化工基礎(chǔ)題目答案

1、一1.（ 12 分）水塔供水系統(tǒng)，管路總長Lm( 包括局部阻力在內(nèi)當(dāng)量長度 ), 1-1'到 2-2'的高度 H (m),規(guī)定供水量 V m3/h。當(dāng)忽略管出口局部阻力損失時(shí)，試導(dǎo)出管道最小直徑 dmin 的計(jì)算式。若 L=150m ， H=10m, V=10 m 3/h , =0.023，求 dmin* 答案 * 在 1-1與 2-2間列柏努利方程， 以通過水平管的中心線為水平基準(zhǔn)面gZA+uA2A / = gZBB2/2+pB/ +Wf/2+p+u2由 (p1-p2)=0(Z 1-Z 2)=H(Z1 -Z2)+(p 1-p2)/ g=Wf = (L/d)u2/2g；H=(L

2、/d)u2/2g而 u2=V h /3600(22d/4) 代入上式2H= (8Vh L/3600 gd)=>20.5d = (8LVh /3600 gH) d= (8LVh/3600 gH)代入數(shù)據(jù)： d=0.023 ×(8 ×150×10/3600 ×× 9.81 ×10) =0.0466m=46.6mm2.（ 12 分） 某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位槽B 中 ,輸液管為 38× 2.5mm的銅管 ,已知料液在管中的流速為A 輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽2因擴(kuò)大生產(chǎn)，須再建一套同樣的系統(tǒng), 所用輸液管直徑不

3、變，而要求的輸液量須增加30%,問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少?* 答案 *低液面 2-2 為基準(zhǔn)，在 1-1 與 2-2 間列柏努力方程：gZA+uA 2/2+pA / = gZB+uB2/2+p B/ +Wf u1 0u2;p1=p2于是 gZ1=gZ 2+Wf)= W2g(Z 1-Z 2f =20.6 u /2u=2g(Z 1-Z 2)/20.6 0.5 =(2 ×9.81 ×6/20.6) 0.5=2.39m/sZ 1 =Z2+20.6u 2/2g =5+20.6(1.3 2.39)×2/(2×9.81) =15.14m增高為：

4、Z1-Z 1=15.14-11=4.14m3（. 15 分）如圖所示的管路系統(tǒng)中， 有一直徑為 38× 2.5mm、長為 30m 的水平直管段 AB,并裝有孔徑為16.4mm 的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測量流量,流量系數(shù) Co=0.63 。流體流經(jīng)孔板永久壓強(qiáng)降為 3.5 ×104N/m 2， AB 段的摩擦系數(shù)可取為0.024。試計(jì)算 : 液體流經(jīng) AB 管段的壓強(qiáng)差； 若泵的軸功率為500W ，效率為60%，則 AB 管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。* 答案 *在 A-B 之間列柏方程 (管中心線為基準(zhǔn)面 )：gZA+uA 2/2+pA / = gZB+uB2/2+p

5、B/ +Wf2pA -p2=Wf= Lu/2d+ p 孔u(yù)0=C0 2gR( 2- )/ =0.632×9.81 ×0.6(13600-867)/867 =8.284m/s224=74590 N/m2pA -pB=0.024 ×(30/0.033) (2×.046 /2)×867+3.5 ×10Ne=We .Ws=(74590/867)( /4)d22u =86(0.785× 0.033×867)=130w×2.046有效功率百分?jǐn)?shù)=130/(500 ×0.6) ×100%=43.3%

6、4.（ 18 分）如本題附圖所示，槽內(nèi)水位維持不變。槽底部與內(nèi)徑為 100mm 鋼管相連，管路上裝有一個(gè)閘閥，閥前離管路入口端15m 處安有一個(gè)指示液為汞的U 管壓差計(jì)，測壓點(diǎn)與管路出口端之間距離為20m 。1當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)測得 R 600mm ，h 1500mm ；當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)， 測得 R 400mm，h 1400mm ，管路摩擦系數(shù)取 0.02，入口處局部阻力系數(shù)取 0.5，問每小時(shí)從管中流出水量為多少 m3。2當(dāng)閥全開時(shí) （取閘閥全開le/d15， 0.0 18），測壓點(diǎn) B 處的靜壓強(qiáng)為若干 N/m 2（表壓）。* 答案 *（1）當(dāng)閘閥全關(guān)時(shí)，根據(jù)靜力學(xué)關(guān)系：（ Z h） R. 得水

