《《化工基础》复习资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化工基础》复习资料（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化工基础计算大题1、如图所示，某泵的吸水管，内径为2200 mm，管下端浸入水池 2 m,管口底阀阻力10匕，在吸入22 管距水面3 m处装有真空表，读数为 300 mmHg，从A到B点阻力损失为 丄土10 2试求：（1）吸水管内水的流量。（2）吸水管入口处 A点压强。 解：（1）由截面1-13 -3列柏努利方程2U3TP3h f1 354z 3m, P3300/ 760 1.013 104 10 Pa,口 2 2U 1 U2hf1 3 105.05u2 10 22U42 03 9.84 10 /10005.05u2解得：u = 1.38 m/s2Q du40.785 0.22 1.38 36
2、00 156m3/h（2）由1-2列柏努利方程PahfA-11.152 ms2 9.8 0.5 1.382-P 5 1.3821000解得：pA 9125.8 Pa2、用泵将碱液槽中碱液抽往吸收塔顶，经喷头喷出作吸收剂 用，碱液池中碱液深度为1.5 m，池底至塔顶喷头口的垂直距离为16 m （如图所示）。系统中管路内径为 53 mm，考 虑管路中管件的局部阻力，管路总当量长度为19.6 m，摩擦系数为0.0194。碱液在喷头口前的静压强按压力表指示为0.3 kgf cm-2 （表压），碱液密度为1100 kg m-3。计划送 流体的量为25 th-1。若泵的效率为55%，试求泵所需的功 率？解
3、法见P14例题。3、水泵从低位槽抽水至高位槽，上水管出口和低位槽水面距离34.5 m ,排水量30 m3 h-1，管为102X 3mm ,泵的效率为65%，水管阻力为 5 m水柱，求泵的轴功率，p水=1000 kg m-3。解：取低位槽水面 1-1截面，上水管出口为 2-2截面。30u223600 0.785 0.096列柏努利方程:He Z22 u2gHf34.51.1522539.57 m2 9.8NHeqmg39.57 30 1000 9.8 4 9kW3600 0.654、计算水流过 24 1.5 m的铜管，求因摩擦而引起的压头损失(分别以10 m，流速 1.5 ms-1，已知 入=0
4、.024 , p 水=1000 kg m-3。 解: d = 0.021 m ,Pa和米水柱表示)。管长0.024 必0.02121000 1.51.32410 PaP 1.31 m g5、泵将冷水打入塔顶，由水面至泵入口管长 阀；从泵出口到塔顶喷嘴的管长Hf90。弯头，一个吸滤筐和底 ，管路中有2个90弯头，10m，在吸入管路中有一个36m，整个管路为 108X4的钢管，40d，闸门阀的当量长度为 15d,泵的吸滤筐及底阀的局部个闸门阀。已知90弯头的当量长度为 阻力系数为E= 7 ,其中d为管子的内径。摩擦阻力系数为0.025,塔顶喷嘴的阻力AP = 9.81 kPa。若流量为50 m3h
5、-1，试求管路中的直管阻力损失压头，局部阻力损失压头和总损失压头。(20 C时，水的密度为 1000kg -m-3)解：由题意知：直管总长I = 10+36 = 46 m ;3 个 90。弯头的当量长度 Ie1 = 3 X0d = 3 40 X).1 = 12 m ;1个闸门阀的当量长度 Ie2 = 1 X5d = 1泵的吸滤筐及底阀的局部阻力系数取塔顶喷嘴的阻力 摩擦阻力系数Ap = 9.81 kPa;入=0.025;管路中流速为:w360050(1)、直管阻力损失压头hfii w2d 2g0.025(2)、局部阻力损失压头Ie1 Ie2hf2 (- d12+1.5 (0.025 -0.12
6、.68m(3)、总损失压头帖 0.1 = 1.5 m ; 戶7;0.785 (0.1)22461.770.12 9.812)也 JP2g g1.7721.77mgs 11.84m98107) 2 9.81 1000 9.81hf =hf1+hf2=1.84+2.68=4.52m6、用泵将冷水打入塔顶，已知水池水面比地面低2 m;整个管路为 108 X4的钢管，喷嘴距地面高 24 m,管路中总损失压头为4.5 m。塔顶表压强为6.87 kPa；试求流量要求为50 m3 h-1所需泵的压头及泵的功率。(已 知水温为 20C时，p= 1000 kg m-3)解：选取地面为基准面，水池水面为1-1截面
