江南大学化工原理第一章

1、层次：Aj01a05001以复式水银压差计测量某密闭容器内的压强P5。已知各液面标高分别为z1=2.6m, z2 =0.3m, z3 =1.5m, z4 =0.5m, z5 =3.0mo 试求 p5值，以 kPa（表压）表示。5 j01a05011水在水平管内流动，截面1处管内径di为0.2m,截面2处管内径乌为0.1m。现测得水在某流量下截 面1、2处产生的水柱高度差h为0.20m,若忽略水由1至2处的阻力损失，试求水的流量m3/h。7 j0水塔供水系统如附图所示。管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)共150m,水塔内水位 高H为10m，当忽略出口动能，试求要求流量V=10m3/h所要求的

2、管道最小内径d。设久=0.0239 j01a05057有一内径d=50mm的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板内孔直径d0=25mm，U形压差计的指示液 为汞，孔流系数C0=0.62。当需测的最大水流量为18m3/h，问：U形压差计最大读数R为多少？j01a10004如图(a)及(b)所示，两容器与一水银压差计用橡皮管相连，此二容器中及接管中均充满水，(b)图中R=0.76m，试求：鸟与马的差值。又,若维持Pp2不变，但将此二容器放在同一水平面上，如图(a)所示，问：R的值是多少？13 j01a10019一测量管道阻力的装置如图所示。已知D1=2D2面间阻力hfi-2值，以J/kg为单位。1

3、2Ph =13.6x103kg/m3， U2=1m/s，R=10mm，试计算“1-2”截,15 j01a10021如图所示，D=100mm, d=50mm, H= 150mm， p气体=1.2kg/m3。当R=25mm时，刚好能将水从水池中吸入水 平管轴心线处，问：此时V气体为多少？以m3/s为单位表示。过程阻力可略。略去同一截面及接管内气体的 静压强差异。18 j01a10024水从喷嘴口 1-1截面垂直向上喷射至大气。设在大气中流束截面保持圆形。已知喷嘴内直径d1=25mm, 出喷嘴口流速u12m/s，问：在高于喷嘴出口 4.5m处水流的直径是多大？忽略阻力。23 j01a10031水泵进

4、水管装置如图示。管子尺寸为57x3.5mm，进水管下端装有底阀及滤网，该处局部阻力为 12u2/(2g)，截面2处管内真空度为4mH2O，由1至2截面的沿程阻力为3u2/(2g)。试求：(1)水流量为多少 m3/h？进水口 1截面(在底阀、滤网之后)的表压是多少Pa？26 j01a10038密度为103kg/m3、粘度为1cP的水，以10m3/h的流量在0 51 X3mm的水平光滑管内流过。在管内某处 pi=1.5at（表压），若局部阻力不计，问距该处100m下游处马为多少Pa?（Re=30001X 105, X= 0.3164/Re0.25）27 j01a10039密度为103kg/m3、粘

5、度为1cP的水，在0 51X3mm的水平光滑管内流过。现测得在相距100m的上、下 游两截面间的压差为0.653at，若局部阻力不计，试计算水的流量，以m3/h表示。（Re=30001x105,片 0.3164/Re0.25）32 j01a10045用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m, 管路总长（包括局部阻力）430m，进出口阻力不计。管径为0 108x4mm，油的粘度为3430cP，密度为960kg/m3, 泵的效率为50%，求泵的实际功率。35 j01a10054密度为1200kg/m3的盐水，以25 m3/h的流量流过内径为

6、75mm的无缝钢管，用泵由低位槽输至高位槽。 两槽皆敞口，两液面高度差为25m。钢管总长120m，局部阻力为钢管直管阻力的25%。设摩擦系数人=0.03, 泵的效率 =0.6，求泵的轴功率。40 j01a10061水平串联的两直管1、2,管内径djd/2,管道1长为100m。已知流体在管道1中流动的Rej1800， 流动阻力Shf1=0.64m液柱，hf,2=64mm液柱，试计算管道2的长度。设局部阻力可略。43 j01a10066一输油管，原输送0 1 =900kg/m3，p =1.35户的油品，现改输送0 2=880kg/m3，p 2 =1.25户的另一油品。若两种油品在管内均为层流流动，