7、槽液位高度：Z R汞/ h=0.6 ×13.6-1.5=6.66m汞列 A A 與 B B 截面柏努利方程式：B / （ R h） / =(0.4 × 13600-.41000)/1000=4.04m×P汞ZPB / 222/2（ （/d） ）/2 （ 1 （ /d） ） /26.664.04（ 1 0.02 ×15/0.1 0.5） 2 /2 4.5 2/2 u（ 2.62×2×9.81/4.5） 0.5 3.38 m/sV 0.785 ×0.12 ×3.38 ×3600 95.5 m3/h（ 2）當(dāng)閘

8、閥全開時(shí)，列A A 與 C C 截面柏努利方程：22Z /2 hf（ 1 （ l le） /d ） /22解得 u 4.02m/s ,6.66 (1+0.018(35/0.1+15)+0.5) /2 ;由 A A 與 B B 截面間柏努利方程式得：2 / /（1（2Z /2 PBf PB/d） ） 2/2PB / Z （ 1 （ /d） ） /26.66（ 1 0.018 ×15/0.1 0.5）×4.02 /(2 ×9.81) 3.2m, PB 31392 N/m 25.（ 15 分）有一內(nèi)徑為d 50mm 的管子，用孔板流量計(jì)測量水的流量，孔板的孔流系數(shù) C0

9、 0.62，孔板內(nèi)孔直徑 d0 25 mm，U 形壓差計(jì)的指示液為汞： （ 1）U 形壓差計(jì)讀數(shù) R 200mm，問水的流量為多少？（ 2）U 形壓差計(jì)的最大讀數(shù) Rmax 800mm，問能測量的最大水流量為多少 ?（ 3）若用上述 U 形壓差計(jì)，當(dāng)需測量的最3大水流量為 V max 30m /h 時(shí)，則孔板的孔徑應(yīng)該用多大？（假設(shè)孔板的孔流系數(shù)不變）（ 1） 0 C0（2（ s ） / ） 0.5 0.62（ 2×9.81 ×0.2 ×12.6） 0.5 4.36m/s V 0.785 ×0.0252×4.36 ×3600 7.7m

10、3/h（ 2） max 0.62（ 2 max（ ） / ） 0.5 0.62（ 2×0.8 ×9.81 ×12.6） 0.5 8.72m/s V max 0.785 ×0.0252×8.72 ×3600 15.4m3/h（ 3） max 8.72 m/s; V max 30m3/h2×3600解得：d0 0.0349m 34.9mm30 0.785 ×d0 ×8.72即應(yīng)該用d0 35mm 孔徑的孔板。6.（ 12 分）用內(nèi)徑為300mm 的鋼管輸送20的水，為了測量管內(nèi)水流量，在 2m 長主管上并聯(lián)了

11、一根總長為10m（包括局部阻力的當(dāng)量長度）內(nèi)徑為 53mm 的水煤氣管， 支管上流量計(jì)讀數(shù)為 2.72m3/h, 求總管內(nèi)水流量為多大？ 取主管的摩擦系數(shù)為 0.018，支管的摩擦系數(shù)為 0.03。* 答案 *設(shè)主管中水流量為 V 1，支管中水流量為 V 2則 VV1V 2V 2 0.785d22u2×36002.72m3/hu2 2.72/（ 3600×0.785 ×0.0532） 0.343m/sW f2 2（ l2/d2） u22/2 0.03×10/0.053 0×.3432 /2 0.333 /kg Wf1 （ l1/d1） u2/2

