第二章模擬題及答案

-1-1-1.-1-1-12-1-1-1.-1-1-12化工原理練習(xí)題五計(jì)算題密為的鹽水，以25m3.h

的流量流過內(nèi)徑為75mm的縫鋼管。兩液面的垂直距離為，鋼管總長為，件、閥門等的局部阻力為鋼管阻力的％。試求泵的軸功率。假）摩擦系數(shù)＝）泵的效率η0.6答案*****Z1＋ｕ2/2/ρｇ＋HeZ2＋ｕ2/2ｇ＋P2f＝0＝25mｕ，，＝∴＝＋＝25＝（ｌ/d×ｕｇ）ｕ＝Ｖ/A＝25/（（0.075）＝＝（（2×9.81＝鹽柱＝＋7.567＝＝（3600×102）＝N軸＝＝2.(16分如圖的輸水系統(tǒng)知內(nèi)徑為d=50mm,在門全開時(shí)輸送系統(tǒng)的Σ(l+le=50m,摩系數(shù)可取λ=0.03,泵的性能曲線,在量為m3.h至m3.h范內(nèi)可用下式描述:H=18.92-0.82Q2

，此處H為的揚(yáng)程為的流量m3.h問(1)如要求流量為，單位質(zhì)量的水所需外加功為多單重量的水所需外加功為多泵能否完成任?(2)要求輸送量減至通過關(guān)小閥門來達(dá)到)泵的軸功率減少百分之多少?(設(shè)的效率變化忽略不)答案*****⑴Σhfλ[Σ(l+le2/2)=0.03×(50/0.05)(1.415-2W=Zg+Σhf1-2H而H=18.92-0.82H泵>需故泵可用⑵N=HQρg/ρg/常數(shù)∴∝HN∝H=18.92-0.82(8)0N∝N/N=14.59×8/(13.746×10)=0.849

-1]/

(N-N)/N=1-≈15.1%如3B57離心泵將℃的水由敞口水送到一壓力為2.5at的塔,管徑為φ108×4mm管路全長包括局部阻力的當(dāng)量長度的進(jìn)出口當(dāng)量長度也包括在內(nèi))已：水的流量為的粘度1厘為路摩擦系數(shù)可取為0.024，試計(jì)算并回答：(1)水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)(2)管路所需要的壓頭和功率；答案*****已知：d=108-2×4=100mm=0.1m∴⑴∵∴水在管內(nèi)流動(dòng)呈湍流⑵以為水平基準(zhǔn)面,在1-1與2-2面列柏努利方程：∵Σhfλ[(l+Σle)/d]∴He=18+25+4.9=47.9m

表壓Ne=HQρg=47.9×1000×9.81×56.5/3600=7.4kw如所示，用離心泵將水從貯水池輸送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面離貯水池的水面高度保持為，輸送水量用孔板流量計(jì)測得?？装灏惭b在離位槽水面處孔徑為，流系數(shù)為。路為φ57×3.5mm的鋼管，直管長度和局部阻力當(dāng)量長度之和包括孔板局部阻力當(dāng)量長)為，其中貯水池至孔板前測壓點(diǎn)A的管長度和局部阻力當(dāng)量長度之和為。水的密度為，的粘度為摩擦系數(shù)近為形管中指示液均為水其密度為。當(dāng)水的流量為時(shí)，試確定：(1)水通過泵所獲得的外加能量為?在孔板前測壓點(diǎn)A處安裝的形管壓力計(jì)中指示液讀數(shù)⑶孔板流量計(jì)的U管中指示液讀數(shù)為少

為多少/

0.20.2答案*****⑴λ=0.3164/Re

=0.0213取貯水池液面為面高位槽液面為截面列柏努利方程式：-2-⑵以A為22截面,在1-1與2-′截面間列柏努利方程式∑hf1-′--)/--λ[(l+=148.3-9.2×9.81--=148.3-90.252-0.4714---)/[g(--1000)]=0.3846m=38.46cm⑶根據(jù)Vs=C[2gR(-oo2oo式中CSoo

