化工原理的計(jì)算題(最終版)

00110排排入入f,0v11221e212gehJ/ffgH9.81331.3/3600【1離心泵把20的水從開口貯槽送至常壓容器槽和容器內(nèi)水位恒定，相對(duì)位置如圖。吸入管直Φ78×4mm、長(zhǎng)，排出管直Φ66×3mm、長(zhǎng)100m（各段均包括所局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度擦系數(shù)均0.02離心泵特性曲線為：He=30-6×105qv2（其中He為m，為m3/s1）管路流（m3/h若泵的效率為65%，00110排排入入f,0v11221e212gehJ/ffgH9.81331.3/3600

解1）在貯槽液面′與貯槽液面′間

pu2pu2g2

H

f列機(jī)械能衡算方程，并以′為基準(zhǔn)水平面。

其中z0=0z1=16mp0=p1=（表壓u1=0

lu2l28llH(d2gd2gd5d5入排820100）2232418.1q23.142

)

因=H有He=30-6×105qv2=16+232418.1qv2解得：qv==m3/hH232418.1q（2）He=×105×0.00412=19.914m=1000××0.0041/0.65=1232W【2】2×、45℃氯苯用泵從應(yīng)器A輸送到高位槽B（如圖所示出口處距反應(yīng)器液面的垂直高度為15m，反應(yīng)器面上方維的壓，高位槽液面上方為大氣壓，管子?76mm×4mm、26.6m的銹鋼管系數(shù)上有兩個(gè)全開的閘閥ζ1=0.17°標(biāo)準(zhǔn)彎頭ζ2=45℃氯苯的密度1075，粘度為×·。若泵軸功率為，求泵效率。解：如圖，取、面，以截為基準(zhǔn)面，pu2uH2g

H

f

=，=u1=0；

5.168

3

p2==15m2

5.1680.0682

1.42m

Re

0.0681075

5pu2H

H

f

H

f

f

H

，f,局

f

f

f閘

fH

f直

lumd2

f,

(0.5

1.422

H

(101.326.7)1.42107529.81

=23.83m

23.83*10^3W1.301.86【3】如圖所示輸系統(tǒng)，已知管路總長(zhǎng)度（包括所有當(dāng)量長(zhǎng)度，下同）為，壓力表之后管路長(zhǎng)度為80m路摩擦系數(shù)為管路內(nèi)徑為水的密度為1000kg/m3泵的效率為輸水量為15m3/h（1）整個(gè)管路的力損失，J/kg）泵的軸功率，。解）整個(gè)管路的阻力損失，；由題意知，

u

q

A

15

(36000.05

4

)

m/s

lu0.03J20.052=2

（2在貯槽液′與高位槽液面′間列柏努利方程以槽液面為基準(zhǔn)水平面ugHu0=p1=，，代入方程得：f15qq4.17kg/s

PW

η

1.727

V單已知wt【生產(chǎn)過程每年欲得濾3800m3，年工作時(shí)間5000hr，采用間式過濾機(jī)，V單已知wt

已知V3800m3/year作hr/year,恒1.5K63/sq2.5m/e

w

2.5,在恒壓下每一操作周期為2.5hr，其中過濾時(shí)間為1.5hr，將懸浮液在同樣操作條

解周期液

V

38005000/

1.93

恒為

k

m

s

，

qqq濾餅不洗滌，求1所需過濾面積2）需m2的過濾機(jī)幾

q3600(2.5

)

2.5

/臺(tái)？

A

15.30.124

A15.31.91A8

取n=2【5壓下對(duì)某種懸浮液進(jìn)行過濾，過濾10分鐘得濾液4升再過濾10分鐘2果繼續(xù)

解：恒壓時(shí)

2VVKA

4KA（4VKA

10分鐘得到幾升？

VL,KA2e

2.4L

/

2

1

V2VKA22-V-21

解：V7.5L【6】有一葉濾機(jī)自始自終在恒壓過濾下過濾水懸浮液時(shí)，得到如下過濾方程

qq

，在實(shí)際操作中，5min時(shí)內(nèi)做恒速過濾，此事過濾壓強(qiáng)自零上升至上述實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)，此后做恒壓過濾，全部過濾時(shí)間為。試求1）每一循環(huán)過程中每