12、W f2112/kg 0.018 ×2/0.3 u×1/20.333解得u12.36m/sVs 21×3600 0.785 ×0.32×3600600m3/h/4 ×d1×2.36總流量 V 600 2.72 602.72m 3/h7.（ 16 分）在附圖所示的管路系統(tǒng)中，有一直徑為 38× 2.5mm、長為 30m 的水平直管段AB ，在其中間裝有孔徑為16.4mm 的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測量流量， 流量系數(shù) Co 為 0.63，流體流經(jīng)孔板的永久壓降為 6×104Pa，AB 段摩擦系數(shù) 取為 0.022，

13、試計(jì)算：液體流經(jīng)AB段的壓強(qiáng)差； 若泵的軸功率為800w ，效率為62%，求 AB 管段所消耗的功率為泵的有效功率的百分率。已知: 操作條件下液體的密度為 870 kg/m 3,U 形管中的指示液為汞,其密度為 13600kg/m 3。* 答案 *oo2gR(-)/ =0.632× 0.6 × 9.81(13600-870)/870 =8.27m/su =C22u=(d o /d) uo =(16.4/33)×8.27=2.043m/sWs=2.043 × ( /4)×20.×033870 =1.52kg/s流體流經(jīng) AB 段的壓強(qiáng)差

14、：在 A 與 B 兩截面間列柏努利方程(管中心線為基準(zhǔn)面 )22/2)+WZA g+(pA/ )+(u/2)=ZB g+(pB / )+(uBAfZA =ZBuA =u B210×/ ) =0.02224Wf= (l/d)(u/2)+(6× (30/0.033)×/2)+(6(2.04310× /870) =111J/kg pA -pB =Wf=870 ×111=96570Pa Ne=800× 0.62=496wAB 段所消耗的功率N： N=WsW f =1.52 ×111=168.7w N/Ne=118.7/496=0.3

15、4=34%8（. 18 分）某液體密度 800kg/m 3，粘度 73cp，在連接兩容器間的光滑管中流動(dòng)，管徑 300mm，總長為 50m( 包括局部當(dāng)量長度 )，兩容器液面差為3.2m( 如圖示 ) 。求：管內(nèi)流量為多少? 若在連接管口裝一閥門，調(diào)節(jié)此閥的開度使流量減為原來的一半，閥的局部阻力系數(shù)是多少 ? 按該管折算的當(dāng)量長度又是多少0.25?層流 : =64/Re;湍流 =0.3164/Re* 答案 *u u 012在 1-1 面和 2-2面之間，列柏式以2-2 面為基準(zhǔn)面：gz =W= (l/d)(u2f/2)設(shè)流體流動(dòng)符合柏拉修斯公式：0.25； Re=du/ =0.3164/Re0

16、.252251.251.75 gz =0.3164/Re(l/d)( u/2) =0.3164/(0. / )(u /2) (l/d1.750.251.25 u=3.513m/s u =2gz/0.3164/( /)×(l/d )=9.01542;驗(yàn)證： Re=0.3×3.513 ×800/0.073=11550>4000 ，假設(shè)正確223V= ( /4)d/h)u=( /4)(0.)3 ×3.513 ×3600=893.95(m流量減半，即是流速減半u=3.513/2=1.7565m/sRe=5775,符合柏拉斯式條件 ,列 1-1 面

17、至 2-2 之間的柏式：gz=(0.3164/Re0.25)(l/d)+20.25)(l/d)/2);(u =2gz/u-(0.3164/Re=2×9.81 ×3.2/1.7565-(0.3164/5775 0.25) ×(50/0.3) =14.3220.2520.25又 (u/2)= (le /d)(u/2)=(0.3164/Re)(le /d)(u/2); =(0.3164/Re )(le /d)0.250.25le =(d /0.3164)Re=118.2(m)=(0.3 14×.3/0.3164) 5775×9.（ 20 分）粘度為3