--1000)]=0.4m欲用離心泵將℃水以的流量由水池打到敝口高位槽，兩液面均保持不變，液面高差為泵吸入口在水液面上方2m處泵的吸入管路全部阻力為O柱2壓出管路全部阻力為3mH柱泵的效率為0.6，求泵的軸功率。若已知泵的允許吸上真2空高度為6m問上述安裝高度是否合適？（動(dòng)壓頭可忽略的密度可取。答案*****如圖取1，2－2截，并以1－面為基準(zhǔn)面，列柏努里方程得：/

-1-1H＝＋-＝18＋＝22m∴＝（）＝3kw允＝－ｇ－Hf＝6－＝5m∵Hg＜Hg∴裝高度合適。如圖所示，計(jì)劃蓄水池A的側(cè)安裝一臺離心泵，將水輸送至列管換熱器B的殼程內(nèi)作冷卻用，要求水的流量為，水自換熱器出來后流進(jìn)高位水槽中回收他用。已知：（1）蓄水池A水面標(biāo)高，高位槽處水管末標(biāo)高；（2）輸水管為φ60×3.5mm的管；（3）管路部份的壓頭損∑＝（2ｇ）mH，2換熱器程的壓力損失ΔP＝73.6×U2/（ｇ）U為內(nèi)流體流速，ρ水＝1000kg.m-3今庫存有一臺2B－型離心泵，其性能參數(shù)如下表所示，核算選用此泵是否合適。流量揚(yáng)程軸率允吸入真空度34.58.730.87.23.075.7

）答案*****選擇計(jì)算截面－1－2面題圖所示；地平面為基準(zhǔn)面。＝＝（）＝＋ｇｇ＋＝＋ｇ∑ｈf＋－ｇ＝＝He＝（）＋＋＋＝由2B－型離心泵特性曲線圖查得：Q＝（＞）且η＝％，而ηmax＝65％65×90＝％（＜62＝故此泵通用。/

3333某準(zhǔn)備用離心泵將20的清水以的量由敞口的儲水池送到某收塔的塔頂。已知塔內(nèi)的表壓強(qiáng)為，塔頂水入口距水池水面的垂直距離為6m吸入管和排出管的壓頭損失分別為和路的壓頭忽略不計(jì)的大氣壓為水，水的密度為現(xiàn)庫存有三臺離心泵，其型號和銘牌上標(biāo)有的性能參數(shù)如下，從中選一臺比較合適的以作上述送水之用。型號流（）揚(yáng)程）允許吸上真空度3B57A7.03B333B19答案以儲水池液面為－1面以塔頂為截面－，并以－面為基準(zhǔn)面，列柏努利方程＋ｇｇｈ＝＋ｇｇ＋∑ｈf＝0＝，＝，＝（）＝0ｈ＝＋＝4mｈ＝6（）4（m∵ｈ＝（）V＝選較適。允許安裝高度允允-（2g-吸實(shí)際安裝高度實(shí)允-0.5=5-0.5=4.5m如所示輸水系統(tǒng)，管長、管(以m計(jì))和局部阻力的阻力系數(shù)均標(biāo)于圖中。直管部分的λ值為0.03求：）以流量Qm.

和壓頭Hem表的管路特性曲線方程）輸水量為15m.h-1時(shí)要求泵提供的有效功率（以kw計(jì)答案*****（ａ）＝）Q＝或＝＝0.34Qｈ＝+＝

＝/

-1--1-＝＝（ｂ）Q＝He＝＝Ne＝QHeｇ＝＝819w現(xiàn)有一臺離心泵，銘牌上標(biāo)出允許吸上真空度H＝6m用來輸送20的清水，已知吸3入管路的全部阻力損失為mHO大壓為10mHO去入口處的動(dòng)壓。22試計(jì)算此泵的允許安裝高度為少米？答案＝－ｇ∑ｈf

0＝6－＝4.0m實(shí)際安裝高度實(shí)10.用心將原油從油庫沿管內(nèi)徑為長公(包括局部阻力的當(dāng)量長度的水平管送往煉油廠。輸油量為4。油泵的總效率為0.65求泵的軸功率。某天，該油泵突然發(fā)生故障，于是開動(dòng)一臺備用泵，其壓頭僅為原來泵的80%問此泵能輸送原油多少。送條件下原油的密度為粘度為。設(shè)油庫和煉油貯罐均為