过程流体机械部分计算题答案

精品文档 1欢迎下载 第三章第三章 离心式压缩机离心式压缩机 1 已知丙烯 C3H6 的 R 197 57J kg K 首级进口压力 0 12Mpa 温度 41 7 若选取 235 6m s 试求首级的压力比 级出口压力 解 有限多叶片叶轮的理论能量头为 总耗功为 又因为多变效率为 则 由气体的多变压缩功公式得 精品文档 2欢迎下载 级的出口压力为 2 已知某压缩机的第四级进口容积流量 qVin 1 543m3 s 该级 试计算该级叶轮出口相对宽度该值是否符合要求 解 那么 所以 该值符合要求 第四章第四章 泵泵 1 某化工厂需要三台水泵 其性能要求是 第一台 qv1 50m3 h H1 100m 第二台 qv2 400m3 h H2 40m 第三台 qv3 800m3 h H3 18m 均选用 n 1450r min 的叶轮外径 试问叶轮交流电动机驱动 试问如何初选泵型 又若选出的第二台泵的扬程偏大 需要切 割外径允许的最大切割量是多少 相应的流量 扬程和效率约降低多少 解 1 第一台 qv1 50m3 h H1 100m 精品文档 3欢迎下载 第二台 qv2 400m3 h H2 40m 第三台 qv3 800m3 h H3 18m 均选用 n 1450r min 那么 由得 第一台 选用活塞泵 第二台 选用离心泵 第三台 选用轴流泵 2 那么由表 4 3 得 叶轮外径允许的最大切割量为 15 即 则 流量降低 15 扬程降低 27 75 效率降低 1 5 2 某化工厂由储水池清水输送到高位水槽中 要求供水量为 100m3 h 储水池至泵的高度 为 2 5m 泵至高位水槽的高度为 26m 其上装有带滤网的底阀 1 个 闸板阀 1 个 90 弯 精品文档 4欢迎下载 头 2 个 锥型渐缩过渡接管 1 个 压水管长 40m 其上装有止回阀 1 个 闸板阀 1 个 90 弯头 2 个 锥型渐扩过渡接管 1 个 要求选用恰当的水泵 解 选定管道直径 由得 其中 一般取吸水管中流速 中流速 则吸水管直径 取外径为 219mm 内径 210mm 出水管直径 取外径为 159mm 内径 150mm 得到实际流速为 吸水管中流速 出水管中流速 精品文档 5欢迎下载 2 水泵所需扬程 吸水管阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失 查得局部阻力损失系数为 带滤网的底阀 闸板阀 90 弯头 锥型渐缩过渡接管 吸水管阻力损失为 出水管阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失 查得局部阻力损失系数为 止回阀 闸板阀 90 弯头 锥型渐扩过渡接管 出水管阻力损失为 水泵所需扬程 水泵选型 考虑一定的余量 水泵扬程为 1 08H 1 08 31 33 48m 流量为 在单级离心泵型谱图上查得 100 80 160 压头 H 34m 流量 校核 精品文档 6欢迎下载 3 已知某化肥厂所选用的一台离心泵的性能为 qv m3 h H m NPSHr m 60244 100204 5 12016 55 该厂当地的大气压头为 10 35mH2O 查得年平均 25 下的清水的饱和蒸汽压力 pv 3168Pa 泵前得吸入装置是储水池至泵的高度 5m 吸入管径 250mm 管长 20m 沿程阻 力系数为 0 02 其中有带滤网底阀一个 8 闸板阀一个 0 12 90 弯管 4 个 0 88 锥型渐缩过渡接管一个 0 05 该泵的使用流量范围在 80 120m3 h 试问该泵 在使用时是否发生汽蚀 如果发生汽蚀 建议用户对吸入装置的设计应做什么改进 方可 使其避免发生汽蚀 解 由式 4 17 得到 当时 容易发生汽蚀 因为此时大 小 且 越大 取工况 此时若不汽蚀 也不会汽蚀 此时 精品文档 7欢迎下载 会发生汽蚀 改进方法 将改为 倒灌 管路阻力损失减小 第五章第五章 离心机离心机 1 已知离心机转速为 300rpm 分离物密度为 1500kg m3 离心机转鼓内半径为 0 8m 转 鼓内物料环的内表面半径为 0 7m 求此时的离心液压 解 已知 n 223000r min 那么 由得 所以此时的离心液压为 11 1MPa 2 有一澄清型碟片离心机 内有碟片 20 个 碟片小端半径为 0 05m 大端半径为 0 3m 碟片母线与轴线成 30 夹角 在转速 5000r min 下分离固体颗粒密度为 2000kg m3 的水悬浮液 要使粒径大于 1 0 m 的颗粒都得到分离 计算此时的生产能力 解 查表得到水在 20 时的粘度 精品文档 8欢迎下载 那么 所以粒子是处于层流区作沉降运动 则 那么离心机的生产能力为 3 已知柱型转鼓离心机生产能力 qv 10m3 h 转鼓内半径 r2 0 5m 自由液面半径 0 3m 在长转鼓条件下 流体流动状态不随时间改变 求此时的液流轴向速度分布 并绘图表示 解 精品文档 9欢迎下载 koqvr1r2 0 0 6100 30 50 2136 kruz 0 60 332 47 0 640 3232 09 0 680 3431 00 0 720 3629 23 0 760 3826 81 0 80 423 78 0 840 4220 14 0 880 4415 93 0 920 4611 1