18、0cp，密度為 900kg/m 3 的液體，自A 經(jīng)內(nèi)徑為40mm的管路進(jìn)入B，兩容器均為敞口，液面視為不變。管路中有一閥門。當(dāng)閥全關(guān)時(shí)，閥前后壓力表讀數(shù)分別為0.9atm 和 0.45atm?，F(xiàn)將閥門打至1/4 開度，閥門阻力的當(dāng)量長度為30m，閥前管長 50m，閥后管長 20m（均包括局部阻力的當(dāng)量長度)。試求 : (1）管路的流量 m3/h ？(2 ）閥前后壓力表讀數(shù)有何變化？* 答案 *（1）閥關(guān)時(shí)4P1 Z1， Z1P1/ 0.9 ×9.81 ×10/(900 9.81)=10m×Z2 P2/ 0.45 ×9.81×104/（900

19、×9.81） 5m閥開時(shí)，兩槽面間列柏式:PA/ ZA A 2/2 PB/ ZB B2/2 W f（ 1）（ ZA ZB） W f（ 105） ×9.81 49.05W fWf =（ /d） u2/2= （ 50 20 30） /0.04） u2/2 1250 u2代入（ 1）49.05 1250u2設(shè) 0.02，則（ 49.05/（ 1250×0.02） 0.5 1.4m/sRe0.04 ×1.4×900/（ 30×10-3） 1680 層流 64/1680 0.038 設(shè)分析： ， ，仍為層流49.05 1250 ×64

20、/（ 0.04 ×900 /(30×10-3 )） u2 0.736m/sVs 0.785 ×0.042 ×0.736 ×3600 3 .33m3/h（ 2）閥開后， P1， P210.（ 20 分）用離心泵將密閉儲(chǔ)槽中20的水通過內(nèi)徑為100mm 的管道送往敞口高位槽。兩儲(chǔ)槽液面高度差為10m,密閉槽液面上有一真空表P1 讀數(shù)為 600mmHg( 真 ),泵進(jìn)口處真空表 P2 讀數(shù)為 294mmHg( 真 )。出口管路上裝有一孔板流量計(jì),其孔口直徑 d0=70mm, 流量系數(shù) = 0.7, U形水銀壓差計(jì)讀數(shù)R=170mm 。 已知管路總能量

21、損失為44J/kg，試求：出口管路中水的流速。泵出口處壓力表 P3( 與圖對(duì)應(yīng) )的指示值為多少 ?(已知 P2 與 P3 相距 0.1m)。* 答案 *0.5 u0 = (2 P/ )P=Rg( 4o- )=0.17 × 9.81 × (136-1000)=2.1 10×V=0.7( /4) =0.0174 m 3/s u=V/(0.785d240.5=0.7 ×0.785×(0.07)2(4.2 10)×0.5× (0.(207).1×10 ×2/1000)22)=0.0174/(0.7850.1&#

22、215;)=2.22m/s選低位水池的水平為基準(zhǔn)面，取1-1、 2-2兩截面建立柏努利方程：22hZ1+(p1/ g)+(u/2g)+He= Z 2+(p/ g)+(u/2g)+122fu1= u2= 0 ,Z1= 0 , p2/ g0He= Z2+hf -( p1/ g) =10+(44/9.81)+0.6× 13.6=22.7(mHO)再選泵入口管所在面為基面，取 3-3、4-4兩截面建立柏努利方程：32423/ g)+(u34/ g)+(u4/2g)Z +(p/2g)+He= Z +(p22220(p 4/ =Hg)-ho -( u 4 - u3 )/2g+ (p 3/ g)

23、;( 4u- u3 )/2g= g(H-ho +(p5/ g) =1000 × 9.8(22-0.1.-70.294 13×.6) =1.83 10×p43Pa=1.8 大氣壓 (表)p4=1.8kgf.cm -2(表 )泵出口處的指示值為1.8kgf.cm -211.（ 18 分）如圖所示， 槽內(nèi)水位維持不變，在水槽底部用內(nèi)徑為100mm 的水管引水至用戶 C 點(diǎn)。管路上裝有一個(gè)閘閥，閥的上游距管路入口端10m 處安有以汞為指示液的U 管壓差計(jì)（ s=13600kg/m 3)，壓差計(jì)測壓點(diǎn)與用戶C 點(diǎn)之間的直管長為25m。問：（ 1）當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，若測得R=35

