效率，允许压降10、通常，非均相物系的离心沉降是在旋风别离器中进展，悬浮物系一般可在旋液别离器或沉降离心机中进展。气固；液固11、q为单位过滤面积所得滤液体积V/A,qe为Ve/A,Ve为过滤介质的

48、当量滤液体积（滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒压过滤时，测得A/Aq=3740q+200那么过滤常数K=。0.00053512、实现过滤操作的外力可以是、或。重力；压强差；惯性离心力13、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是。滤饼层；过滤介质14、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，那么过滤速率增大为原来的倍。四15、用板框式过滤机进展恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量,生产能力。增加；不变16、对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，那么过滤速率为原来的。二分之一三、计算题1、某一锅炉房的烟气沉降室，长、宽、高分别为11X6

49、X4m,沿沉降室高度的中间加一层隔板，故尘粒在沉降室内的降落高度为2m。烟气温度为150C,沉降室烟气流量12500m3标准/h,试核算沿降室能否沉降35Mm以上的尘粒。mi=1600kg/m3,p烟气=1.29kg/m,须气=0.0225cp解：设沉降在滞流状态下进展，Re1,且因性土飕气，故斯托克斯公式可简化为：u0=d尘粒因粒g/18哪气=(35X10-6)2x1600X9.81/(18X2.25X10-5)=0.0474m/s检验：Re=d尘粒U0p气/唧气=35X10-6X0.0474X1.29/(2.25X10-5)=0.0951故采用计算式正确，那么35mm以上粒子的沉降时间为：6邱=2/0.0474=42.2s又，烟气流速u=(12500/(4X6X3600)X273+150/273=0.224m/s烟气在沉降室内停留时间：0停留=11/0.224=49.1s即仇亭留。沉降35mm以上尘粒可在该室沉降2、相对密度7.9,直径2.5mm的钢球，在某粘稠油品相对密度0.9中以5mm/