7、且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-Apf不变,则输送的油量（质量流量ms）有何变化?（用百分数表示）59 j01b10016如图所示，水以3.78L/s的流量流经一扩大管段，已知d1=40mm, d2=80mm，倒U形压差计读数R=170mm, 试求：（1）水流经扩大段的阻力hf。（2）如将粗管一端抬高、流量不变，则读数R有何改变？66 j01b10048用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，水洗塔内的表压为9. 807X 104Pa,水槽液面恒定，其上方通大气, 水槽液面与输送管出口端的垂直距离为20m，在某送液量下，泵对水作的功为317.7J/kg，管内摩擦系数为 0.018,吸入和压出

8、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0 108 X4mm，水的密度为1000kg/m3。求输水量为多少m3/h。70 j01b10052用离心泵经0 57X3.5mm的钢管，将密度为800kg/ m3、粘度为20cP的有机溶剂由敞口贮槽输至反应 器。反应器内压强为4kgf/cm2（表压），钢管总长25m （包括局部阻力），流量为6m3/h，测得泵的轴功率为 1.454kw,试确定泵的效率。72 j01b10060在108x4mm的圆直管内用毕托管测管轴心处气体的点速度。已知该气体是平均分子量为40的混合气 体，气温32C，压强为200mmH2

9、O（表压），粘度为0.02cP。外界大气压为1atm。使用U形压差计测压差，指 示液为水，压差计读数为10mm。Re.与u/v.的对应关系如下表所示，试计算气体流量（u,v分别表示平 均流速与点流速）幌Re 1042x1043x1045x104,maxu/vmax0.780.800.810.8278 j01b10068某油品在管内作层流流动，Re=1050,若要求输送量增加一倍但因摩擦损失而引起的压降不允许增大， 拟用改换更大管径的管子方法解决。试计算更换后与更换前的管内径之比d2/q。87 j01b10077某光滑直管用以输送清水（p j1000kg/m3、料=1cP），已知Re 1=104

10、。现拟将该管路用于输送冷冻盐水 （p2=1186kg/m3、咒=2.3cP），并要求因摩擦阻力引起的压降不变。设局部阻力可略。试计算冷冻盐水与清水 的质量流量之比 W2/W10 （当 3x103 Re 1x 105, X= 0.3164/Re0.25）91 j01b1008840 C水由高位槽经异径收缩管向下流动，为保证水在流经收缩管时不产生汽化现象，收缩管的管径应 限制在多大尺寸以上？不考虑阻力。当地大气压为 97kPa，40C水的密度为992kg/m3，饱和蒸汽压 p=7.38kPa。 v93 j01b10090利用虹吸管将池A中的溶液引出。虹吸管出口 B与A中液面垂直高度差h=2m。操作

11、条件下，溶液的饱 和蒸汽压 p =1.23 X 104 N/m2。v试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。计算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度 =1000kg/m3,当地大气压为 760mmHg。96 j01b10094在实验室流体沿程阻力测定装置上，对内径d=42mm的无缝钢管进行测试。流体为 20C的水（p=103kg/m3, |i=1.0cP），测试段管长L=1.5m。当流量为11m3/h时，倒U形压差计（水面上侧为空气，空气 密度Pi4.4kg/m3）读数为170mm，试计算由此算得的摩擦系数人与按布拉修斯公式算得的人光的相对误差。99 j01b10099某油品在89 x4

12、mm的无缝钢管中流动。在A和B的截面处分别测得表压强鸟=15.2x105 Pa，马= 14.8x105Pa。试计算管路中油品的流量。已知：A、B间长为40m，其间还有2个90弯头（每个弯头的当量长度 Le=35d）,油= 820kg/m3, p 油=121cp。100 j01b10103如图所示的管路系统中，有一直径为0 38 X2.5mm、长为30m的水平直管段A8,在其中间装有孔径 为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，流 量系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降 为6X104 Pa, AB段摩擦系数人取为0.022, 试计算：液体流经AB段的压强差；若泵的轴功率为800W，效率为

13、62%, 求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百 分率。已知：操作条件下液体的密度为 870kg/m3 , U形管中的指示液为汞，其密度 为 13.6X 103 kg/m3。j01b15061如图，离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔，泵吸入管路为0 108x4mm，长2m的钢管。泵压出管路为0 76x3mm，长30m的钢管，压出管路上装有标准阀一只，闸阀一只，90C弯头4只。在压出管路上还装有孔 板流量计，孔板孔径为40mm，孔流系数Co=0.62，水银压差计读数R=456mm。吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm2 （表压），碱液密度0 =1100kg/m3,泵的效率 =0.6,直管阻力系您