24、0mm， h=1.5m ，則槽內(nèi)液面與水管中心的垂直距離Z 為多少 m？（ 2）當(dāng)閘閥全開時(shí)（ 閥 =0.17 ,=0.）02，每小時(shí)從管口流出的水為若干3m /h？* 答案 *（1）閘閥關(guān)閉， 系統(tǒng)內(nèi)處于靜止， 由 U 管處等壓面得：水 g(Z+h)= sgR Z=s.R/ 水-h =13600 0×.35/1000-1.5=3.26m（ 2）以槽液面為 1-1，管出口內(nèi)側(cè)為 2-2，管中心線為基準(zhǔn)面，列柏式：Z1+u 12 /（ 2g)+P 1 /( g)=2 +uZ22 /（ 2g)+P2 /( g)+hf又 hf=( .L/d+ u).2222/(2g)=(0.02 

25、5;35/0.1+0.5+0.17) u×/(2g)=7.67 u 22 /(2g)則 3.26+0+0=0+ u 22/(2g)+0+7.67 u 22/(2g)解得u2=2.72m/s223V = .d.u2 /4 = .(0.1)×2.72 ×3600/4=76.87m /h12.（ 20 分）如下圖所示的輸水系統(tǒng),用泵將水池中的水輸送到敞口高位槽,管道直徑均為83×3.5mm,泵的進(jìn)、出管道上分別安裝有真空表和壓力表，真空表安裝位置離貯水池的水面高度為4.8m, 壓力表安裝位置離貯水池的水面高度為5m。當(dāng)輸水量為36m3/h 時(shí)，進(jìn)水管道的全部阻

26、力損失為 1.96J/kg，出水管道的全部阻力損失為4.9 J/kg，壓力表的讀數(shù)為 2.5kgf.cm -2，泵的效率為70%，試求：兩液面的高度差H 為多少 m? 泵所需的實(shí)際功率為多少kw? 真空表的讀數(shù)多少 kgf.cm -2?* 答案 *取截面 0-0, 1-1, 2-2, 3-3如圖 ,在截面2-2 和 3-3 間列柏努利方程以2-2 為基準(zhǔn)面 (目的求 H 3)22Z 2g+(p 2/ )+(u2/2)= Z 3g+(p 3/ )+(u3/2)+W f1at=9.807×1042-2;u=Q/A=(36/3600)(2N/m =1kgf.cm /4)0.076=2.21

27、m/s(2.5 9.807×432×10 /10 )+ (2.21 /2) =H 3×9.81+4.9245.2+2.44=9.81H 3 +4.9H3=242.74/9.81=24.74m; H= H 3 +5=24.74+5=29.74m在 0-0 和 3-3 間列柏努利方程以0-0 為基準(zhǔn)面 (求 We)2/2)+We=Hg +(p 3/2Z 0g+(p 0/ )+(u0 )+(u3/2)+W fWe=Hg +W f=29.74 ×9.81+(1.96+4.9)=298.62J/kgms=Vs =(36/3600)3×=10kg/s;Ne

28、=Ms We=· 10 ×298.62wN 實(shí) =Ne/ =2986.2/0.70=4267W=4.266kw在 0 0 和 1 1 間列柏氏方程以0 0 為基準(zhǔn)面22/ )+(u/2)= Z 1g+(p 1/ )+(u/2)+W fZ 0g+(p 0012)/ =4.8 × 9.81+(2.(p0 p1/2)+1.96 =51.49J/kg(p0 p1)=51.491000/(9.81×3-210×)=0.525kgf.cm二 1.（ 10 分）將 20的水由水池打至一敞口高位槽中，槽內(nèi)的水面與水池內(nèi)的水面的垂直距離為 31.6m。管路總能量

