化工原理例題分析

1、1-6.高位槽內(nèi)的水面高于地面8m,水從108X4mm的管道中流出, 管路出口高于地面2m。在本題特定條件下，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失 可按工hf=6.5u2計算，其中u為水在管內(nèi)的流速，m/s。試計算：（1） A-A截面處水的流速；（2）水的流量，以m3/h計。A習題A習題1-E附圖1-7.20C的水以2.5m/s的流速流經(jīng)申的水平管，此管以錐形 管與另一 53X3mm的水平管相連。如本題附圖所示，在錐形管兩側(cè)A、 B處各插一垂直玻璃管以面察兩截面的壓強。若水流經(jīng)A、B兩截面 間的能量損失為1.5J/kg求兩玻璃管的水面差（以mm計），并在本 題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對位置。1-8 用離心

2、泵把20C的水從貯槽送至水洗塔頂部，槽內(nèi)水位維持恒定。各部分相對位置如本題附圖所示。管路的直徑均為申76X2.5mm在操作條件下，泵入口處真空表的讀數(shù)為24.66X 103Pa；水流經(jīng)吸入管與排出管（不包括噴頭）的能量損失可 分別按工hf,l=2u2與工hf,2=10u2計算，由于管徑不變，故式中u為 吸入或排出管的流速m/s。排水管與噴頭連接處的壓強為98.07X 103Pa （表壓）。試求泵的有效功率。管路上裝有一個閘閥，閥前離管路入口端15m處安有一個指示液為汞的U形壓差計，測壓點與管路出口端之間距離為20m。 當閘閥關(guān)閉時測得R=600mm,h=1500mm；當閘閥部分開啟時, 測得

3、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 每小時從管中流出水量為多少m3。(2)當閥全開時(取閘閥全開Le/d=15, 2=0.018),測壓點B處的靜壓強為若干N/m2 (表壓)。(13分)1 5 m B2 Om廠W Ip =2混合式冷凝器的真空度為78.48kPa,所需冷卻水量為5x104 kg/h, 冷水進冷凝器的入口比水池的吸水液面高15 m,用 114x7 mm的管 道輸水，管長80 m,管路配有2個球形閥和5個90o彎頭，已知閥門的阻力系數(shù)：=3, 90o彎頭阻力系數(shù)：=1.26，摩擦系數(shù)2= 0.02。現(xiàn)倉 庫中有四種規(guī)格離心泵如下

4、：編號 123流T0311 匸(m3/min)揚程 / m10101313試問選用哪一3由水庫將水打入一水池，水池水面比水庫水面高50m,兩水面上的 壓力均為常壓，要求的流量為90m3/h，輸送管內(nèi)徑為156mm 在閥 門全開時，管長和各種局部阻力的當量長度的總和為1000m,對所使 用的泵在Q=65135m3/h范圍內(nèi)屬于高效區(qū)，在高效區(qū)中泵的性能曲 線可用H=124.55.645x10402表示，此處H為泵的揚程m, Q為泵 的流量m3/s，管子摩擦系數(shù)可取為2=0.025,水的密度p=1000kg/m3o 求:(1) 管路特性方程(2) 核算此泵能否滿足要求(3) 泵的實際流量和揚程。解

5、：(1) 在水庫水面 1-1 和水池水面 2-2 間列伯努利方程式，以 1-1 (2) 核算此泵能否滿足要求(3) 泵的實際流量和揚程。解：(1) 在水庫水面 1-1 和水池水面 2-2 間列伯努利方程式，以 1-1 面為基準面，則：Z1 = Z 2 = 50mz + 片 + F + H = z +1 Pg 2g e 2表)，p_u2廠+ 廠+ X H Pg2 gfXHf f( 21 Q2 g 兀g d 2I 41000=0.025 X0.15612X9.811x (0.785 X 0.156 2)2 Q2=2.238 x 10 4 Q 2Q管路特性方程：H二z + X H二50 + 2.23

6、8 x 10 4QQe 2fm3/s)當 Q=90m3/h=0.025mVs 時，He=64.0m又由泵的特性方程可得H=124.55.645X12X0.0252=89.22m 顯然HH，故此泵可用。聯(lián)立泵的特性方程和管路特性方程可得：H=He，即 50+2.238X10402=124.55.645X104Q2 Q=0.0307m3/s=110.5m3/h， He=71.1m即泵的實際流量為110.5nf/h,揚程為71.1m。4用泵將20C水由貯槽打到某處，泵前后各裝有真空表和壓強表。 已知泵的吸入管路總阻力為2.3 mH2O,吸入管路速度頭為0.2 mO, 該泵的必需汽蝕余量為5 m,當?shù)卮髿鈮簽?01.3 kPa。水在50C時 的飽和蒸汽壓為12.31 kPa,槽液面與吸入口位差2 m。試求：(1)真 空表的讀數(shù)為多少？(2)當水溫由20C變?yōu)?0C時發(fā)現(xiàn)真空表與壓 強表讀數(shù)突然改變,流量驟然下降,此時出現(xiàn)了什么故障？原因何 在？有何解決辦法？5某離心泵輸液自低位槽A至高位槽B,升揚高度為6mpA=50kPa(真 空度)，pB=80kPa(表),液體密度1200kg/M，粘度與水相近。(