過濾面積得到的濾液量（之后用相當(dāng)于濾液總量的水洗滌濾餅，洗滌時(shí)間為多少？

qL/m解1)恒壓過濾

qqK

/m

K2

/4

恒速過濾時(shí)

2

qKe

即：q

q

q

20.5L/恒壓過濾

)qq)

20.5)250(205)洗滌

1qL/m25

葉濾機(jī)

K1.83L)2(58.410)

q6.4min1.83【7

現(xiàn)有一底面積為的降塵室，用以處理20℃的常壓含塵空氣。塵粒密度為，現(xiàn)需要將直徑為25μm上的顆粒全部除去。試計(jì)算該降塵室含塵氣體的處理能力，m3/s若在該降塵室中均勻設(shè)置塊水平隔板，則含塵氣體的處理能力為多少m3/s?已知℃空氣的密度=1.2，粘度μ=1.81×10-5Pa·。解）

t

(

(18001.2)18

0.034/Re

t

1.81

0.056

=5×0.034=（2）當(dāng)均勻設(shè)置水平隔板時(shí)，實(shí)際降塵室面積為（）個(gè)A，以氣體的處理量為qV(n+1)Aut=(6+1)×50.034=1.19m3/s【8長(zhǎng)2.0m1.0m的降塵室20常壓下處理1800m3/h的含塵空氣知空氣密度，=1.81×10-5Pas所含球形塵粒密度2400kg/m3，試算可被除下的最小顆粒的直徑。解：設(shè)100%除去的沉降處于斯托克斯qv=Aut

t

/BL3600

(

18(24009.81

58.8

Re

ut

58.81.81

0.974因此假設(shè)成立，故可被除下的最小顆粒的直徑58.8m

【】常溫下，用長(zhǎng)4m寬2m高2m含層隔板的降塵室除去某含塵氣中的

t

(

1.30)

4.67/塵粒。已知塵粒密度，含塵氣密度為，為×

Re

t

10

3.5

1.72

10-5Pa.s塵粒直徑在10m上，求該降塵室的處理能力（m3/h：設(shè)為層流沉降：

故假設(shè)正確。單層流量：qV單Lbut=4×2××0.037m3/s塵室處理能力qV=（19+1qV單20×0.037=【10】一單殼程單程列管換熱器，25mm×鋼管束組成。流量為1.5kg/s苯在管內(nèi)流動(dòng)，由80冷卻到℃。冷卻水在管外和苯呈逆流流動(dòng)，進(jìn)口溫度為℃，出口溫度為℃。已知水側(cè)和苯側(cè)的給熱系數(shù)分別為1700W/(m2·℃)和900W/(m2·)，苯的平均比熱容為1.9×·℃)，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為·℃)，污垢熱阻和換熱器的熱損失忽略不計(jì)。試求該列管換熱器的管子數(shù)△tm=Knπtm其中Q=qm1cp1(T1-T2)=1.51.9××(80-30)=142.5×103W=142.5kW，故此，K

d

25451700

)

(8050)(3020)20

n

QL

142.5490.5

18.2

根【在100Φ252.5mm、鋼管組成的列管式換熱器中，用飽和水蒸汽加熱空氣，空氣走管程。已知加熱蒸汽溫度為120，空氣的質(zhì)量流量為6000kg/h空氣的進(jìn)、出口溫度分別20℃60℃操作條件下空氣比熱為℃)，空氣的對(duì)流給熱系數(shù)℃)，蒸汽冷凝給熱系數(shù)為8000℃)，假定管壁導(dǎo)熱熱阻、垢層熱阻及熱損失可忽略不計(jì)。試求1）加熱空氣需要的熱量Q為多少？（以管子外表面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)K為少？（3此換熱器能否完成生產(chǎn)任務(wù)？

Qc/3600/s

1K1dd

110.0258000

39.8W/m

1003.1415923.56

120）lnln120）Q39.823.5673425.3//s2

可見，需，能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。【12】列管式換熱中，用飽和溫126℃的蒸汽將470m3/h的某一溶液從℃加熱到45℃，采Φ×3mmλ=46.5W/(mK)長(zhǎng)2m數(shù)汽α1=11600W/(m2·K)；某溶在管