29、損失為 50J/kg，流量為 20m3/h，試求理論功率為多少kw ？* 答案 *在水池液面 1-1 與高位槽液面 2-2間列柏努利方程 (1-1 為基準(zhǔn) )： Z1 12/2 P1/ e Z 2 22/2 P2/ +WfZ1 0， Z2 31.6m，P1 P2， 10， 20，Wf 50 /kg e Z2 Wf 9.81 ×31.6 50 3 60 /kgms 20/3600 ×1000 5.556kg/s;N e ms360×5.5562000 /s 2kw2.（ 16 分）如圖所示輸水系統(tǒng)。已知:管路總長度 (包括所有局部阻力當(dāng)量長度) 為 100m，從壓力

30、表至高位槽所有管長（包括所有局部阻力當(dāng)量長度）為80m,管路摩擦系數(shù) =0.025，管子內(nèi)徑為0.05m，水的密度30.8,輸水=1000kg/m,泵的效率為量為 10m3/h，求 :(1) 泵軸功率N 軸 =?(2) 壓力表的讀數(shù)為多少kgf/cm 2* N 軸 =Ne/ ,Ne=ms · Wes ,mWe-泵對(duì)單位質(zhì)量流體所做的有效功。選取 1-1與 2-2截面，并以1-1 截面的基準(zhǔn)面。在兩截面間做能量衡算：Z 1 12/2 P1/ He Z2 22/2 P2/ +hf Z1=0Z2=2+18=20mp1=p2=0 10， 2 0，+h2= ( L/d)(uWe=g·

31、Z 2fhf/2)u=(V/3600)/(2/4)d=(10/3600)/(0.78520.052×hf=0.025 ×(100/0.05)(1.415 2/2)=50.06J/kg軸=Ne/0.8=684/0.8=855W再就 3-3 與 2-2截面做能量衡算，并取3-3 為基準(zhǔn)面3222 /2fgZ+(p3/ )+(u3+(p )+(u2/2)=gZ/2)+hZ3=0Z2=18p2 =0u2=02× 18+ 22p3/ =gZ2+hf -(u 3 /2) =9.81(l/d)3/2)(u-(u 3 /2)=176.58+0.025(80/0.05)(1.415

32、×2/2)-(1.415 2/2)2=176.58+40.04-1.0=215.62J/kg ; P 3=× 215.62=215620N/m42(表 )P3=215620/(9.81 10×)=2.198kgf/cm3.（ 18分）如圖3B57離心泵將 20的水由敞口水池送到一壓力為2.5at的塔內(nèi) ,管徑為 108 × 4mm管路全長 100m(包括局部阻力的當(dāng)量長度，管的進(jìn)、出口當(dāng)量長度也包括在內(nèi))。已知：水的流量為56.5m3/h，水的粘度為1 厘泊，密度為 1000kg/m 3，管路摩擦系數(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

33、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=0.1m22-22A=( /4)dm=3.14 ×(1/4) 0×.1 =0.785 ×10l+ le=100mQ=56.5m 3 u=Q/A=56.5/(3600 0×.785 ×10-2-33 =1cp=10 Pa· S =1000kg/m-35 Re=du/ =0.1 ×2×1000/10×10 >4000;水在管內(nèi)流動(dòng)=2呈湍流 以1-1面為水平基準(zhǔn)面 ,在 1-1與 2-2面間列柏努利

34、方程：2/ He Z222/ +hZ 11 /2 P1/2 P2fZ 1=0 u1=0p1=0( 表壓 )Z2=18mu2=0;P2/ g=2.5 × 9.813/(1000× 9×.81)=25m22 He=18+25+4.9=47.9mhf= (l+ le )/d(u/2g) =0.024(100/0×.1) 2×/(2 9.81)=4.9m;×Ne=HQ g=47.9 × 1000 × 9.81 × 56.5/3600=7.4kw4.（20 分）如圖所示， 用離心泵將水從貯水池輸送到敞口高位槽中，已