14、=0.02（吸入、压出管道近似取相同值）， 弯头z =0.75，标准阀Z =6，闸阀Z =0.17，孔板Z =8，试求泵所需功率。j01b15073用泵将密度为850kg/m3，黏度为190cP的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管 路为0 108x4mm的钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。管路上装有孔径为80mm 的孔板以测定流量，其U形油水压差计的读数R=500mm。孔流系数Co=0.62,水的密度为1000kg/m3。试求: 输油量是多少m3/h?若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。j01b15086有二个敞口水槽，其底部用一水管相连，水

15、从一水槽经水管流入另一水槽，水管内径0.1m，管长100m, 管路中有两个90弯头，一个全开球阀，如将球阀拆除，而管长及液面差H等其他条件均保持不变，试问管路中的流量能增加百分之几？设摩擦系数人为常数 =0.023, 90弯头阻力系数Z =0.75，全开球阀阻 力系数Z =6.4。（须考虑突然缩小及突然扩大局部阻力）106 j01b15092如图所示，水从槽底部沿内径为100mm的管子流出，槽中水位稳定。阀门关闭时测得R=50cm，h=1.8m。 求：阀门全开时的流量阀门全开时B处的表压（阀全开时Le/d=15，入管口及出管口的阻力系数分别为0.5及1.0，设摩擦 系数 =0.018）107

16、j01b15179如图所示,用内径d=100mm的管道，从水箱中引水。如水箱中水面恒定，水面高出管道出口中心高度H=4m, 忽略水箱入管道的入口阻力损失，水在管内流动损失沿管长均匀发生，Z hf a B=3u2/（2g）。求：（1）水在管内的流速u及流量V ；(2)管道中点处M的静压强P。j01b15185喷水泉的喷嘴为截头圆锥形，其长度L=0.5m，其两端的直径d1=40mm,d2=20mm，竖直装置。若把表压为9. 807x104N/m2的水引入喷嘴,而喷嘴的阻力损失为1.5mH2O,如不计空气阻力,试求喷出的流量和射流的上 升高度。水的密度为1000kg/m3。2112 j01b1518

17、6有一内径为d=50mm的管子，用孔板 流量计测量水的流量，孔板的孔流系数C 0=0.62，孔板内孔直径d0=25mm,U形压 差计的指示液为汞： (1) U形压差计读数R=200mm,问 水的流量为多少？(2 ) U形压差计的最大读数R =800mm，问能测量的最大水流量为多 max少？若用上述U形压差计，当需测 量的最大水流量为Vmax=30m3/h时，则孔 板的孔径应该用多大？(假设孔板的孔流 系数不变)114 j01b20093如图所示输水系统。已知:管路总长度（包括所有局部阻力当量长度）为100m，压出管路总长80m,管路 摩擦系数 =0.025，管子内径为0.05m，水的密度0 =

18、1000kg/m3，泵的效率为0.8,输水量为10m3/h，求： 泵轴功率N轴的值？压力表的读数为多少kgf/cm2。115 j01b20095某液体密度800kg/m3，粘度73cP，在连接两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长为50m（包括局 部阻力当量长度），两容器液面差为3.2m（如图示）。求：管内流量为多少？若在连接管口装一阀门，调节此阀的开度使流量减为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少？按该 管折算的当量长度又是多少？层流:入=64/Re;湍流入=0.3164/Re0.25123 j01c10093在实验室流体沿程阻力测定装置上，对内径d=41mm、长L=1.5m的水平管段进

19、行测试。流体为20C水。 当流量为11m3/h时，倒U形压差计(水面上侧为空气，空气密度p,4.4kg/m3)读数R=300mm, (1)试求这时 的摩擦系数人，(2)判断此管是光滑管还是粗糙管。(20C水密度p=103kg/m3,成1.0cP)125 j01c10105某烟囱内直径D=1m，烟气的质量流量W=1.80 x104kg/h，烟气密度p=0.70kg/m3，周围空气的密度 pa=1.20kg/m3，在1-1截面处安置一 U形压差计，指示液为水，测得R=10mm，设烟气流经此烟囱的摩擦损 失ZH f=0.06(H/D)xU2/(2g)m。试求烟囱高度。128 j01c10108精馏塔

