化工原理 题库 流体计算题 下载本文

*****答案*****

u=V/(πd/4)=10/(3600×π×0.045/4)=1.75m.s)=78750 =0.0189

Re=duρ/μ=0.045×1.75×1000/(1×10

λ=0.3164/Re=0.3164/78750

由柏式: Z=Z u=u

/2)

∴p/ρ=p/ρ+ λ(l/d)(u

/2)

p=p-λ(l/d)(ρu

=1.5×9.81×10-0.0189×(100/0.045)×(1.75

(表压)

/2)×1000

=8.3×10N.m

7.(10分) 题号:1268 第1章 知识点:420 难度:中等

某流体在管内作层流流动,若体积流量不变,而输送管路的管径增加一倍,求因摩擦损失而引起的压力降有何变化? *****答案*****

=Vs

根据泊氏方程:-△p=32uμl/d

以及:(π/4)du=(π/4)du

已知:d=2d

则:u/u=d/d=(2d)/d=4 即:u=u/4

原工况:-△p=32uμl/d

现工况:-△p=32uμl/d

/4 d=2d

∵μ=μ l=l u=u

将上述各项代入并比较:

]=1/16

现/原:△p/△p=[32×u×μ×l/d

答:因摩擦而引起的压降只有原来的1/16

8.(12分) 题号:1269 第1章 知识点:340 难度:中等

用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油,流量为 38.4吨. h,高位槽中液面比

油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度) 430m,进出口阻力不计。管径为φ108×4mm,若油在输送温度下的比重为0.96, 粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率η=50%。 *****答案*****

对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程:

/2g)

He=△Z+λ[(l+Σle )/d](u

△Z=20m l+Σle =430m d=108-2×4=100mm=0.1m u=Vs/0.785d

=38400/3600×0.785×0.1×960 =1.415m.s

Re=duρ/μ=0.1×1.415×960/3430×10=39.6<2000

λ=64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616×(430/0.1)×(1.415

/2×9.81)=729.13m

N=Q·He·ρg/η=38400×729.13×9.81/(3600×0.5×1000) =152.6kw 9.(12分) 题号:1270 第1章 知识点:300 难度:中等

某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中,输液管为φ38×2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m.sΣhf=20.6(u

/2 )J.kg

,系统的

,因扩大生产,须再建一套同样的系统, 所用输液管直径不变,

而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少? *****答案*****

∵u≈0≈u p=p

于是gZ=gZ+Σhf

/2

g(Z-Z)=Σhf =20.6u

u=[2g(Z-Z)/20.6]

=2.39m.s

=(2×9.81×6/20.6)

/2g

Z′=Z+20.6u′

=5+20.6(1.3×2.39)/(2×9.81) =15.136m

增高为:Z′-Z=15.136-11=4.136m

本题目有题图titu022

10.(12分) 题号:1271 第1章 知识点:340 难度:容易

用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×10N.m,管内摩

擦系数为0.018,吸入和压出管路总长为110m(包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为φ108×4mm,水的密度为1000kg.m*****答案*****

。求输水量为多少m

.h

Zg+(p 已知数据:

/ρ)+(u/2)+W=Zg+(p/ρ)+(u/2)+Σhf

Z=0;P(表)=0;u≈0;W=317.7[J.kg];

]

Z=20[m];p=9.807×10 [N.m](表);ρ=1000[kg.m

简化上式:

W=Zg+(p/ρ)+(u/2)+Σhf 又Σhf

=λ(l/d)(u/2)=9.9u

/1000+u

/2+9.9u

∴317.7=9.81×20+9.807×1010.4u

=23.43

∴u=1.5[m.s]

.h

]

, V=(π/4)D×u×3600=0.785×(0.1)

×1.5×3600=42.41[m本题目有题图titu023

11.(10分) 题号:1272 第1章 知识点:100 难度:中等