35、知高位槽的水面離貯水池的水面高度保持為10m，輸送水量用孔板流量計(jì)測得?？装灏惭b在離高位槽水面0.8m處, 孔徑為 20mm，孔流系數(shù)為0.61。管路為 57×3.5mm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)量長度)為 250m，其中貯水池至孔板前測壓點(diǎn)A 的直管長度和局部阻力當(dāng)量長度之和為50m。水的密度為 1000kg/m 3，水的粘度為 1cp,摩擦系數(shù)近似為0.25。U形管中指示=0.3164/Re液均為水銀 ,其密度為 13600kg/m 3。當(dāng)水的流量為6.86m3/h 時(shí)，試確定： (1)水通過泵所獲得的外加能量為多少? (2)在孔板前測壓點(diǎn) A

36、 處安裝的 U 形管壓力計(jì)中指示液讀數(shù)R1 為多少 ? 孔板流量計(jì)的 U 形管中指示液讀數(shù)R2 為多少 ?* u=Vs/(0.785d 2)=6.86/(0.7850.05×2Re=0.05 ×0.971 ×1000/(1-310× )=485500.25=0.1364/485500.25 =0.3164/Re=0.0213取貯水池液面為1-1 截面 ,高位槽液面為2-2 截面 ,列柏努利方程式：Z1g+p 1/ 22h(f1 2)+u1/2+We= Z 2g+p 2/ +u2/2+g + hg + (l+2 le )/d(uW=Z 2(f 12)= Z

37、2/2)=10 ×9.81+0.0213 (250/0×.05) (0×.9712以 A 點(diǎn)為 2-2截面 , 在 1-1 與 2-2截面間列柏努利方程式/ 2 g+p /2Z1g+p 1+u+u/2+ h1 /2+We= Z 2222(f 12 )2(p 2-p1)/ =(pA-pa )/2)- (l+ = We-Z 2-g(u le )/d(u/2)=148.3-9.29×.81-0.9712/2-0.0213(50/0.05)(0.971 2/2)2=148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;p A -pa =47.5

38、366 1000=47×.53103N/m×R1=(p A -pa )/g(o - ) =47.533×/910.81 (13600×-1000)=0.3846m=38.46cm根據(jù) Vs=CoAo2gR 2 ( o- )/ ;R2=(Vs/CoAo) /2g( -)o式中 : Co=0.61, Ao=0.785×0.022=3.14 ×10-4m2 ;Vs=6.86/3600m 3 /s,R2=(6.86/3600)(1/(0.613.14 ×10-4 ) ×1000/29×.81 ×(136

39、00-1000)=0.4m =40cm5.（ 12 分）欲用離心泵將20水以30m3/h 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18m，泵的吸入口在水池液面上方2m 處。泵的吸入管路全部阻力為1mH2O柱，壓出管路全部阻力為3mH 2O 柱，泵的效率為0.6，求泵的軸功率。若已知泵的允許吸上真空高度為6m，問上述安裝高度是否合適？（動(dòng)壓頭可忽略）。水的密度可取1000kg/m 3。* 答案 * 如圖取 1 1， 2 2 截面，并以 1 1 截面為基準(zhǔn)面，列柏努里方程：Z1 P12/2 He Z2P22/2f12/ u/ u hH Z hf( 12) 18 1 3 22m N

40、軸 QH/（ 102） (30/3600) 22××1000/(102 0×.6) 3kw2Hg 允 Hs 允 u /2 hf 吸 61 5m 2m Hg 實(shí) Hg 允安裝高度合適。6（ 15 分）如附圖所示，計(jì)劃在蓄水池A 的一側(cè)安裝一臺(tái)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18m3/h，水自換熱器出來后流進(jìn)高位水槽C 中，回收他用。已知：（ 1）蓄水池 A 水面標(biāo)高3m，高位槽 C 處進(jìn)水管末端標(biāo)高 23m；（ 2）輸水管為 19×u22 60× 3.5mm的鋼管；（ 3）管路部份的壓頭損失 hf殼程的/（ 2） mH O，換熱