化工原理习题含答案0001

1、22如图所示，用某离心泵将水从一敞口水池输送到另一高位槽中，高位槽的压力为0.2kgf/m2，要求送水量为每小时50 m3,管路总长（包括所有局部阻力的当量长度） 为150m, 吸入管 和排出 管路均 108x4mm的光 滑管，当Re=3000106时，管路的摩 擦系 数入=0.3164 Re-0 25。试求：（1）该泵的扬程和轴功率。已知泵的效率为65%，水的密度为1000kg m-3，水的粘度为1x10-Pa s。（2）若阀门开度不变，该泵现改为输送密度为1200kg m-3某液体，（该液体的其他物性可视为与水相同）。试说明：流量有无变化？扬程有无变化？离心泵的轴功率有无变化？ 画图表明工

2、作点的变化趋势。A20 mA习题22附图=0.01542在两液面列柏努利方程刀hf1-2=3.689mH2O，（2）泵特性曲线H=A-BQ，与密度无关，HQ不变 管路特性曲线H=H+f（Q），密度增大H0减小，曲线下移, 因此 密度增大，工作点向右下方移动，流量增大，压头减小。N=型9密度增大，轴功率增大23欲用离心泵将常压和20C水（饱和蒸气压为0.24口出0柱）以30m3h1的流量由水池 打到敝口高位槽，两液面均保持不变， 液面高差为18m，泵的吸入口在水池液面上方2m处。泵的吸入管路全部阻力为2mH2O柱，压出管路全部阻力为3mH2O柱，若已知泵的允许气蚀余量为7m，问上述安装高度是否合

3、适？水的密度可取1000kg.m。若改为输送80C水，其他条件不变，泵的安装高度是否合适？ （80C水的饱和蒸气压为4Kpa）解：（1）代入有关数据得：u=1.769m/s.Re=176900湍流2U1乙g2We = Z?g2U2理+送hfpf10, z2= 20m, u1U2代入有关数据得:He=We/g=25.69m，N=5.38kW解：泵的允许安装高度安装高度不合适2-5图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直径d1=80mm,长h=6m,摩擦系数 入=0.02。排出管（泵后）直径d2=60mm,长l2=13m,摩擦系数0.03，在排出管C处装有阀门，其局部阻力系数Z

4、=6.4,吸入管路和排出管路各有一个90o弯头，Z=0.75。管路两端水面高度差H=10m，泵进口高于水面2m，管内水流量为12Ls_ J试求：（1）每kg流体需从泵获得多少机械能（泵的有效功W）?（2）泵进、出口断面的压强 PA和 PB各为多少？如果是高位槽中的水沿同样管路向下（低位槽）流出，管内流量不变，问是否需要安装离心泵？习题2-5附图解：（1）泵吸入管内的流速为泵压出管内的流速为HgNPSHr :gPvg二、H= 10.33 0.24 _7 _2=1.09m ： 2m改为输送80C水安装高度不合适Hg=10.3347.4 10001000 9.81-7-2- -3.5m ：2m4V“

5、dj4 12 1032-：0.082=2.39m/ s,在断面1-1和2-2之间列机械能衡算式，并移项整理得U2=Hd222.39 0.0822=4.24m/s2 2B _R U2-U1LW2_12-xhf1 2gHP 2-F2_R21=0,gH =9.18 10 =98.1 J/kg,22U2-U10,222亦+舟 b)与(器 b 占d12d222=(0.026-+ 0.5 + 0.752.390.082134 242+(0.03+ 6.4+0.75+1)139.5J / kg0.062W =98.1 139.5 =237.6J/kg戈hf2+hfi+ ( 1 上八)d122 2134 24

6、262 392=(0.03+0.5+0.75+6.4)+(0.02+0.75+1)=136.5J / kg,0.06 20.082管路两端流体的实际势能差为(2)以断面1-1为基准，在断面1-1和A之间列机械能衡算式可得2 5 2PAPaUi-1.013 1052.392AagzA丄hf19.81 2 -A2f11000 262.392-(0.020.5 0.75)78.8J0.08 2pA= 7.88 1 04Pa/kgPBPPB22134 242(0.03+6.4+0.75)0.06 2=9.81 8+113 105=302.5J / kg,1000（3）在断面2-2和1-1之间列机械能衡算式, 要的势能差为：可求得沿同