7、，塔顶喷嘴为 2-2截面，列伯努利方程式：ZiPig 2g He Z2P22 w22ghf已知式中zi = -2 m , Z2 = 24 m;两截面均取表压强，则pi = 0, p2 = 6.87 kPa；以水池水面远大于108 x4截面，故wi 0,管路中的流速即为塔顶喷嘴流速2i.77m-s3600 0.785 0.i- H- (Z2Zi)P2Piw2；Wihhfg2g6870i 7722424.5 3i .4 mi000 9.8i2 9.8i泵的功率 N = Heqvg503i.40 -i03 9.8i4278w3600W22 27、20C的水以8 m3 h-i的流量流过套管间的环形通道
8、，外套管为 试判断水在环形管内的流动类型。(20C水：尸i.005 X0-3 Pas,解：外套管内径为 di = 75- 2X3.5 = 68 mm ;内管外径为 d2 = 48 mm 水在套管环隙的流速为V W =A 3600 -4i.22mgs i(0.0682 0.0482) 75X 3.5管，内管为 48X 3.5管, p= iOOO kg m-3)其当量直径为:d；)4 -(di de=4 (di d2)计算雷诺准数值判断流动类型deW0.02 i.22 i0004-32.43 i0i.005 i0Redi d20.068 0.048 0.020m贮槽中碱液深度16 m；系统中管路2
9、9.4 kPa，碱液的密3 m，试计算55%,此时Re i0000，故水在套管环隙流动的类型为稳态湍流。 &用泵将贮槽里的碱液打入吸收塔顶作为吸收剂， 为i.5 m，贮槽底至塔顶液体出口垂直距离为 内径为53 mm,碱液在塔顶出口处的表压强为H-2 2P2 PiW2 WiZ2 Zi亠g2ghf已知：Zi = i.5m , Z2 =:i6m,p= ii00 kg m-3若都以表压强表示，则Pi=0,p2 -pi = 29.4 kPa碱液贮槽液面下降的速度Wi比泵出口管内碱液的流速W2小得多，取W2 0;塔顶碱液出口度为ii00 kg m-3,如果碱液输送系统内损失压头为 输液量为25 t h-i
10、时所需泵的压头为多少？若泵的效率为 求用多大的电机？解：选取贮槽底地面为基准面，选取碱贮槽碱液面为i-i截面，塔顶碱液出口为2-2截面，列两截面能量衡算方程式并移项，整理为:流速为0.78525 210002.86 m -s-10.0531100 3600已知碱液在管路中总损失压头为hf=3m，将上述各物理量带入方程式，可求得所需泵的压头为He16Neqm gHe22.861.52.73320.64 m2 9.8125 10009.81 20.64 1406W 3600Ne 14060.555 m不变，2556W9、如图高位槽水面距管路的垂直距离保持为 直径为20 mm，长度为24 m （包括
11、管件的当量长度） 试求：当阀门全开（ 戶6.4 ）时，管路的阻力损失为多少？阻力损失为出口动能的多少倍?解：在断面1-1和2-2之间列机械能衡算式水面上方的压强为4.905 Pa （表压），管路，阻力系数为0.02,管路中装球心阀一个，2gH1 gH2hf若取大气压强和管出口高度为基准, （即 V1=0,并忽略容器内流速hfH2=0, p2=0）,则gH1 P3.1J kg-12V22V22V2942J kg-1,hf v； 230.4 倍10、以20C的水为介质，在泵的转速为：性能时，某次实验的数据如下：流量 数为0.37 MPa ,泵入口处真空表读数为 若压强表和真空表两测压口间垂直距离为
12、 排出管路直径相同。测定装置如附图。 率。解：（1）泵的压头以真空表和压强表所在的截面为为衡算基准的伯努利方程，即2U1P1z12g g式中，Z1 -z2 = 0.4 m , 因测压口之间距离较短，Hz2H 0.4（2）泵的效率HQ2900 r min-1时，测定某台离心泵12 m3 h-1，泵出口处压强表的读0.027 MPa，轴功率为 2.3 kW。0.4 m,且泵的吸入管路和求：这次实验中泵的压头和效1 1和2-2,列出以单位重量1 .11压强密耳空表4-离心聚贮稱22gp1 = - 2.7 氷04 Pa （表压），p2 = 3.7 105 Pa （表压）Hf1-2 0;故泵的压头为：U
13、1 = U2 ,流动阻力可忽略，即3.7 1052.7 10440.87 m40.87 12 10003600 2.3 100011、水以7 m3 h-1的流量流过下图所示的文丘里管，在喉颈处接一支管与下部水槽相通。已知截面试判断图中垂直支管中1-1处内径为50 mm，压强为0.02 MPa (表压)，喉颈内径为15 mm。 水的流向。设流动无阻力损失，水的密度取1000 kg m-3。解：(1)先设支管中水为静止状态，在截面 1-1和2-2间列柏努利方程：1 2P11 2P2V1V22 2V1 = (7/3600)/(n/4)060.99 m/sV2 = 0.99(0.05/0.015) 2 = 11 m/sp1 = pa + 0.02 W6 P
