化工原理習(xí)題課PPT課件

1、1,例1 本題附圖所示為液體循環(huán)系統(tǒng)，即液體由密閉容器A進(jìn)入 離心泵，又由泵送回容器A 。液體循環(huán)量為1.8m3/h,液體密度 為750kgm3；輸送管路系統(tǒng)為內(nèi)徑25mm的碳鋼管，從容器 內(nèi)液面至泵入口的壓頭損失為0.55m，泵出口至容器A液面的 全部壓頭損失為1.6m，泵入口處?kù)o壓頭比容器A液面上方靜壓 頭高出2m，容器A內(nèi)液面恒定。試求： 1、管路系統(tǒng)要求泵的壓頭He; 2、容器A中液面至泵入口的 垂直距離h0,h,A,1,2,1,2,2,例2,如圖所示,高位槽A內(nèi)的液體通過(guò)一等徑管流向槽B。 在管線上裝有閥門，閥門前、后M、N處分別安裝壓力 表。假設(shè)槽A、B液面維持不變，閥門前后管長(zhǎng)分

2、別為 l1、l2?，F(xiàn)將閥門關(guān)小，試分析管內(nèi)流量及M、N處壓力 表讀書如何變化,解： （1）管內(nèi)流量變化分析，閥門管小后，管內(nèi)流量將變小。證明如下,在兩槽液面1-1與2-2間列機(jī)械能衡算式,式中,p1,3,當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，Z1、Z2、p1、p2均不變，u1u20(槽截面管截面），故兩截面處的總機(jī)械能Et1、Et2不變,又管長(zhǎng)L1、L2于管徑d也不變，所以變化不大可視為常數(shù)。 但閥門關(guān)小時(shí)增大，故由式（1）可知u減小，即管內(nèi)流量v 減小。 （2）M處壓力表讀數(shù)變化分析 由截面1-1 和M點(diǎn)所在的截面的機(jī)械能間的機(jī)械能衡算式可知,當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，式（2）中等號(hào)右邊除u減小外，其余量均不變，故PM增大。

3、（3）N處壓力表讀數(shù)變化分析 同理，由N點(diǎn)所在的截面和截面2-2間的機(jī)械能衡算式可知,2,4,當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，式（3）中等號(hào)右邊除u減小外，其余各量均不變， 且 恒大于零（因?yàn)閚-2中至少包含一個(gè) 出口局部阻力系數(shù)0=1），故Pn減小,結(jié)論： 1、在其他條件不變時(shí)，管內(nèi)任何局部阻力的增大將使該管內(nèi) 的流速下降，反之亦然。 2、在其他條件不變時(shí)，關(guān)小閥門必將導(dǎo)致閥前（或閥上游） 靜壓強(qiáng)的上升以及閥后（或閥下游）靜壓強(qiáng)下降，反之亦然,3,5,討論：用機(jī)械能衡算式分析管路某出靜壓強(qiáng)的變化時(shí)，不宜將 局部阻力系數(shù)已起變化的部分包括在衡算式內(nèi)。如題中分析M處壓 力變化時(shí)，若在M點(diǎn)所處截面與2-2截面間列機(jī)

4、械能衡算式,當(dāng)閥關(guān)小時(shí)，式（4）中u減小，而M-2增大，因此難以由式（4） 直接判斷出PM的變化趨勢(shì)，使分析過(guò)程變得復(fù)雜。因此適當(dāng)?shù)倪x 取衡算范圍以避免式中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的變量成相反變 化的情況,4,6,例3 如圖所示，高位水箱下面接一32x2.5的水管，將水引向 一樓某車間，其中，ABC段管長(zhǎng)為15m。假設(shè)摩擦系數(shù)約為 0.025，球心閥全開及半開時(shí)的阻力系數(shù)分別為6.4和9.5，其他 局部阻力損失可忽略。試問(wèn)： （1）當(dāng)球心閥全開時(shí)，一樓 水管內(nèi)水的流量為多少？ （2）今若在c處接一相同直徑 的管子（如圖虛線所示）， 也裝有同樣的球心閥且全 開，以便將水引向離底層 3m處的二樓。計(jì)

5、算當(dāng)一樓水管上閥門全開或半開時(shí)， 一、二樓水管及總管內(nèi)水的流量各為多少,7,例4 一油田用600X25、長(zhǎng)L= 100km 水平鋪設(shè)的管線將原 油輸送至某煉油廠油庫(kù)。已知原油粘度= 0.187Pa.s 密度=890kgm3。因油管允許承受的最高壓力為6MPa （表壓），故全程需設(shè)：兩個(gè)泵站，如圖所示。第一個(gè)泵 站設(shè)在油田處，試問(wèn)要使油管達(dá)到最大輸送能力，第二 個(gè)泵站應(yīng)設(shè)在何處？此時(shí)輸送量為多少？假設(shè)局部阻力 損失忽略不計(jì)，管壁絕對(duì)粗糙度=0.1m,8,例5 用往復(fù)泵將某種粘稠液體從敞口貯槽B送至密閉容器A內(nèi)，用 旁路調(diào)節(jié)流量。主管上裝有孔板流量計(jì)C，其孔徑d0=30mm, 孔流系數(shù)C0=0.6

6、3；主管直徑為66x3mm,DA管段長(zhǎng)度（包括 所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為80m；旁路管直徑為38x3mm,其 長(zhǎng)度（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為50m。被輸送液體粘度為100 mPa.s,密度為1100kg/m2;U型管壓差計(jì)讀數(shù)R=0.3m,指示液為水銀； A槽內(nèi)液面上方壓強(qiáng)表讀數(shù)為49kPa。已知主管和支管中流型相 同。試求 1、支管中液體流量，m3/h; 2、泵的軸功率（=85%），kW.。 注：計(jì)算時(shí)可忽略從貯槽液面至D截面 之間主管段的流動(dòng)阻力,9,例6 用離心泵向E、F兩個(gè)敞口高位槽送水，管路系統(tǒng)如圖所示 已知：所有管路內(nèi)徑均為33mm，摩擦系數(shù)為0.028，A、B管段 的長(zhǎng)度（含所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）為100m，泵出口處壓強(qiáng)表 讀數(shù)為294kPa，各槽內(nèi)的也面恒定。試計(jì)算： 1、當(dāng)泵只向E槽供水，而 不向F槽供水、F槽內(nèi)的水也不向 E槽倒灌（通過(guò)調(diào)節(jié)閥門V1與 V2的開度實(shí)現(xiàn)),此時(shí)管內(nèi)流速 和BC段的長(zhǎng)度（含所有局部 阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）為若干； 2、欲同時(shí)向E、F兩槽供水， 試定性分析如何調(diào)節(jié)兩閥門 的開度,10,例7 某轉(zhuǎn)子流量計(jì)，出廠時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣進(jìn)行標(biāo)定，其刻 度范圍為1050m3/h，試計(jì)算： 1、用該轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定20