20、塔顶列管式冷凝器壳方的冷凝液体经AB管线流至塔顶，管路系统的部分参数如附图所示。已 知管径为22x2mm，AB管路总长与所有局部阻力(包括进、出口)的当量长度之和为25m。操作条件下液体 的密度为1000kg/m3，黏度为25cP。冷凝器壳方各处压强近似相等。求液体每小时的体积流量。摩擦系数 可按下式计算:层流时，人=64/Re；湍流时，人=0.3164/Reo.25。(略去出口动能)129 j01c10110黏度为30cP、密度为900kg/m3的液体，自入经内径为40mm的管路进入，两容器均为敞口，液面视 为不变。管路中有一阀门。当阀全关时，阀前后压力表读数分别为0.9at和0.45at。

21、现将阀门打至1/4开 度，阀门阻力的当量长度为30m，阀前管长50m，阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度)。试求：(1)管路的流量iWh?(2 )定性说明阀前后压力表读数有何变化？137 j01c10128水在图示的不等径园管内作稳定流动，各段管路截面的相对大小为4 = 2,各段的阻力损失分S S别为：Z Hf1-2=0.5U2 /2g,Z hf2-3=0.5Xu22/2g，试求各测压管液位高度h的相对大小。138 j01c15098用泵向压力容器输水,已知：管内径d=0.1m,粗糙度8 =10-如,管路总长（包括局部阻力的当量长 度）L=120m,水的物性：p =1000kg/m3,

22、“ =10-3N-s/m2,容器内压力 p2=102kPa （表），外加能量 Ws =298.1J/kg, 摩擦系数计算式：1/以）05= -2Log8 /3.7d+2.51/Re（4 ） 0.5试求：总阻力损失Z hf等于多少J/kg?管内流速u等于多少m/s?139 j01c15114如图所示的送水系统中，两支管路上各装一个阀门七和匕，AB管段的长度为100m （包括局部阻力的 当量长度），各管路的内径均为38mm。试求：当泵只向E槽送水而不向F槽送水，F槽的水也不向下流（V和匕两阀均适当开启）时，管段BC（包 括所有局部阻力）的总长度为多少m?泵出口处压力表读数为3kgf/Cm2。2若要

23、泵同时向E、F输送水，应如何调节两个阀门？注：A均为0.025,水=1000kg/m3,只作定性分析。两水槽中液位恒定，且与大气相通。j01c20089用离心泵将密闭储槽中20的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m, 密闭槽液面上有一真空表P读数为600mmHg（真），泵进口处真空表七读数为294mmHg（真）。出口管路上装有 一孔板流量计，其孔口直径d0=70mm,孔流系数C0.7, U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损 失为44J/kg，试求：出口管路中水的流速。泵出口处压力表P3（与图对应）的指示值为多少？（已知P2与P3相距0.1m）。j0

24、1c20091在管路系统中装有离心泵，如图。管路的管径均为60mm,吸入管长度为6m,压出管长度为13米，两段 管路的摩擦系数均为人=0.03，压出管装有阀门，其阻力系数为；=6.4,管路两端水面高度差为10m，泵进口 高于水面2m，管内流量为0.012m3/s试求：泵的扬程；泵进口处断面上的压强为多少；如果是高位槽中的水沿同样管路流回，不计泵内阻力，是否可流过同样流量。（用数字比较） 注：标准弯头的局部阻力系数；=0.75,当地大气压强为760mmHg，高位槽水面维持不变。j01c20112有一串联水平管路已知L=100m, L =50m, L =40m,d =100mm,d =50mm,d

25、 =40mm（皆指内径）。现有20C的123123水沿管路作湍流流动，若允许产生的最大压强降为6mH2O,试求:水的最大流量，m3/h。（管路局部阻力可不 计。水在 20C 时物性：p =1000kg/m3，p =0.001PaS，摩擦系您=0.3164/Rs25）j01c20115一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管，将浓碱液槽B中的碱液（密度为1400kg/m3） 抽吸入管内混合成稀碱液送入C槽，各部分标高如附图所示；输水管规格为0 57x3mm，自A至文丘里喉 部M处管路总长（包括所有局部阻力损失的当量长度在内）为20m，摩擦系数可取0.025。当水流量为8m3/h时，试计算