化工原理上册课后习题及答案.pptx

1;2;瞬间的柏努利方程式可以获得液体在输送管内流速随液面高度的变化关系。联立微分式和瞬间的柏 努利式即可求出排水时间。 以水平管的中心线为基准面，另初始液面与基准面间的垂直距离为 H1，放出 24m3 水后的最终 液面与基准面间的垂直距离为H2（图中未画出）。用静力学基本方程式先求出 H1，再用贮槽体积、 直径、液体深度间的关系求出 H2。当阀门全关时，压差计读数 R=0.74m，按常规的方法在压差计上 确定等压参考面，可得： (H1 ? h)? H O g ? R' ? H O h ? R? Hg g 2 2 取 ?H O g =1000kg/m3、 ?Hg =13600 kg/m3，故： 2 （H1+1）×1000=0.02×1000+0.74×13600 解得 H1=9.084m 放出 24m3 水后液面高度为：;式中;;;;;2 V;例 1-8 倒 U 形管压差计 水从倾斜直管中流过，在断面 A 和 B 之间接一空气压差计，其读数 R=10mm，两测压点垂;用压缩空气将密闭容器中的苯沿直径为 50mm 的钢管送至某容器内，在某势能差下，10 分钟 可将容器内 1.8m3 的苯排空。问欲将输送时间缩短一半，管路两端的势能差须增加多少倍？（已知 苯的温度为 20℃，管壁粗糙度为 0.5mm）。 用压缩空气将容器中的甘油沿直径为 10mm 的管道送至高位槽，甘油温度为 60℃，管内流 量为 0.05×10-3m3/s。若将流量提高一倍，管道两端的势能差须增加多少倍？ 解：（1）温度为 20℃时苯的密度 ? ? 884 kg / m3 ，粘度 ? ? 0.67 ?10 ?3 Pa ? s ，管内流速为;在附图所示的管路中，管长l ? 20m ，管径 d ? 53mm ，管壁粗糙度? ? 0.5mm ，高位槽液面 距管路出口的垂直距离 H=4m，管路中有一个标准直角弯头，一个 1/2 开的闸门阀。已知水温为 20℃， 管内流速为 0.5m/s，高位槽液面上方压强为大气压，求流体在该管路中的阻力损失为多少？ 解：方法一：;例 1-11 在一定势能差下管路输送能力的计算;选择题、填空题 当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方， 其静压力( )。（A）不变 （B）增大 （C）减小 （D）不确定 水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re 值将（ ）。（A） 不变 （B）增大 （C）减小 （D）不确定 层流与湍流的本质区别是：（ ）。;B 两流体质点的总势能差??(? ?B ? ?A ) ＞ 0 （＞，＝，＜）。 ;阀开大 ;1-25 高位槽内水深为 1m 并保持恒定，高位槽底部接一高 8m 的垂直管，若不计阻力损失，试求 以下几种情况下管内流速及管路入口断面 A 的压强： 容器内的压强为大气压； 容器内的压强为 9.81×10 4Pa； 容器内保持 4.095×104Pa 的真空度； 容器内的压强为大气压，但垂直管延长至 20m（水温为 20℃）。 [答：（1）13.3m，22.9kPa；（2）19.3m/s，22.9kPa；（3）8.86m/s，22.9kPa；（4）14.75m/s，2.33 kPa] ;300K 的空气，已知管内质量流量为 0.02kg/s，出口端压强为 137.3Pa，求管路入口端压强为多少？[答：;进口处的液体压力将如何变化？ 离心泵操作系统的管路特性方程是怎样推导的？它表示什么与什么之间的关系？ 离心泵的工作点是怎样确定的？流量的调节有哪几种常用的方法？ 何谓离心泵的气蚀现象？如何防止发生气蚀？ 影响离心泵最大允许安装高度的因素有哪些？ 什么是液体输送机械的扬程（或压头）？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流 量、泵的转速、液体的黏度对扬程有何影响？ 管路特性方程 H ? H ? kq 2 中的 H 与 k 的大小，受哪些因素的影响？ 0 V 0 三、本章例题 例 2-1 某油田通过 φ300×15mm 的水平钢管将原油输送至炼油厂。管路总长为 1.6×105m，输油量 要求为 250×10 3kg/h，现已知油在输送温度下的粘度为 0.187Pa·s ，密度为 890kg/m3。该油管的局部 阻力可忽略，现决定采用一种双吸五级油泵，此泵在适宜工作范围内的性能列于本例附表 1 中。 附表 1;故应采用 5 个泵站。根据串联原理，用同规格 5 台泵串联的压头为单台泵的 5 倍，计算出数 据列于本题附表 2 中。 附表 2;H/m;例 2-3;;（ q ? 2m3 / s, p ' ? 2.5kPa）必落在下列管路特性曲线上，故 V T;位槽水面比水池液面高 13 米，管长为 50 米，管路内有 90°弯头 2 个，