化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)習(xí)題及答案

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)習(xí)題及答案1.習(xí)題一題目：一個(gè)儲(chǔ)罐的直徑為5米，高度為8米。儲(chǔ)罐內(nèi)充滿(mǎn)了液體，液面高度為6米。若液體密度為800kg/m3，求儲(chǔ)罐內(nèi)液體的質(zhì)量。解答：儲(chǔ)罐內(nèi)液體的體積可以通過(guò)液體的面積乘以液面高度來(lái)計(jì)算。液體的面積可以通過(guò)圓的面積公式來(lái)計(jì)算，即：$$A=\\pir^2$$其中，r為儲(chǔ)罐的半徑，r=d/2=5/2=2.5米。所以，液體的面積為：$$A=3.14\\times2.5^2=19.625\\,\\text{平方米}$$液體的體積可以通過(guò)液體的面積乘以液面高度來(lái)計(jì)算，即：$$V=A\\timesh=19.625\\,\\text{平方米}\\times6\\,\\text{米}=117.75\\,\\text{立方米}$$液體的質(zhì)量可以通過(guò)液體的體積乘以液體的密度來(lái)計(jì)算，即：$$m=V\\times\\rho=117.75\\,\\text{立方米}\\times800\\,\\text{kg/m3}=94200\\,\\text{千克}$$所以，儲(chǔ)罐內(nèi)液體的質(zhì)量為94200千克。2.習(xí)題二題目：一臺(tái)離心泵的額定流量為150m3/h，額定揚(yáng)程為60m。假設(shè)泵的效率為80%，求離心泵的額定功率。解答：離心泵的額定功率可以通過(guò)所需揚(yáng)程、流量和效率的公式來(lái)計(jì)算，即：$$P=\\frac{{Q\\timesH}}{{\\rho\\timesg\\times\\eta}}$$其中，Q為流量，H為揚(yáng)程，$\\eta$為效率，$\\rho$為液體密度，g為重力加速度。將已知值代入公式中，可以得到：$$P=\\frac{{150\\,\\text{m3/h}\\times60\\,\\text{m}}}{{1000\\,\\text{kg/m3}\\times9.8\\,\\text{m/s2}\\times0.8}}=1153.06\\,\\text{W}$$所以，離心泵的額定功率為1153.06瓦。3.習(xí)題三題目：一臺(tái)壓縮機(jī)的排氣壓力為2.5MPa，排氣溫度為180°C。壓縮機(jī)的吸氣壓力為0.1MPa，吸氣溫度為30°C。求壓縮機(jī)的壓縮比和功率。解答：壓縮機(jī)的壓縮比可以通過(guò)排氣壓力和吸氣壓力的比值來(lái)計(jì)算，即：$$\\text{壓縮比}=\\frac{{\\text{排氣壓力}}}{{\\text{吸氣壓力}}}$$將已知值代入公式中，可以得到：$$\\text{壓縮比}=\\frac{{2.5\\,\\text{MPa}}}{{0.1\\,\\text{MPa}}}=25$$壓縮機(jī)的功率可以通過(guò)以下公式計(jì)算：$$P=\\frac{{m\\cdotR\\cdotT\\cdot\\ln\\left(\\frac{{P_2}}{{P_1}}\\right)}}{{\\eta}}$$其中，P為功率，m為氣體流量，R為氣體常數(shù)，T為絕對(duì)溫度，P1為吸氣壓力，P2為排氣壓力，將已知值代入公式中，可以得到：$$P=\\frac{{m\\cdotR\\cdotT\\cdot\\ln(25)}}{{\\eta}}$$由于題目并未提供氣體流量和壓縮機(jī)的絕熱效率，無(wú)法計(jì)算出壓縮機(jī)的功率。4.習(xí)題四題目：一臺(tái)加熱爐的燃燒效率為85%，燃料的低位發(fā)熱量為40MJ/kg，燃料的質(zhì)量流量為500kg/h。求加熱爐的熱輸出。解答：燃料的熱輸出可以通過(guò)燃料的質(zhì)量流量、燃燒效率和低位發(fā)熱量的公式來(lái)計(jì)算，即：$$Q=\\dot{m}\\cdotQ_{\\text{低位發(fā)熱量}}\\cdot\\eta$$將已知值代入公式中，可以得到：$$Q=500\\,\\text{kg/h}\\times40\\,\\text{MJ/kg}\\times0.85=17\\,\\text{MW}$$所以，加熱爐的熱輸出為17兆瓦。5.習(xí)題五題目：一臺(tái)風(fēng)扇的風(fēng)量為5000m3/min，靜壓為2000Pa。求風(fēng)扇的功率。解答：風(fēng)扇的功率可以通過(guò)風(fēng)量和靜壓的公式來(lái)計(jì)算，即：$$P=\\frac{{Q\\cdot\\DeltaP}}{{\\eta}}$$其中，P為功率，Q為風(fēng)量，$\\DeltaP$為靜壓，$\\eta$為風(fēng)機(jī)的效率。將已知值代入公式中，可以得到：$$P=\\frac{{5000\\,\\text{m3/min}\\times2000\\,\\text{Pa}}}{{1000\\,\